헤드램프 기술의 진화…요즘 신차엔 안개등이 없다

안개가 자욱하게 깔린 아침, 짧은 가시거리 때문에 운전자의 심리는 위축된다. 안개 속에서는 전방 시야를 확보하는 동시에 자신의 존재를 알려 다른 차들에 경각심을 갖게 하는 것이 중요하다. 자동차의 앞 범퍼에서 쉽게 볼 수 있던 안개등은 바로 이런 목적에서 탄생했다.

그런데 최근 출시된 차량은 안개등을 장착한 경우가 드물어졌다. 현재 제네시스 브랜드엔 안개등을 장착한 차량이 한 종도 없으며, 글로벌 완성차 브랜드 역시 같은 흐름이다. 한국에 안개가 끼는 날이 적어지기라도 한 것일까? 요즘 신차에 안개등이 없어진 이유는 헤드램프 기술력이 발전했기 때문이다. 헤드램프의 변화는 자동차 디자인과 기능 전반에 영향을 미치기도 했다.

○안개는 얼마나 위험할까

건조 기후대에 속하는 한국은 안개 발생 빈도가 높은 국가가 아니다. 기상청 통계에 따르면 서울에선 연 10회 정도 안개가 발생한다. 도로교통공단의 ‘기상 상태별 교통사고 통계’를 봐도 안개 발생 빈도 자체가 낮아 관련 교통사고 수도 여러 기상 상황 중 가장 적다는 점을 알 수 있다. 하지만 안개로 발생하는 사고는 간과할 수 없다. 사고의 심각성을 파악할 수 있는 ‘사고당 사상자 수’에서는 안개가 발생한 날이 가장 높은 수치를 기록하기 때문이다.

안개등은 이처럼 치명적일 수 있는 안개 발생 상황에서 운전자들에게 경각심을 불어넣기 위해 장착되는 등화 장치다. 의무 설치 장비는 아니지만 국토교통부는 안개등의 설치 개수, 위치, 밝기 수준, 조사 방향 등 관련 법령을 상세하게 제정해 안개등이 다른 운전자의 시야를 방해하지 않게끔 유도하고 있다. 이를테면 3.5t 이하 차량은 지상 25㎝ 이상, 80㎝ 이하 높이에 안개등을 설치해야 한다. 또 램프의 밝기는 전조등의 최소 밝기보다 낮은 940~1만cd(칸델라)로 규정하고 있다.

○서서히 자취를 감추는 안개등

발열량이 높고 단거리를 비추는 할로겐 램프를 주로 사용하던 과거에는 전조등만으로 안개가 발생한 상황에서 충분한 시야를 확보하기 어려웠다. 안개등은 이렇게 빛의 직진성이 다소 부족한 할로겐 램프의 단점을 보완하기 위한 장치였다. 색 온도가 낮은 안개등 빛은 상대적으로 파장이 길다. 따라서 비가 내리거나 안개가 끼었을 때처럼 도로 위에 수분이 많은 상황에서 굴절이 적다. 안개 속에서 차량의 위치를 드러내기가 수월하다는 의미다. 또 안개등은 볼록렌즈 등으로 빛을 넓게 퍼뜨린다. 전조등이 미처 닿지 않는 근거리 하단 시야를 확보하고, 차선을 식별하는 데도 도움을 준다.

최근에는 헤드램프가 유달리 높게 달려 차량 하부의 시야를 확보하기 어려운 일부 상황도 있지만, 이를 제외하면 장점이 그리 부각되지 못하는 편이다. 국내에서 판매 중인 자동차 중 안개등을 장착한 차량은 절반도 되지 않는다. ‘안개등은 필수 장비’라는 고정관념이 시대의 흐름과 함께 변화한 것이다.

2000년대 이전만 해도 반투명한 헤드램프 커버에 빛을 굴절시키기 위한 광학 패턴을 새긴 렌즈식 헤드램프가 일반적이었다. 최근에는 클리어 커버와 반사판을 활용한 ‘다조첨반사(MFR·Multi Face Reflector)’ 헤드램프와 굴절 렌즈 기반의 프로젝션 헤드램프가 주로 사용된다. 두 방식의 기술을 사용함으로써 램프의 광량을 높이고, 동시에 빔 패턴을 보다 정밀하게 갖출 수 있게 됐다.


이와 같은 기술 변화는 시야 확보를 위해 장착했던 안개등의 역할을 미미하게 만들기 시작했다. 이어진 결정타는 발광다이오드(LED) 광원의 등장이다. 기존 광원 대비 훨씬 적은 전력으로도 우수한 시야 확보 성능을 자랑하는 LED가 헤드램프 시장을 바꾸게 됐다.

○LED, 패러다임을 바꾸다

할로겐과 고휘도가스방전(HID)의 뒤를 이어 탄생한 LED 헤드램프는 차량 특성 및 디자인에 맞춘 다수의 LED 유닛으로 이뤄진다. 규정 내에서 최대 시야 확보 성능을 낼 수 있다는 막강한 장점을 지닌다. 더욱이 파장이 짧아 백색에 가까운 푸른 광원을 뿜어낸다는 특징이 있다. 이로 인해 LED는 높은 직진성을 발휘하면서도 빠른 응답성을 자랑한다. 헤드램프 단독으로도 충분한 전천후 시야 확보 성능을 갖췄기 때문에 안개등과 같이 헤드램프를 ‘보조’하는 장치의 필요성이 사라졌다고 해도 무방하다.

자동차 편의·안전 장비 '패러다임 시프트'
카메라 기반 DSM, 사이드 미러 대체

할로겐 램프보다 20배가량 뛰어난 에너지 효율을 지닌 LED 램프의 적용 범위가 빠르게 확대되고 있다. LED 이전에 차세대 광원으로 각광받던 HID 역시 LED 헤드램프에 필적하는 시야 확보 성능을 지녔다.


그러나 LED는 HID 광원의 장점을 갖췄을 뿐 아니라 실용적인 램프 유닛 구조 덕분에 헤드램프 설계와 구성, 그리고 디자인 측면에서 자유도가 훨씬 높다.

이처럼 차량용 광원의 주축이 LED로 옮겨감에 따라 안개등은 갈수록 도로에서 찾아보기 힘들 전망이다. 글로벌 프리미엄 브랜드의 대다수 차종은 물론 현대자동차그룹의 제네시스 브랜드 모델 중 안개등을 구비하고 있는 차종이 단 하나도 존재하지 않는다.

○헤드램프 기술의 진화

할로겐 램프 기반 안개등의 퇴조는 자동차 전반에 많은 변화를 만들어냈다. 이런 변화는 LED 광원의 핵심 특성과도 연관이 깊다. 예컨대 자동차의 전력 사용량이 줄어들며 작게나마 무게도 줄어든 것이다. 가장 큰 변화는 앞 범퍼를 비롯한 차량 전면부의 디자인 자유도가 커진 점이다. 한층 아름다운 디자인을 구현할 수 있게 됐으며, 에어 커튼과 같은 공력 성능을 위한 요소를 활용하는 등 기능적인 방향으로의 진화도 이뤄지고 있다.

아울러 센서를 비롯한 전자 계통과의 연동이 보다 자유로워지며 헤드램프 기술은 새로운 기원을 맞이하고 있다. 특히 최근에는 수많은 LED의 개별 유닛 제어가 가능해짐에 따라 조사 영역을 실시간으로 변화하는 기술이 각광받고 있다.

대표적인 예가 제네시스 브랜드의 모델 대부분이 탑재하고 있는 지능형 헤드램프 시스템(IFS)이다. 과거의 어댑티브 헤드램프 기능과 하이빔 어시스트 등으로 대표되는 능동형 전조등 기능을 결합한 기술이다. 전조등의 빈틈을 메우는 안개등이 없더라도 IFS는 시야 확보가 필요한 어두운 구역에는 램프 성능을 최대한 끌어내는 동시에 다른 차 시야에 미치는 영향은 최소화한다. 주야간, 기상 상황을 가릴 것 없이 최적의 시야 확보 성능을 제공한다.

○신기술, 기존 영역을 대체하다

새로운 기술은 과거의 기술을 보완한다. 때로는 그 자리를 대체하기도 한다. 헤드램프 기술의 진화로 사라지고 있는 것은 안개등뿐만이 아니다. 미래 모빌리티 시대로 향하는 과도기에서 최신 자동차들은 불과 수년 전만 해도 당연하게 여겼던 편의 장비나 안전 장비의 패러다임을 빠르게 바꾸고 있다.


현대차그룹 최초로 아이오닉 5에 적용된 ‘디지털 사이드 미러(DSM)’도 이런 사례로 볼 수 있다. 자동차 디자인에 영향을 주고, 기능적 변화까지 일으켰던 안개등의 변화처럼 DSM은 자동차의 매끄러운 디자인을 완성하는 데 일조했다. 또 악천후나 야간 상황에서 기존의 사이드 미러보다 더 뛰어난 측후방 시야를 제공한다.

DSM과 같은 카메라 기반의 장치가 사이드 미러를 완전히 대체하는 것은 어쩌면 시간문제일지도 모른다. 이처럼 수많은 변화의 축적 끝에 우리는 오늘날 첨단 기술이 가득한 자동차를 마주할 수 있게 됐다. 탁월한 성능을 기반으로 안개등의 역할을 담당하는 LED 헤드램프처럼 기술로 인한 대체의 역사는 끊임없이 되풀이될 것이다.

김형규 기자/도움말=현대자동차그룹 HMG저널