극한 환경에서의 신뢰성 있는 전기 접속 기술 (Reliable Connections in Extreme Conditions)

1. Military Ground Vehicles and the Challenge of Connection
군용 지상 차량(Military Ground Vehicles)은 폭발물 제거용 소형 무인 차량(UGV)부터 50톤급 중형 운송 트레일러(MHET), 경량 전투 차량(JLTV)까지 다양합니다.
이들은 혹독한 환경에서 작동해야 하므로, 탑재되는 전기 커넥터(접점)는 높은 진동, 충격, 온도 변화, 습도, 전자파 간섭 등 극단적인 조건에서도 안정적으로 작동해야 합니다.
전기적 연결부는 단순한 부품이 아니라 통신·전력·제어 신호의 신뢰성을 보장하는 핵심 인터페이스입니다.
특히 탱크나 전투 차량 내부는 좁고 복잡한 전자 장비들로 가득 차 있어, 커넥터의 크기와 교체 용이성이 매우 중요합니다.
2. Optimization of Size, Weight, and Power (SWaP)
군용 전자 시스템의 기본 목표는 SWaP(Small size, Weight, and Power consumption) 의 최적화입니다.
TE Connectivity의 Matt McAlonis에 따르면, 최신 군용 커넥터는 소형화·경량화뿐만 아니라 내구성과 유지보수성을 함께 고려해야 합니다.
소형·경량 커넥터: 알루미늄, 복합소재 등으로 제작해 내충격성과 내열성을 확보.
고속 신호 대응: 데이터 전송 속도가 5Gb/s 이상인 환경에서도 신호 왜곡(skew)을 최소화.
다중 신호 통합: 전력, 데이터, RF, 광신호를 하나의 하이브리드 커넥터로 통합하여 공간 절약.
특히 무인 전투 차량(UGV) 은 인체가 접근하기 어려운 환경에서도 자율적으로 작동해야 하므로, 방진·방수 성능과 장시간 무정비 운용성이 필수입니다.
3. Rugged Design for Harsh Environments
전기 접점은 엔진룸, 포탑, 통신 모듈 등 고온·고진동 환경에 노출되므로, 다음과 같은 설계 요소가 필요합니다.
고강도 하우징: 알루미늄·스테인리스 재질로 충격 보호.
EMI 차폐: 고품질 케이블 브레이딩(braiding)으로 전자파 간섭 방지.
빠른 교체성: 전장 환경에서 신속한 연결/분리가 가능해야 함.
Omnetics 및 TE Connectivity와 같은 제조사들은 이러한 요구에 맞춰,
고속 백플레인(Backplane) 커넥터, 원형 밀리터리 스펙 커넥터(DEUTSCH MIL-DTL-38999) 등을 공급하며,
고밀도 신호 전송과 고온 내구성을 모두 만족시키는 솔루션을 개발하고 있습니다.
4. Connector Design Trends
현대 군용 커넥터 설계는 다음과 같은 트렌드로 발전하고 있습니다.
Hybrid Connectors: 전력·데이터·RF를 하나로 통합한 복합형 구조.
Circular vs Rectangular: 원형 커넥터는 유지보수성이 높고, 사각형 커넥터는 공간 효율성이 뛰어남.
Fiber Optic Integration: 전자파에 강하고 경량화가 가능한 광섬유 기반 연결 기술.
특히 탱크의 포탑 회전부(Slip Ring) 에서는 회전 중에도 전기 신호를 안정적으로 전달할 수 있도록
마찰과 마모를 최소화한 롤링 접촉 구조(Rolling Contact Structure) 가 주목받고 있습니다.
5. Future Outlook
미래의 군용 전기 접점 기술은 단순히 견고한 구조를 넘어서,
지능형 자가진단(Self-Diagnostic) 과 예측 유지보수(Predictive Maintenance) 기능을 포함하게 될 것입니다.
이는 센서가 내장된 커넥터를 통해 온도, 진동, 저항 변화를 실시간으로 모니터링하고,
이상 신호를 조기에 탐지하는 형태로 발전할 것으로 예상됩니다.
군용 접점 기술은 향후 방위 산업, 항공, 로봇 산업 등으로 확산되며,
보다 지능적이고 효율적인 전력·데이터 관리 시스템으로 진화할 것입니다.