글래스 콕핏

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1. 개요

글래스 콕핏은 기존의 아날로그 계기 대신 다기능 디스플레이를 사용하여 항공기 조종석의 정보를 표시하는 시스템이다. 1960년대 후반 군용 항공기에서 시작되어, 1980년대부터는 상업용 항공기, 일반 항공기, 우주선 등으로 확대되었다. 글래스 콕핏은 정보 통합, 유연한 화면 구성, 첨단 기술 적용을 통해 조종사의 작업 부담을 줄이고 안전성을 높이는 데 기여한다. 하지만 시스템 고장에 대한 조종사 훈련의 중요성이 강조되며, 자동차, 철도 차량 등 다양한 분야에도 적용되고 있다.

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글래스 콕핏
지도 정보
개요
종류	항공기 계기 시스템
주요 구성 요소	다기능 전자 디스플레이
특징
기능	전통적인 아날로그 계기 대체 다양한 비행 정보 통합 표시 조종사에게 필요한 정보 제공
역사
개발 배경	기술 발전과 항공 안전 요구 증가
장점
정보 통합	여러 정보를 하나의 화면에 통합하여 조종사의 정보 접근성 향상
가독성	전자 디스플레이를 통한 가독성 향상
효율성	조종사의 업무 효율성 증가
안전성	정확한 정보 제공을 통한 안전성 향상 오류 가능성 감소
단점
비용	초기 도입 비용 및 유지 보수 비용 증가
복잡성	시스템 고장 시 대처의 어려움
조종사 교육	새로운 시스템에 대한 조종사 교육 필요
기술
주요 기술	LCD (액정 디스플레이) 컴퓨터 그래픽 기술 센서 기술
활용 분야
적용 분야	민간 항공기 군용 항공기 헬리콥터 기타 항공기
추가 정보
관련 시스템	항법 시스템 자동 비행 시스템 엔진 제어 시스템
참고 문헌	Aircraft Instrumentation and Systems

2. 역사

글래스 콕핏은 1960년대 후반과 1970년대 초 군용 항공기에서 시작되었다. 1970년대 이전에는 항공 운송 작전이 전자 비행 표시 장치와 같은 고급 장비를 필요로 할 만큼 충분히 까다롭게 여겨지지 않았고, 컴퓨터 기술도 충분히 발전하지 못했다. 그러나 항공기 복잡성 증가, 디지털 시스템의 출현, 공항 주변의 항공 교통 혼잡 증가로 인해 상황이 바뀌기 시작했다.

1970년대 중반, 평균 항공기에는 100개가 넘는 조종석 계기와 조종 장치가 있었고, 주요 비행 계기는 이미 지시기, 크로스바 및 기호로 가득 차 있었다. 증가하는 조종석 요소들이 조종석 공간과 조종사의 주의를 놓고 경쟁하게 되자, NASA는 항공기 시스템 및 비행 데이터를 통합하여 처리할 수 있는 디스플레이에 대한 연구를 수행했고, 이는 완전한 글래스 콕핏 시스템 개발 및 시연 비행으로 이어졌다. NASA의 연구 성공으로 전자 비행 표시 장치가 널리 채택되었고, 조종사의 상황 인식 능력이 향상되어 비행 안전성과 효율성이 높아졌다.

1990년대 후반에는 액정 디스플레이(LCD) 패널이 효율성, 신뢰성, 가독성으로 인해 항공기 제조업체들 사이에서 선호되었다. 초기 LCD 패널은 일부 시야각에서 가독성이 좋지 않고 응답 시간이 느려 항공기에 부적합했지만, 이후 기술 발전으로 개선되었다.

2000년대 이후 글래스 콕핏은 여객기, 비즈니스 제트, 군용 항공기의 표준 장비가 되었다. NASA의 우주왕복선과 러시아 소유즈 우주선에도 장착되었으며, 일반 항공 항공기에도 널리 사용되기 시작했다.

2. 1. 초기 군용 항공기 적용

글래스 콕핏은 1960년대 후반과 1970년대 초 군용 항공기에서 시작되었다. 초기 예로는 1967년에 처음 주문되어 1970년부터 1973년까지 인도된 F-111D의 Mark II 항공 전자 장비가 있으며, 여기에는 다기능 디스플레이가 포함되어 있다.

2. 2. 상업용 항공기로의 확장

보잉 2707은 글래스 콕핏으로 설계된 초기 상업용 항공기 중 하나였다. 브라운관(CRT) 디스플레이가 자세 지시계와 수평 상황 지시계(HSI)에 사용될 예정이었으나, 1971년 기술적 문제와 미국 정부의 자금 지원 중단으로 인해 프로젝트가 취소되었다.

1970년대 중반, 평균적인 항공기에는 100개가 넘는 조종석 계기와 조종 장치가 있었고, 이는 조종석 공간과 조종사의 주의를 분산시키는 요인이 되었다. NASA는 항공기 시스템 및 비행 데이터를 통합하여 처리할 수 있는 디스플레이를 연구했고, 이는 완전한 글래스 콕핏 시스템 개발로 이어졌다. NASA의 연구 성공으로 전자 비행 표시 장치가 널리 채택되었고, 조종사의 상황 인식 능력이 향상되어 비행 안전성과 효율성이 높아졌다.

1980년대에는 보잉 767이 최초로 민간 여객기에 글래스 콕핏을 채택하였다.

2. 3. LCD 기술 도입과 발전

1990년대 후반부터 액정 디스플레이(LCD) 패널은 효율성, 신뢰성, 가독성이 뛰어나 항공기 제조업체들 사이에서 점점 더 선호되었다. 초기 LCD 패널은 일부 시야각에서 가독성이 좋지 않고 응답 시간이 느려 항공기에 적합하지 않았다. 현대 항공기에는 LCD 장치로 구성된 글래스 콕핏이 장착되었는데, 대표적인 기종으로는 보잉 737 차세대, 777, 717, 747-400ER, 747-8F, 767-400ER, 747-8, 787, 에어버스 A320 계열(후기 버전), A330(후기 버전), A340-500/600, A340-300(후기 버전), A380, A350 등이 있다.

2. 4. 일반 항공 및 우주선으로의 확대

2000년대 이후 글래스 콕핏은 여객기, 비즈니스 제트, 군용 항공기의 표준 장비가 되었다. NASA의 우주왕복선 궤도선 아틀란티스, 컬럼비아, 디스커버리, 엔데버와 2002년에 처음 발사된 러시아 소유즈 TMA 모델 우주선에도 장착되었다.^[2] 세기말에는 일반 항공 항공기에도 글래스 콕핏이 나타나기 시작했다. 2003년 서러스 디자인의 SR20과 SR22는 글래스 콕핏을 장착한 최초의 경항공기가 되었으며, 모든 서러스 항공기에 표준으로 장착되었다.^[2] 2005년에는 파이퍼 체로키와 세스나 172 같은 기본 훈련기와 다이아몬드 DA42 같은 현대 유틸리티 항공기에도 글래스 콕핏 옵션이 제공되었고(대부분 고객이 선택), 록히드 마틴 F-35 라이트닝 II는 조종석 대부분의 스위치와 토글을 대체하는 "파노라마 조종석 디스플레이" 터치스크린을 갖추고 있다.^[2]

3. 특징

글래스 콕핏은 1960년대 후반과 1970년대 초 군용 항공기에서 시작되었다. 초기 예시는 F-111D의 Mark II 항공 전자 장비에 포함된 다기능 디스플레이이다.^[1] 1970년대 이전에는 항공 운송 작전이 전자 비행 표시 장치와 같은 고급 장비를 필요로 할 만큼 충분히 까다롭지 않았고, 컴퓨터 기술 또한 충분히 발전하지 못했다. 그러나 항공기 복잡성 증가, 디지털 시스템의 출현, 공항 주변의 항공 교통 혼잡 증가로 인해 상황이 바뀌기 시작했다.

보잉 2707은 글래스 콕핏으로 설계된 최초의 상업용 항공기 중 하나였다. 대부분의 조종석 계기는 여전히 아날로그였지만, 자세 지시계와 수평 상황 지시계(HSI)에는 브라운관(CRT) 디스플레이가 사용될 예정이었다. 그러나 2707은 기술적 어려움과 미국 정부의 프로젝트 자금 지원 종료로 인해 1971년에 취소되었다.

1970년대 중반, 평균 항공기에는 100개가 넘는 조종석 계기와 조종 장치가 있었고, 주요 비행 계기는 이미 지시기, 크로스바 및 기호로 가득 차 있었다. NASA는 항공기 시스템 및 비행 데이터를 통합하여 이해하기 쉬운 비행 상황 그림으로 처리할 수 있는 디스플레이에 대한 연구를 수행했고, 이는 완전한 글래스 콕핏 시스템 시연 비행으로 이어졌다.

1990년대 후반까지 액정 디스플레이(LCD) 패널은 효율성, 신뢰성 및 가독성으로 인해 항공기 제조업체들 사이에서 선호되었다. 초기 LCD 패널은 일부 시야각에서 가독성이 좋지 않고 응답 시간이 느렸지만, 현대 항공기에는 LCD 장치로 구성된 글래스 콕핏이 장착된다.

글래스 콕핏은 여객기, 비즈니스 제트, 군용 항공기의 표준 장비가 되었다. NASA의 우주왕복선과 러시아 소유즈 우주선 TMA 모델에도 장착되었다. 세기말에는 일반 항공 항공기에서도 나타나기 시작하여, 2003년 서러스 디자인의 SR20과 SR22는 글래스 콕핏을 장착한 최초의 경항공기가 되었다. 2005년까지 파이퍼 체로키와 세스나 172와 같은 훈련기는 물론, 다이아몬드 DA42와 같은 유틸리티 항공기, 록히드 마틴 F-35 라이트닝 II, 민간 서러스 비전 SF50 등 다양한 항공기에서 글래스 콕핏을 선택하거나 기본으로 장착했다.

서러스 SR22의 글래스 콕핏. 주 계기판 하단 근처에 3개의 아날로그 대기 계기가 있다.

최신 글래스 콕핏은 윈도우와 포인트 앤 클릭 장치를 갖춘 컴퓨터와 유사하게 작동하며, 지형, 접근 차트, 기상 정보, 수직 표시 및 3D 항법 이미지 등을 추가할 수 있다.

글래스 콕핏은 다쏘 팔콘, 리이썬 호커, 봄바르디어 챌린저, 세스나 시테이션 시리즈, 걸프스트림, 비치크래프트 킹 에어, 리어제트, IAI 아스트라 등 구형 개인 제트기와 터보프롭기에 대한 개조에도 인기가 있다.

3. 1. 정보 집약 및 통합

속도계, 고도계, 자세 지시계, 엔진 정보, 항법 정보, 경고 시스템 등 여러 개의 아날로그 계기를 하나의 디스플레이에 통합하여 조종사의 작업 부담을 줄이고, 상황 인식 능력을 향상시킨다.^[3]

과거에는 신뢰성 문제로 보조 계기(주로 자세계, 속도계 및 고도계)는 기계식으로 정해져 있었지만, 현재는 신뢰성이 향상되어 보조 계기가 액정화되는 것이 일반적이다.^[3]

3. 2. 유연성 및 사용자 정의

항공기 제조업체는 개선된 개념을 바탕으로 이전보다 더 큰 폭으로 조종석을 사용자 정의할 수 있게 되었다. 모든 관련 제조업체는 트랙볼, 썸 패드, 조이스틱과 같은 입력 장치를 활용하여 컴퓨터 스타일의 조종 환경을 구축하였다. 이러한 사용자 정의는 상황 인식을 개선하고 안전성을 높이는 방향으로 인간-기계 인터페이스를 최적화한다.

3. 3. 첨단 기술 적용

최신 글래스 콕핏에는 합성 시각 시스템(SVS) 또는 향상된 비행 시각 시스템(EFVS)이 포함될 수 있다. 합성 시각 시스템(SVS)은 항공기 항법 시스템에서 수집한 자세 및 위치 정보와 함께 지형 및 지구 물리적 특징의 데이터베이스를 기반으로 외부 세계의 사실적인 3D 묘사(비행 시뮬레이터와 유사)를 표시한다.^[3] 향상된 비행 시각 시스템(EFVS)은 적외선 카메라와 같은 외부 센서의 실시간 정보를 추가한다.^[3]

오늘날 스마트폰과 태블릿은 와이파이 무선 인터페이스를 통해 복잡한 장치를 원격으로 제어하는 미니 애플리케이션, 즉 "앱"을 사용한다. 이는 "글래스 콕핏" 개념이 소비자 기기들에 어떻게 적용되고 있는지를 보여준다. 일례로, 장난감 수준의 UAV는 태블릿이나 스마트폰의 디스플레이와 터치스크린을 사용하여 계기판 표시 및 플라이 바이 와이어를 포함한 "글래스 콕핏"의 모든 측면을 활용한다.

3. 4. 신뢰성 및 안전성 향상

과거에는 글래스 콕핏의 신뢰성에 대한 우려가 있어, 자세지시계, 속도계, 고도계 등 보조 계기는 기계식으로 유지하는 것이 일반적이었다. 그러나 기술 발전으로 신뢰성이 향상되면서, 최근에는 보조 계기까지 액정화(디지털화)되는 추세이다.^[3] 이러한 변화는 대형 여객기뿐만 아니라 경비행기, 비행선, 회전익기, 군용 항공기 등 다양한 항공 분야에서 나타나고 있다.

글래스 콕핏을 장착한 항공기는 통합 예비 계기 시스템을 갖추고 있어, 주 계기에 문제가 발생하더라도 기본적인 비행 정보를 확인할 수 있다. 이 시스템은 인공 지평선, 고도계, 대기 속도 지시계 등을 포함하며, 주 계기와는 전자적으로 독립되어 별도의 백업 배터리로 작동한다.

4. 항공기 적용 분야

글래스 콕핏은 1960년대 후반과 1970년대 초 군용 항공기에서 시작되었다. 초기 사례로는 1967년에 처음 주문되어 1970년부터 1973년까지 인도된 F-111D의 Mark II 항공 전자 장비가 있으며, 여기에는 다기능 디스플레이가 포함되어 있다. 1970년대 이전에는 항공 운송 작전이 전자 비행 표시 장치와 같은 고급 장비를 필요로 할 만큼 충분히 까다롭게 여겨지지 않았다. 또한, 당시 컴퓨터 기술은 이러한 전자 장치를 사용할 수 있을 만큼 발전하지 못했다. 그러나 항공기의 복잡성 증가, 디지털 시스템의 출현, 공항 주변의 항공 교통 혼잡 증가로 인해 상황이 바뀌기 시작했다.

보잉 2707은 글래스 콕핏으로 설계된 최초의 상업용 항공기 중 하나였다. 대부분의 조종석 계기는 여전히 아날로그였지만, 자세 지시계와 수평 상황 지시계(HSI)에는 브라운관(CRT) 디스플레이가 사용될 예정이었다. 그러나 2707은 기술적 어려움과 미국 정부의 자금 지원 중단으로 인해 1971년에 취소되었다.

1970년대 중반, 평균 항공기에는 100개가 넘는 조종석 계기와 조종 장치가 있었고, 주요 비행 계기는 이미 지시기, 크로스바, 기호 등으로 가득 차 있었다. 이로 인해 조종석 공간과 조종사의 주의를 놓고 경쟁이 벌어졌다. NASA는 이러한 문제를 해결하기 위해 항공기 시스템 및 비행 데이터를 통합하여 비행 상황을 쉽게 이해할 수 있도록 하는 디스플레이 연구를 수행했고, 이는 완전한 글래스 콕핏 시스템 시연으로 이어졌다.

1990년대 후반까지 액정 디스플레이(LCD) 패널은 효율성, 신뢰성, 가독성으로 인해 항공기 제조업체들 사이에서 선호도가 높아졌다. 초기 LCD 패널은 일부 시야각에서 가독성이 좋지 않고 응답 시간이 느려 항공에 적합하지 않았지만, 기술 발전으로 개선되었다. 보잉 737 차세대, 777, 717, 747-400ER, 747-8F, 767-400ER, 747-8, 787, 에어버스 A320 계열(후기 버전), A330(후기 버전), A340-500/600, A340-300(후기 버전), A380 및 A350과 같은 현대 항공기에는 LCD 장치로 구성된 글래스 콕핏이 장착되었다.

4. 1. 민간 항공

에어버스 A380, 보잉 787과 같은 최신 여객기와 봄바디어 글로벌 익스프레스, 리어제트와 같은 개인 제트기는 글래스 콕핏을 사용한다.^[3] 대한민국에서는 대한항공이 1980년대 보잉 767 도입과 함께 글래스 콕핏 여객기를 운용하기 시작했다.

4. 2. 일반 항공

많은 현대 일반 항공 항공기에는 글래스 콕핏이 장착되어 있다. 가민 G1000과 같은 시스템은 세스나 172를 포함한 여러 신규 일반 항공기에 사용 가능하다. 또한, 많은 소형 항공기는 생산 후 아날로그 계기를 글래스 콕핏으로 개조할 수 있다.^[3]^[4]

4. 3. 군용 항공

록히드 마틴의 F-35 전투기는 최첨단 글래스 콕핏을 채택한 대표적인 항공기이다.^[3] F-35는 하나의 큰 액정 패널에 다양한 정보를 표시하는 시스템을 갖추고 있으며,^[3] 터치 패널을 통해 물리적 버튼을 최소화하면서도 조작성을 높였다.^[3]

4. 4. 우주 비행

NASA의 우주왕복선 궤도선인 아틀란티스, 컬럼비아, 디스커버리, 엔데버와 2002년에 처음으로 발사된 러시아 소유즈 TMA 모델 우주선에 글래스 콕핏이 장착되었다.^[2] 아틀란티스는 STS-101 발사를 통해 2000년에 유리 조종석으로 개조된 최초의 궤도선이었다. 컬럼비아는 2002년 STS-109에서 유리 조종석을 장착한 두 번째 궤도선이었고, 그 뒤를 이어 디스커버리는 2005년 STS-114에서, 인데버는 2007년 STS-118에서 유리 조종석을 장착했다.

NASA의 오라이온 우주선은 보잉 787 드림라이너에서 파생된 유리 조종석을 사용할 것이다.^[2]

5. 철도 차량 적용

철도 차량에도 글래스 콕핏과 유사한 시스템이 적용되고 있다. 일본에서는 1982년 일본국유철도(국철) 도호쿠·조에쓰 신칸센용 200계 차량에 운전사 지원용 모니터링 장치가 처음 채용되었다.^[5] 당시 국철의 재정 적자로 인해 200계 차량부터는 운전석에 1명만 승무하게 되었고, 차량 고장 시 운전석에서 이를 확인할 수 있도록 모니터링 장치가 도입되었다. 이는 일본 철도 차량에서 글래스 콕핏 도입의 시초라고 할 수 있다.

1985년에 등장한 100계에서는 운전대 표시기가 컬러 CRT 방식으로 변경되었고,^[6] 1990년대 이후 액정 디스플레이(LCD) 기술이 발전하면서 재래선 차량에도 널리 보급되었다. 그러나 속도계나 압력계 등 주요 계기는 여전히 7세그먼트 디스플레이나 아날로그 지침 방식을 유지하는 차량이 많다.

JR 동일본 E233계 전차(게이힌 도호쿠·네기시선용 1000번대)의 디스플레이 확대 사진

5. 1. 일본

일본에서는 1982년 일본국유철도(국철) 도호쿠·조에쓰 신칸센용 200계 차량에 처음으로 운전사 지원용 모니터링 장치가 채용되었다. 당시 국철 재정은 적자였기 때문에^[5], 200계에서는 운전석에 1명만 승무하게 되었다. 이에 따라 차량 고장 확인을 위해 모니터링 장치가 도입되었는데, 이는 일본 철도 차량 글래스 콕핏 도입의 시초가 되었다.

1985년에 등장한 100계에서는 운전대 표시기가 컬러 CRT식이 되었고,^[6] 1990년대 이후에는 액정 디스플레이(LCD) 기술 발전으로 재래선 차량에도 글래스 콕핏이 보급되었다.

동일본여객철도(JR 동일본)는 1994년 E991계(TRY-Z)에 글래스 콕핏을 시험 채용하고,^[7] 1995년 E2계, E3계 신칸센에 적용했다. 이후 JR 동일본의 신칸센 차량에서는 액정 표시 속도계가 표준 사양이 되었다.

2002년 E993계(AC 트레인)에는 본격적인 글래스 콕핏이 시제작되었으며,^[8] 2004년 이후 E231계(근교형 후기 도입차)에 정식 채용되었다.^[9]

사철에서는 오다큐 전철 50000형 "VSE"가 최초로 글래스 콕핏을 채용했다. 이후 도쿄 지하철(도쿄 메트로) 등 여러 회사에서 채용 사례가 늘고 있다.

도카이 여객철도(JR 도카이), 서일본여객철도(JR 서일본), 규슈 여객철도(JR 규슈)의 신칸센 차량(300계, 500계, 700계, 800계, N700계)에도 글래스 콕핏이 도입되었다.^[10]

2009년까지 제작·탑재된 글래스 콕핏 채용 차량은 다음과 같다.

회사	차량
동일본여객철도(JR 동일본)	신칸센 E2계, E3계, E4계, E5계
동일본여객철도(JR 동일본)	재래선 E231계(근교형 후기 도입차), E233계, E331계, E531계, E259계
도카이여객철도(JR 도카이)	신칸센 300계, 700계, N700계
서일본여객철도(JR 서일본)	신칸센 300계, 500계, 700계, N700계
규슈여객철도(JR 규슈)	신칸센 800계, N700계
사철·공영 철도	세이부 철도 30000계, 오다큐 전철 50000형, 사가미 철도 11000계, 고베 신교통 2000형

2024년 현재, 경성 전철, 경급 전철, 나고야 철도, 난카이 전철, 게이한 전철, 니시닛폰 철도는 영업용 차량 중 글래스 콕핏 차량을 보유하고 있지 않다.

5. 2. 한국

1982년 일본국유철도 (국철) 도호쿠·조에쓰 신칸센용 200계 차량에 처음으로 운전자 지원용 모니터링 장치가 채용되었다.^[5] 당시 신칸센 차량인 0계는 운전석에 2명이 승무했지만, 국철 재정은 적자 상태였다.^[5] 따라서 도호쿠·죠에쓰 신칸센용 200계는 운전석에 1명만 승무하게 되었고, 차량 고장 시 운전석에서 고장을 확인하기 위해 모니터링 장치가 도입되었다.

1985년 신칸센 100계에는 운전대 표시기가 컬러 CRT식으로 변경되었고,^[6] 1990년대 이후에는 액정 디스플레이(LCD)로 교체되면서 재래선 차량에도 널리 보급되었다.

동일본여객철도(JR東日本)는 1994년 E991계(TRY-Z) 쿠모야 E991-1에 글래스 콕핏을 시험 채용했다.^[7] 두 개의 화면 중 하나에는 속도계, 아날로그 시계, 마스콘 노치 표시등이 액정 화면에 표시되었고,^[7] 다른 하나는 운전자용 내비게이션 화면으로 사용되었다.^[7] 1995년 E2계·E3계에서는 속도계가 액정 화면 표시로 바뀌었고, 이후 JR 동일본 신칸센 차량에서는 액정 표시 속도계가 표준 사양이 되었다.

2002년 E993계(AC 트레인) 쿠하 E992-1에는 본격적인 글래스 콕핏이 시제작되어 속도계, 마스콘 노치 표시등, 운용 표시등, 보안 장치 표시등, 공기 압력계, 가선 전류계, 배터리 전압계(주 전압계)가 액정 화면에 집약 표시되었다.^[8]

2004년 이후 도입된 E231계(근교형 후기 도입차)부터 AC 트레인에서 채용한 방식이 정식 채용되었고, 표시 내용 수정 및 고장 시 다른 액정 화면으로의 백업 기능 등이 추가되었다.^[9]

사철에서는 오다큐 전철 50000형 "VSE"이 처음으로 글래스 콕핏을 채용했다. 도쿄 지하철(도쿄 메트로) 등 직통 운전을 하는 대형 사철 각사에서도 채용 사례가 늘고 있다.

JR 그룹에서는 도카이 여객철도(JR 도카이)·니시니혼 여객철도(JR 니시니혼)·규슈 여객철도(JR 규슈)의 신칸센 차량(300계·500계·700계·800계·N700계)에 JR 동일본 신칸센 차량과 동일한 글래스 콕핏이 도입되었다.^[10]

6. 자동차 적용

자동차에서도 글래스 콕핏은 항공기와 비슷한 장점을 제공한다. 자동차는 항공기에 비해 계기 디자인 제약이 덜 엄격하여, 이전부터 디지털 미터나 자발광식 미터 등 다양한 디자인의 계기판이 사용되었다.

1990년대 후반부터 고급차를 중심으로 계기판 내부에 액정, LED, 유기 EL 등을 사용한 소형 디스플레이를 설치하여 트립 미터, 주행거리계, AT 기어 단수, 각종 경고 등 운전 지원 정보를 표시하는 경우가 늘었다. 또한 내비게이션용 디스플레이로 에어컨이나 오디오 등을 통합 조작하는 경우도 많아졌다.

계기판 전체를 글래스 콕핏화하면 이러한 정보를 하나의 디스플레이에 통합하여 표시할 수 있어, 다기능화 및 복잡화되는 자동차에서 디자인 자유도를 높이고 운전자 편의성을 향상시킨다. 예를 들어 수온계나 회전계를 없애고 기능 선택 메뉴를 표시하거나, 기어 단수를 표시하거나, 라디오나 오디오의 채널 및 곡 선택을 표시하거나, 크루즈 컨트롤 관련 정보를 표시하는 등의 작업을 소프트웨어를 통해 자유롭게 수행할 수 있다. 따라서 기계식 계기처럼 km/h와 mph로 계기판을 따로 제작할 필요가 없다.

화면 디자인에 제약은 없지만, 각 제조사들은 운전자의 익숙함, 인테리어와의 조화, 그리고 변화 정도를 읽기 쉬운 아날로그 표시의 장점을 활용하기 위해 기존 아날로그 바늘을 본뜬 디자인을 기본 표시로 사용하는 경우가 많다. 재규어 XJ의 화면 디자인은 "인테리어와의 조화"를 이유로 제조사에서 언급하고 있다. 그러나 일부 토요타 차량은 속도계에 디지털 숫자를 사용하기도 한다.

6. 1. 장점

글래스 콕핏은 항공기와 마찬가지로 정보를 통합하여 표시하고, 디자인 자유도를 높이며, 운전자 편의성을 향상시키는 장점이 있다. 소프트웨어 기반으로 작동하기 때문에 내비게이션, 오디오, 차량 정보 등 다양한 기능을 하나의 디스플레이에 통합하여 표시하고 제어할 수 있다.^[11]

정보 통합: 기존에는 여러 개의 계기판에 분산되어 표시되던 정보(속도, 엔진 회전수, 연료 잔량, 경고등 등)를 하나의 디스플레이에 통합하여 운전자가 정보를 더 쉽고 빠르게 파악할 수 있다.
디자인 자유도 향상: 소프트웨어 기반이므로 계기판 디자인을 자유롭게 변경할 수 있다. 예를 들어, 스포츠 모드에서는 엔진 회전수를 강조하고, 에코 모드에서는 연료 효율을 강조하는 방식으로 디자인을 변경할 수 있다.
운전자 편의성 향상: 내비게이션, 오디오, 차량 정보 등을 계기판에서 조작할 수 있어 운전 중 조작 편의성이 향상된다. 또한, 터치스크린, 음성 인식 등 다양한 인터페이스를 통해 조작할 수 있다.

대부분의 제조사는 운전자에게 익숙한 아날로그 바늘 디자인을 기본으로 사용하지만, 일부 토요타 차량은 속도계에 디지털 숫자를 사용하기도 한다.^[11]

6. 2. 적용 사례

자동차에서 글래스 콕핏을 적용하면 항공기와 거의 같은 장점을 얻을 수 있다. 자동차는 항공기와 비교해 계기 디자인에 대한 제약이 적어, 이전부터 디지털 미터나 자발광식 미터 등 다양한 디자인의 계기판이 사용되어 왔다.

1990년대 후반부터는 고급차를 중심으로 계기판 내부에 액정이나 LED, 유기 EL 등을 사용한 소형 디스플레이를 설치하여 트립 미터, 주행거리계, AT 기어 단수, 각종 경고 등 운전 지원 정보를 표시하는 것이 증가했다. 또한, 내비게이션용 디스플레이로 에어컨이나 오디오 등을 통합 조작할 수 있는 경우도 많이 등장하고 있다.

계기판 전체를 글래스 콕핏으로 만들면 이러한 정보를 하나의 디스플레이에 통합 표시할 수 있다. 이는 다기능화·복잡화가 진행되는 자동차에서 디자인의 자유도를 높이고 운전자의 편의성을 향상시킨다. 예를 들어 수온계나 회전계를 없애고 기능 선택 메뉴를 표시하거나, 기어 단수를 표시하거나, 라디오나 오디오의 채널·곡 선택을 표시하거나, 크루즈 컨트롤 관련 정보를 표시하는 등의 작업을 소프트웨어 측에서 자유롭게 수행할 수 있다. 따라서 기계식 계기처럼 km/h와 마일로 계기판을 আলাদা 만들 필요가 없다.

운전자가 정보를 정확하게 읽을 수 있다면 화면 디자인에 제약은 없지만, 대부분 제조사는 기존 아날로그 바늘을 본뜬 디자인을 기본 표시로 사용한다. 이는 운전자의 익숙함, 인테리어와의 조화, 그리고 변화 정도를 읽기 쉬운 아날로그 표시의 장점을 활용하기 위해서이다. 재규어 XJ의 화면 디자인은 제조사에서 "인테리어와의 조화"를 이유로 들고 있다. 다만, 일부 토요타 차량은 속도계에 디지털 숫자를 사용하기도 한다.

한국에서는 2007년 가을 제40회 도쿄 모터쇼에 출품되어 2008년 2월에 출시된 토요타 크라운 하이브리드에 처음으로 채용되었다. 이는 세계 최초로 계기판 전체를 LCD 1화면에 통합 표시하는 방식으로, 기계식 아날로그 지침을 없앴다. 샤프사 제작의 1,280×480 도트 고해상도 TFT 액정을 채용했으며, 야간 주행 시 야간 투시 시스템의 전방 영상을 표시하거나, 내비게이션의 경로 안내 시 진행 방향 차선 정보를 표시하는 등 기존 기계식 계기판에서는 어려웠던 표시를 실현하고 있다.

그 외 일본차로는 2009년 3월 모델 체인지된 토요타 크라운 마제스타 (5세대 모델)과 렉서스에서 같은 해 마이너 체인지된 LS (4세대 모델)^[11], 2010년 4월 출시 렉서스 LFA, 2013년 5월 출시 IS (F SPORT 등급), 2014년 10월 출시 RC (F SPORT 등급) RC F, 2015년 10월 출시 RX (F SPORT 등급), 2015년 11월 마이너 체인지된 GS (F SPORT 등급) 및 같은 달 출시 GS F에 채용되고 있다. 닛산 자동차에서도 노트 오라, 세레나 (C28), X-TRAIL (T33), 페어레이디 Z (RZ34)에 채용되고 있다.

유럽 메이커에서는 람보르기니 레벤톤, 재규어 XJ, BMW 7시리즈, 메르세데스-벤츠 S클래스, 기아 K9, 기아 K7, 기아 시드 (2세대 Pro_Cee'd GT), 현대 에쿠스, 랜드로버 레인지로버, 피아트 500, 볼보 S60, 캐딜락 XTS, 피아트 500 / 아바르트 500 등에 채용되고 있다.

7. 안전 문제 및 훈련

글래스 콕핏 시스템에 대한 의존도가 높아짐에 따라, 조종사들은 시스템 고장에 대비한 훈련을 받아야 한다. 에어버스 A320 시리즈는 여러 비행 표시 장치가 손실된 사고가 50건 발생했다.

2010년, NTSB는 8,000대의 일반 항공기 경량 항공기에 대한 연구 결과를 발표했다. 이 연구에 따르면, 글래스 콕핏을 갖춘 항공기는 전반적인 사고율은 낮았지만, 치명적인 사고에 연루될 가능성이 더 컸다. NTSB 위원장은 "훈련은 글래스 콕핏을 갖춘 경량 항공기의 사고율을 줄이는 데 중요한 요소이며, 이 연구는 이러한 복잡한 시스템에 대한 적절한 훈련의 중요성을 분명히 보여줍니다."라고 말했다.

글래스 콕핏 항공기는 주 계기와 전자적으로 분리된 통합 예비 계기 시스템(인공 지평선, 고도계 및 대기 속도 지시계)을 갖추고 있으며, 백업 배터리로 여러 시간 작동할 수 있다.

참조

_[1] 서적 Aircraft Instrumentation and Systems https://books.google[...] I. K. International 2020-05-10
_[2] 웹사이트 Orion: Next Generation Spacecraft https://www.nasa.gov[...] NASA 2022-04-19
_[3] 웹사이트 B737 技術情報 http://www.b737.org.[...]
_[4] 뉴스 戦闘機Ｆ３５　“操縦席”公開 : 動画 : 読売新聞（YOMIURI ONLINE） https://web.archive.[...] 読売新聞
_[5] 문서 日本国有鉄道の「4.歴史」の章の「第1次5カ年計画-第2次5カ年計画」の節 2016-01-28
_[6] 문서 신칸센 200계 전차의 계기판 정보
_[7] 간행물 車両制御伝送・運転支援装置日本鉄道サイバネティクス協議会
_[8] 간행물 液晶ディスプレイによる運転台計器の統合日本鉄道サイバネティクス協議会
_[9] 간행물 列車情報管理装置（TIMS）の開発 JR東日本E231系メータ表示器の適用日本鉄道サイバネティクス協議会
_[10] 문서 동해도 신칸센의 계기판 정보
_[11] 문서 크라운 마제스타와 LS의 옵션 장비 정보

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