자동차의 신경망이 마비되었다면? 자동차 CAN 통신 해결 방법 완벽 가이드

자동차의 신경망이 마비되었다면? 자동차 CAN 통신 해결 방법 완벽 가이드

 

자동차는 수많은 전자제어장치(ECU)가 서로 데이터를 주고받으며 작동하는 거대한 컴퓨터와 같습니다. 이 장치들을 연결하는 핵심 통로가 바로 CAN(Controller Area Network) 통신입니다. 계기판에 경고등이 무더기로 점등되거나, 시동이 걸리지 않는 등의 문제는 상당 부분 CAN 통신 오류에서 비롯됩니다. 복잡해 보이는 자동차 CAN 통신 해결 방법을 단계별로 상세히 분석하여 정리해 드립니다.

목차

1. 자동차 CAN 통신이란 무엇인가
2. CAN 통신 오류의 주요 증상
3. 통신 불량의 근본적인 원인 분석
4. 필수 점검 장비 및 준비 사항
5. 단계별 자동차 CAN 통신 해결 방법
6. 저항 측정 및 전압 분석을 통한 정밀 진단
7. 통신 배선 수리 시 주의사항
8. 시스템 복구 후 최종 점검 리스트

자동차 CAN 통신이란 무엇인가

CAN 통신은 자동차 내부의 ECU들이 서로 통신하기 위해 설계된 표준 프로토콜입니다.

• 병렬 구조의 특징: 여러 개의 제어기가 단 두 줄의 배선(CAN-High, CAN-Low)을 공유하며 데이터를 주고받습니다.
• 노이즈 저항성: 두 선의 전압 차이를 이용하는 차동 신호 방식을 사용하여 외부 전기적 잡음에 매우 강합니다.
• 우선순위 결정: 중요한 데이터(엔진, 브레이크 등)에 우선순위를 부여하여 통신 지연을 방지합니다.
• 종단 저항: 통신 선로의 양 끝단에는 신호의 반사를 막기 위해 보통 120옴의 저항이 배치됩니다.

CAN 통신 오류의 주요 증상

통신에 문제가 생기면 자동차는 즉각적으로 이상 신호를 보냅니다.

• 통신 불가(No Communication): 스캐너를 연결했을 때 특정 모듈이나 전체 시스템에 접속되지 않습니다.
• 다중 경고등 점등: ABS, 에어백, 엔진 체크등이 한꺼번에 켜지는 일명 '크리스마스 트리' 현상이 발생합니다.
• 기능 오작동: 계기판 바늘이 춤을 추거나, 변속 충격이 발생하고, 스마트키 인식이 안 되는 증상이 나타납니다.
• 간헐적 시동 불능: 통신 라인의 접촉 불량으로 인해 시동이 걸렸다 안 걸렸다를 반복합니다.

통신 불량의 근본적인 원인 분석

문제 해결을 위해서는 원인을 정확히 파악하는 것이 우선입니다.

• 배선 단선 및 단락: 사고나 진동으로 인해 CAN-High 또는 CAN-Low 선이 끊어지거나 서로 붙는 경우입니다.
• 커넥터 부식: 습기 유입으로 인해 커넥터 핀에 녹이 슬어 접촉 저항이 높아지는 현상입니다.
• 종단 저항 이상: 시스템 내부에 설치된 120옴 저항이 파손되어 신호 왜곡이 발생하는 경우입니다.
• ECU 내부 결함: 특정 제어기 내부의 CAN 트랜시버 칩이 타버려 통신 라인 전체를 점유(Bus-Off)하는 경우입니다.
• 전압 노이즈: 알터네이터(발전기) 불량이나 비순정 액세서리 장착으로 인한 전기적 간섭입니다.

필수 점검 장비 및 준비 사항

정확한 진단을 위해 다음과 같은 장비가 필요합니다.

• 자동차 진단 스캐너: DTC(고장코드) 확인 및 모듈별 통신 상태 파악용입니다.
• 디지털 멀티미터: 배선의 단선 여부와 저항값, 전압을 측정하기 위해 필수적입니다.
• 오실로스코프: 텍스트나 수치로 보이지 않는 통신 파형의 형태를 시각적으로 확인합니다.
• 회로도(Wiring Diagram): 해당 차종의 CAN 라인 구성과 커넥터 위치를 파악하기 위한 설계도입니다.

단계별 자동차 CAN 통신 해결 방법

문제를 체계적으로 해결하기 위한 표준 작업 절차입니다.

• 1단계: 고장코드(DTC) 분석
• 'U'로 시작하는 고장코드(네트워크 관련)를 모두 수집합니다.
• 특정 모듈에서만 코드가 나오는지, 전체 모듈에서 나오는지 구분합니다.

• 2단계: 배터리 전압 점검
• 낮은 배터리 전압은 통신 모듈의 불안정을 초래하므로 12.6V 이상 유지되는지 확인합니다.

• 3단계: 종단 저항 측정
• 시동을 끄고 배터리 마이너스 단자를 탈거한 후, 진단 커넥터(OBD-II)의 6번과 14번 핀 사이의 저항을 측정합니다.
• 정상값은 약 60옴(120옴 저항 2개가 병렬 연결된 상태)입니다.

• 4단계: 모듈 개별 분리 점검
• 60옴이 나오지 않는다면, 의심되는 모듈을 하나씩 커넥터에서 분리하며 저항값이 정상으로 돌아오는지 확인합니다.

• 5단계: 배선 도통 시험
• 각 제어기 사이의 배선이 끊어지지 않았는지 멀티미터의 도통 모드로 체크합니다.

저항 측정 및 전압 분석을 통한 정밀 진단

멀티미터로 측정되는 수치는 문제의 핵심 단서를 제공합니다.

• 저항값에 따른 상태 판독
• 120옴 측정: 한쪽 종단 저항이나 배선이 끊어진 상태입니다.
• 60옴 측정: 통신 라인 및 종단 저항이 물리적으로 정상 연결된 상태입니다.
• 0옴 또는 매우 낮은 저항: CAN-High와 CAN-Low 선이 서로 쇼트(Short)된 상태입니다.

• 전압값에 따른 상태 판독(Key On 상태)
• CAN-High: 약 2.5V ~ 3.5V 사이에서 변화해야 합니다.
• CAN-Low: 약 1.5V ~ 2.5V 사이에서 변화해야 합니다.
• 두 선의 전압 합이 약 5.0V 근처를 유지하는지 확인합니다.
• 만약 한쪽 전압이 0V이거나 12V(배터리 전압)가 나온다면 해당 배선이 접지나 전원에 단락된 것입니다.

통신 배선 수리 시 주의사항

CAN 배선은 일반 전선과 다르므로 수리 시 극도의 주의가 필요합니다.

• 트위스트 페어(Twisted Pair) 유지: 두 배선이 서로 꼬여 있는 상태를 반드시 유지해야 노이즈를 차단할 수 있습니다. 수리 부위도 원래의 꼬임 간격을 유지하십시오.
• 납땜 자제: 통신선에 납땜을 하면 저항값이 변할 수 있으므로, 가급적 전용 압착 슬리브를 사용하거나 접점 부활제를 활용합니다.
• 차폐 처리: 엔진 룸이나 고전압 케이블 근처를 지나는 통신선은 절연 및 차폐 테이프로 보강합니다.
• 배선 경로 확보: 가동 부위나 열이 많이 발생하는 부위에 배선이 닿지 않도록 견고하게 고정합니다.

시스템 복구 후 최종 점검 리스트

수리가 완료된 후 정상 작동 여부를 확인하는 과정입니다.

• DTC 소거 및 재검사: 모든 고장코드를 삭제한 뒤 시동을 걸고 주행 테스트를 진행하여 코드가 다시 생성되는지 확인합니다.
• 데이터 리스트 모니터링: 스캐너를 통해 각 모듈의 데이터 전송 주기가 일정하고 끊김이 없는지 체크합니다.
• 오실로스코프 파형 확인: 전압의 높낮이가 명확하고 끝부분이 뭉툭하지 않은 깨끗한 사각형 파형이 나오는지 최종 확인합니다.
• 커넥터 체결 상태 확인: 수리 과정에서 분리했던 모든 커넥터가 완전히 잠겼는지, 고정 클립이 파손되지 않았는지 재점검합니다.