단계와 현주소 [칼럼] 자율주행차의

 출처. http://www.kama.or.kr/jsp/webzine/201611/pages년도 자료입니다. 지금 상황과 차이가 있지만 한번은 확인하고 넘어가야할 내용입니다.)

자율주행차는 최근 자동차업계에서 가장 뜨거운 이슈 중 하나로 꼽힌다. 자동차 산업은 물론 자동차를 둘러싼 생태계 전체에 큰 변화를 줄 수 있는 아이템이기 때문이다. 최근 몇 년간 관련 기술은 급속히 발전해 왔으며 자동차 관련 업체들은 자신들이 선도자라고 주장하며 미래 시장을 선점하려고 노력하고 있다. 기존 완성차 업체는 물론 전기차를 통해 새로 업계에 뛰어드는 회사도 마찬가지다.

다만 쏟아져 나오는 미래 자동차 관련 정보에는 자율주행을 포함해 다양한 기술과 시각이 섞여 있는 것이 많다. 이 때문에 일반 소비자는 물론 기술개발에 관여하지 않은 자동차업계 관계자들도 다소 당혹스러워하는 상황이다. 그런 혼란을 줄이기 위해 업계와 학계에서는 기능과 표현에 관한 기준을 세우자는 움직임이 있었다. 그 결과 미국을 중심으로 2014년부터 자율주행에 관한 개념과 기술적 발전단계에 관한 기준이 마련되어 발표되기 시작했다.

우선 미 고속도로교통안전청(NHTSA)은 2014년 주행자동화를 기준으로 Level 0에서 Level 4에 이르는 5단계로 구분해 발표했다. 거의 같은 시기에, 미국 자동차 기술 학회(SAE)는, 자동운전 관련 기술을 기능적 관점에서 보다 구체적으로 구분해, J3016 표준으로부터 주행 자동화를 비자동화로부터 완전 자동화까지, Level0으로부터 Level5까지의 6 단계로 정리했다. 다른 주체가 세운 기준이지만, 완전한 자동운전의 관점은 같다. A라는 지점에서 B라는 지점까지 이동하는 동안 운전자가 차량 주행에 전혀 개입하지 않는 것이다.

그동안 자동차업계에서는 자율주행의 개념과 기술을 포괄해 정리한 SAE 구분방식을 주로 사용했다. 그러나, 미국 교통부(DoT)는 2016년 10월 3일, SAEJ3016 표준을 연방 자율 주행차 정책(Federal Automated VehiclesPolicy)에 활용하는 것을 발표했다. 이에 따라 향후 6단계 SAE 구분 방식이 국제적인 자율주행 단계 구분 기준으로 사용될 가능성이 높다. SAE 구분방식에서는 주행자동화단계를 운전자와 시스템의 역할에 따라 정리하면 다음과 같다.

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이 중 Level 0에서 Level 2는 운전자(humandriver)가, Level 3에서 Level 5는 자율주행시스템(automated drivel system)이 운전 주도권을 잡는다. 현재, Level 1에 해당하는 자동화 기능은 비교적 넓게 보급되어 있다. 적응형 정속주행장치, 자동조향기능부 주차보조기능, 차선유지보조기능 등 직간접적으로 안전운전을 돕는 기술들이 Level 1에 해당한다. 이 단계에서는 일시적으로 스티어링 휠이나 액셀러레이터 조작을 하지 않아도 주행할 수 있지만 운전자들은 항상 주변 교통상황을 주시하며 상황 변화에 대처할 준비를 해야 한다.

테슬라를 비롯해 일부 업체가 현재 출시하는 차량은 Level2에 해당하는 기술을 갖췄다. 주행차선 자동유지 기능, 충돌방지 제동보조 기능이 포함된 적응형 정속주행장치 등을 갖춰 제한된 조건에서 차량의 흐름에 따라 자동주행이 가능한 것이 이 수준에 해당한다. Level 2 자동운전 최초의 기술로 알려진 테슬라의 오토파일럿(Autopilot)은 자동조향, 자동차로 변경, 교통량 대응 정속주행장치, 측면충돌 경고, 자동주차 등 여러 기능이 통합됐다. 메르세데스벤츠도 자동차로 변경 기능이 들어간 드라이브 파일럿(DRIVE PILOT)을 올해 출시된 신형 E클래스에 포함시켰다. 지난해 선보인 BMW 7시리즈는 카메라에서 차로를 인식하고 주행경로를 유지할 수 있도록 스티어링을 조절하는 기능뿐 아니라 차 밖에서 리모컨 키로 주차할 수 있는 기능을 갖췄다. 단, 운전자는 Level 1과 마찬가지로 주변을 항상 관찰하여야 하며, 필요할 때에는 언제든지 운전에 개입할 준비를 하여야 한다.

많은 주행 상황에서 운전자가 주행에 관여하지 않아도 되는 것은 Level 3부터다. 이 단계에서는 고속도로나 자동차 전용도로 같은 여건은 물론 도심에서도 제한적으로 자율주행 시스템이 운전자를 대체할 수 있다. 업계에서는 Level 4로의 이행이 가장 어려울 것으로 예상하고 있다. Level 5는 운전자가 전혀 운전에 개입하지 않기 때문에 인공지능 로봇 운송 수단이라고 할 수 있다.

Level 4 또는 5 수준의 구글이 개발 중인 ‘드라이블리스카’는 Level 4 수준의 차량 출시를 목표로 개발 중이다. 닛산은 2020년, BMW와 포드는 2021년에 Level 4 기술이 들어간 차를 내놓을 계획이다. 이에 앞서 볼보는 이미 스웨덴, 영국, 중국에서 300여 대의 자율주행차를 테스트하고 있으며 2017년부터는 중국에서 Level 4 기술이 사용된 차의 테스트를 시작한다. 테슬라드 레이더와 입체카메라 기술로 기능을 보강한 오토파일럿 2.0을 2018~2019년 공개하기 위해 개발했다.

자동차회사 중심으로 자율주행 기술에 주력하고 있지만 그 과정이 순탄치만은 않을 것으로 보인다. 특히 각국 정부는 소비자의 자율 주행 기술에 맹신하는 것을 경계하고 있다. 기아차는 자율주행을 뜻하는 오토파일럿이 아니라고 주장하지만, 미국·중국 등지에서 오토파일럿 모드로 주행하다 치명적인 사고가 발생한 사례가 있기 때문이다. 독일에 이어 네덜란드에서도 테슬라 광고에서 오토파일럿이란 표현을 쓰지 않도록 했다. 운전자가 도로 상황에 주의를 기울이지 않아도 된다는 뜻으로 해석되기 때문이다. 비밀리에 독자 자동차를 개발하던 애플은 최근 핵심 개발 인력을 정리하고 사업을 전면 재검토하는 것으로 알려졌다. 구글도 초기 핵심 개발 인력이 이탈해 어려움을 겪고 있고 수익성 있는 사업을 만들기 위해 사업 차원에서 고민하고 있다. 테슬라도 핵심 기술협력사인 모바일아이가 결별을 선언해 전망이 밝지만은 않다.

기술개발과 함께 자동운전 시스템의 안전성과 안전성을 충분히 확보하기에도 많은 투자가 필요하다. 도요다 아키오 도요타 사장은 올해 파리모터쇼에서 자율주행차를 충분히 검증하려면 142억 km 정도의 주행시험이 필요하다고 말했다. 완전 자율주행에 가까운 차량은 기술적인 문제가 발생했을 때 운전자가 적극적으로 차를 통제하기 어렵기 때문이다. 돌발 상황에서는 탑승자나 다른 사람에게 치명적일 수 있기 때문에 주행 관련 소프트웨어와 하드웨어의 내구성과 신뢰성, 보안 등이 모두 높은 수준으로 유지돼야 한다.

마지막으로 자동차 자체는 물론 주변 차량과 교통환경 정보를 종합하여 주행에 반영하는 V2V(vehicle-to-vehicle), V2I(vehicle-to-infrastructure) 통신도 활성화되어야 한다. 다른 자동차나 시설로부터 개별 자동차로는 파악하기 어려운 정보를 얻어 보완하는 것이 안전성과 신뢰성의 확보에 도움이 되기 때문이다. 회계감사 및 자문사 KPMG는 이런 기술이 양산차에 쓰이기 시작하는 시기를 Level4는 2025년 전후, Level5는 2030년 전후로 보고 있다. 자율주행차의 관련 법규와 제도 정비에도 적지 않은 시간이 필요하기 때문에 완전 자율주행차가 널리 보급되기까지는 더 오랜 시간이 걸릴 전망이다. 그 과정에서 충분한 실제 도로환경 정보를 확보해 시스템에 반영하고 경쟁력 있는 가격에 시스템을 만드는 능력을 갖춘 기업이 미래 시장에서 주도권을 잡을 수 있을 것이다.자율주행차 단계 및 현주소 www.kama.or.kr