진화 중인 자율주행차, 어디까지 왔을까?

 
자율주행차(self-driving car)란, 운전자가 운전대, 가속페달, 브레이크 등을 조작하지 않아도 스스로 목적지까지 찾아가는 자동차를 말합니다. 이런 자율주행차는 4차 산업혁명 시대에 더욱 주목받고 있는데요. 4차 산업혁명의 대표적 기술분야인 인공지능, 로봇, 사물인터넷, 빅데이터 등이 모두 집약된 기술이 필요하기 때문이죠. 특히 최근 이동통신 기술 발전에 따라 변화하고 있는 자율주행차의 현주소에 대해 짚어 봤습니다.
 

 
 
 
 

4차 산업혁명 기술이 총집합된 자율주행차

 
4차 산업혁명 시대의 핵심 기술로 자리잡은 자율주행차 기술은 대표적 첨단 기술분야인 인공지능, 로봇, 사물인터넷, 빅데이터 등이 모두 필요합니다. 센서를 통해 들어오는 정보를 해석해 모터와 브레이크를 움직이고, 축적된 데이터를 바탕으로 오류 가능성을 줄이며, 주변 환경과 유기적으로 소통해야 자율주행이 가능해지기 때문이죠.
 
이런 자율주행차 개발에 먼저 앞장 선 업체는 구글인데요. 2010년 자율주행차 개발 계획을 발표한 구글은 도요타 자동차 프리우스에 카메라와 GPS, 각종 센서를 장착한 자율주행차 초기 버전을 만들었습니다. 2014년 12월에는 자율주행차의 시제품을 공개하기도 했죠. 연구용 자율주행차와 비교하면 외부에 장착한 센서가 소형화 됐고, 실제 도로에서 달릴 수 있도록 각종 편의 기능이 추가됐습니다.
 

구글-도요타 자율주행차. 운전대를 잡지 않아도 차가 알아서 도로를 달린다. (출처: 구글 유투브 ‘Self-Driving Car Test: Steve Mahan’),

 
이후 도요타자동차는 자율주행차 개발에 박차를 가했는데요. 2020년까지 완전 자율주행차를 상용화할 계획입니다. 이렇듯 기존 자동차 제조업체들도 대거 자율주행차 개발에 나서고 있는데요.
 
올해 미국 시장조사 업체 내비건트 리서치(Navigant Research)가 평가한 ‘자율주행차 전략 및 실행’ 부문에서는 미국 포드가 1위를 차지했습니다. 포드는 자율주행을 위한 하드웨어, 소프트웨어, 가상 운전 시스템을 개발하고 있으며 2013년부터 미국 전역에서 ‘퓨전 하이브리드 자율주행 차량’ 테스트를 진행하고 있습니다.
 

구글의 자율주행차 웨이모(왼쪽, 출처: 구글 웨이모 홈페이지), 포드의 자율주행차(오른쪽, 출처: 포드)

 
구글이 자율주행차 개발 계획을 발표한 지 7년이 지난 지금, 자율주행차 산업은 많은 변화를 겪었는데요. 인공지능 소프트웨어가 필요한 자율주행차는 처음 구글, 애플 등 ICT(정보통신기술) 기업이 개발을 주도했지만, 관련 기술이 보급화되면서 기존 자동차회사들도 자율주행차 개발에 뛰어들고 있죠. 인공지능 기술은 ICT 기업이 강점을 보이지만, 정숙성·안락함·고급감 등에서 강점을 지닌 자동차회사들의 기술력도 필요하기 때문입니다.
 
 
 
 

상향평준화된 자율주행 기술

 
자율주행 기능은 이제 상향평준화돼, 현재 구매 가능한 최신의 자동차에는 웬만한 자율주행 기반 기술을 갖추고 있습니다. 일정한 속도를 유지하며 앞차와의 간격을 유지하는 스마트 크루즈 콘트롤(SCC·Smart Cruise Control), 졸음운전 등으로 인한 차선 이탈을 막는 차선이탈경고시스템(LDWS·Lane Departure Warning System) 및 차선이탈복귀기능(LKAS·Lane Keeping Assist System), 후측방경고시스템(BSD·Blind Spot Detection), 사각지대경고기능(BSWF·Blind Spot Warning System), 긴급제동장치(AEB·Autonomous Emergency Braking) 등이 그것들이죠.
 

국제자동차공학회(SAE)가 발표한 자율주행차 발달 수준

 
국제자동차공학회(SAE)는 자율주행차의 발달 수준을 레벨 0에서 레벨 5까지 6단계로 나누고 있습니다. 국내 시판되는 최신 자동차의 경우 고급 옵션을 선택하면 레벨 2 정도의 자율주행이 가능한데요. 자동차 전용도로에서 앞차와의 거리를 유지하고, 차선 이탈 시 경고 및 이탈을 억제하며, 후측방에서의 차량 추돌을 감지하고, 앞차와의 충돌이 예상될 때 자동으로 제동을 걸고 멈추기도 하죠.
 
국내 판매 예정인 테슬라 모델S의 경우 레벨 3까지도 가능합니다. 아직은 해외 사례지만 차량공유 서비스 우버는 차량 이용자가 차를 필요로 할 때 무인자동차가 집 앞까지 오는 서비스도 시범 운영 중입니다. 다만 법적인 문제로 무인자동차 안에는 사람이 탑승해 만일의 사태에 대비하고 있다고 하네요.
 
 
 
 

아직 완전하지 않은 자율주행차, 통신기술로 업그레이드

 
현재까지의 자율주행기술은 개별 차량들이 각각의 센서를 이용해 장애물을 회피하는 원리입니다. 다른 차량, 행인, 그 밖의 장애물의 움직임에 대해서는 사전 정보가 없으므로 돌발상황에 대한 대처가 불완전할 수밖에 없는데요. 이를 보완하기 위한 것이 ‘커넥티드 카(Connected Car)’ 개념입니다.
 
커넥티드 카는 차량들이 주변 사물들과 끊임없이 통신하며 주행하므로 사고의 사전 예측이 가능해집니다. 앞차가 차선을 바꿀지, 속도를 줄일지, 옆차가 앞으로 끼어들지 서로 신호를 주고받으며 주행하므로 안전도가 높아지죠. 초기 자율주행차에서는 센서와 제어 기술이 중요했다면, 추후에는 통신기술이 자율주행차의 주도권을 가질 가능성이 큰 이유가 이 때문입니다.
 
커넥티드 카의 개념은 ‘V2X(Vehicle to Things)’로 표현되는데, 자동차와 자동차의 연결은 V2V(Vehicle to Vehicle), 자동차와 보행자의 연결은 V2P(Vehicle to Pedestrian), 자동차와 인프라(도로·신호등 등)의 연결은 V2I(Vehicle to Infra)입니다. 즉 사람·자동차·인프라가 통신으로 상호 정보를 주고받으며 움직이도록 해 안전성과 휴율성을 높이는 기술인데요. 예를 들어 보행자의 스마트폰 신호를 자동차가 인지한다면 보행자 사고를 줄일 수 있겠죠.
 
 
 
 

통신사 첫 임시운행 허가 받은 SK텔레콤 자율주행차, 도로를 달리다

 

SK텔레콤의 자율주행차

 
올해 7월, SK텔레콤은 국내 통신사 최초로 국토부로부터 자율주행차 임시운행허가를 받고 일반도로 시험주행에 나섰습니다. SK텔레콤이 엔비디아(Nvidia), 서울대 등과 공동개발한 자율주행차는 현대자동차 제네시스 G80을 개조한 것으로, 인공지능 소프트웨어, 3D HD맵 솔루션, 지형지물 감시 센서(레이더, 라이다, 카메라) 등을 탑재하고 있는데요. SK텔레콤은 특히 5G 차량 소통 기술(V2X)과 주행 빅테이터 등을 통해 자율주행의 정확성과 안전성을 대폭 높여주는 기술 개발에 주력하고 있습니다.
 
3D HD 맵은 도로 주변 지형지물, 신호등, 교통표지판 등을 25cm 이하로 정밀하게 담습니다. 5G 차량 소통 기술은 반응속도 0.001초 이하로 타 차량, 관제센터, 신호등과 실시간으로 교통정보를 주고받는데요. 월 1000만 대 이상의 T맵 이용 차량에서 쌓인 빅테이터는 자율주행 알고리즘에 반영돼 실시간 교통량 등을 파악하고, 민첩하게 주행경로를 설정할 수 있도록 업그레이드 할 계획 입니다.
 

SK텔레콤 자율주행차에 탑재된 첨단기술

 
이에 앞서 SK텔레콤은 지난해 11월, BMW코리아와 세계 최초 5G 커넥티드 카 ‘T5’를 선보이기도 했는데요. 또한 5G 기반 자율주행연합체인 ‘5GAA’에도 참가해 자율주행-통신 결함 기술 개발을 선도하는 등 향후 자율주행 자동차 기술을 주도적으로 이끌 것으로 기대되고 있습니다.
 
ICT 업체와 자동차업체들이 경쟁적으로 기술개발에 나서고 있기 때문에 자율주행 기술은 더욱 세밀해지고 정확해질 전망인데요. 자동차 운전대를 잠시 놓고 휴식을 취하거나 영화를 보는 등 효율적으로 활용하고, 졸음 운전 등으로 인한 교통사고가 줄어드는 등 보다 편리하고 안전한 운전 생활을 할 날이 그리 멀지 않아 보입니다.