자율주행자동차 동향


2016-11-28 19:19:32

1. 자율주행자동차 개요

자율주행자동차란 운전자의 개입 없이 주변 환경을 인식하고, 주행 상황을 판단하여 차량을 제어함으로써 스스로 주어진 목적지까지 주행하는 자동차를 말합니다. 최근에는 이러한 자율주행자동차가 교통사고를 줄이고, 교통 효율성을 높이며, 연료를 절감하고, 운전자의 편의를 증대시킬 수 있는 미래 개인 교통수단으로 주목 받고 있습니다.

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[그림 1] 자율주행자동차의 개념
– 그림출처: 산업부

2. 자율주행자동차 원리

자율주행자동차의 기본적인 작동은 사람이 운전하는 원리와 같이 ‘인지-판단-제어’의 3단계를 거칩니다. 먼저 최종목적지를 입력하고 경로를 결정합니다. 이후 차량에 장착된 센서들과 외부 통신을 통해 주변 상황에 대한 정보를 수집합니다. 그다음부터는 정밀하게 위치를 계산하고, 조향 및 가·감속을 결정해 차량이 스스로 경로를 따라 운행하게 됩니다.

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[표 1] 자율주행자동차 작동 원리



이러한 작동 원리를 구현하는 방식에는 크게 차량의 자율성과 협조운전이라는 두 가지 방식으로 나뉩니다. 차량의 자율성이 차량 자체의 자율주행에 중점을 둔 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems) 의존적인 방식이라면, 협조운전은 ICT 통신을 활용하여 외부와의 협조에 중점을 둔 V2X(Vehicle to Everything) 의존적인 방식입니다. 자율주행자동차는 이 두 가지 방식이 합쳐지는 것으로 구현됩니다.

- ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)란?
  ADAS란 ‘운전자 주행보조 시스템’의 약자로, 감지센서가 위험사항을 감지하여 운전자에게
  시각적, 청각적, 촉각적 요소를 통해 사고의 위험이 있음을 경고하고 이를 대처할 수 있도록
  도와주는 시스템을 말합니다.

3. 자율주행자동차 주요 기술

앞서 설명한 것과 같이 자율주행자동차의 동작은 ‘인지-판단-제어’로 구성됩니다. 인지는 센서나 카메라를 통해 환경을 인식하는 것으로, 사람의 눈과 같은 역할을 합니다. 판단은 인지한 상황에 대한 정보를 바탕으로 주행전략을 판단하는 것으로, 사람의 두뇌와 같은 역할을 합니다. 마지막으로 제어는 실질적으로 차량을 제어(ex. 속도조절, 방향제어 등)하는 것으로, 사람의 혈관이나 근육에 해당합니다.

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[그림 2] 자율주행 프로세스
– 그림출처: 현대자동차 공식 블로그



이러한 프로세스로 진행되는 자율주행자동차는 각종 센서와 카메라를 통해 주변 환경을 인식하고, 실시간으로 수집한 교통 정보를 처리하고 분석해서 정확한 판단을 내려야 하고, 하드웨어를 소프트웨어로 제어할 수 있는 기술이 필요합니다. 현재는 완전한 자율주행자동차로 가기 전 단계 기술들이 적용된 차량들이 출시되고 있습니다. 이는 ADAS라고 불리는 운전자 주행보조 시스템 기술로, 요즘 자동차 회사들이 신차를 출시하면 첨단 사양, 안전 사양, 편의 사양을 추가했다면서 마케팅을 하는데 그 중 대부분이 ADAS에 해당됩니다. ADAS는 한 마디로 센서와 GPS, 네트워크 통신 등 IT 기술들을 이용해 자동차가 스스로 자율주행을 할 수 있도록 도와주는 기술입니다. 자동화된 첨단 장비로 안전 운전을 돕는 모든 장치를 ADAS라고 묶어서 부르며, 대표적인 기술은 다음과 같습니다.

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[표 2] 자율주행자동차 주요 기술

4. 자율주행자동차 개발 동향

지금까지 자동차 시장은 BMW, 아우디, 도요타, 현대기아 등 전문 제조업체들이 이끌었지만 어느새 거대 IT기업인 구글과 애플이 자율주행자동차로 자동차 시장에 들어 서기 시작했습니다. IT기업이 자동차 시장에 뛰어들 수 있었던 이유는, 자율주행이라는 기술은 기계적인 기술만으로는 절대 불가능하기 때문입니다. 자동차가 자율적으로 주행을 하기 위해서는 주변 환경, 위치, 도로 상태, 신호 등 운전에 필요한 기본적인 조건들을 스스로 파악해야하고, 사고 등 갑작스러운 돌발 상황에도 완벽하게 대응을 할 수 있어야 합니다. 이러한 기능들은 각종 센서와 네트워크를 통한 실시간 정보 수집, 수집된 정보를 분석하여 주행으로 이어지게 하는 IT기술이 중심이 되어야 가능합니다. 그렇기 때문에 자율주행자동차 시장에 IT기업이 발을 들여놓을 수 있게 된 것입니다. 핸드폰이 피처폰에서 스마트폰으로 진화한 것과 같이 자동차도 비슷한 길을 걷기 시작한 것입니다.

4.1 ICT 관련 업체

1) 구글
구글은 2012년 세계 최초로 자율주행자동차용 도로 시험면허를 취득하였고, 시험 중인 자율주행차의 누적 주행거리는 현재까지 320만km 이상 된다고 합니다. 구글 자율주행차 기술 총괄을 맡고 있는 드미트리 돌고프는 “현재 기술 완성도는 90% 가량이며 나머지 10%를 3년 안에 완벽하게 해결하겠다”고 밝혔습니다.
[관련 기사] 구글 자율주행차 320만km 돌파

2) 애플
애플은 2014년부터, ‘타이탄’이라는 비밀 프로젝트팀을 구성해 오는 2020년 자율주행자동차 출시를 위해 연구개발을 진행해왔습니다. 그러나 2016년 10월, 미국 블룸버그 통신은 애플이 ‘타이탄’ 프로젝트의 관련 인력 수백명을 다른 영역으로 배치하거나 해고했다고 보도했습니다. 애플은 전략적 이슈의 부각, 리더십의 총체적 실패, 공급망 문제 등의 여러 원인으로 더 이상 자율주행차를 개발하지 않고, 자율주행 솔루션 개발에만 집중할 것이라고 밝혔습니다.
[관련 기사] 애플 자동차 꿈 접나… “자율주행차 말고 소프트웨어만 만들 것”

3) 우버
글로벌 카쉐어링 업체 우버는 2016년, 자율주행 택시와 자율주행 트럭을 선보였습니다. 자율주행 트럭은 고속도로에서만 자율주행 할 수 있으며, 아직까지 도심에서 무단횡단하거나 교차로, 자전거를 탄 아이들을 피해갈 수 있을 정도로 복잡하고 정교한 기술이 도입되지는 않았습니다. 대신 앞 차와의 안전거리를 유지하면서 반드시 필요한 경우에만 차선을 변경할 수 있다고 합니다.
[관련 기사] 우버 자율주행트럭, 5만 캔맥주 실어나르기 성공

4.2 완성차 업체
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[표 3] 주요 완성차 업체 자율주행자동차 개발 동향
4.3 전기차 업체

전기차 업체에서 자율주행자동차 관련해서 가장 큰 업체는 테슬라입니다. 이미 2015년 10월 ‘오토파일럿’이라는 고속도로 상에서 자율주행 기능을 상용화하여 자사의 ‘Model-S’ 차량에 적용하였습니다. 이에 그치지 않고 2016년 10월, 테슬라는 앞으로 출시되는 모든 자사 차량에 적용할 수 있는 새로운 자율주행 하드웨어 또한 발표했습니다.
[관련기사] 테슬라, 모델S ‘완전 자율주행 시스템‘ 주행 영상 공개

5. 자율주행자동차 논란

자율주행자동차가 상용화되면 앞으로 우리생활에 편리함을 제공해 줄 것으로 예상됩니다. 예를 들어 고속도로 교통 정체상황에서 자율주행기능을 켜놓는다면, 운전자는 브레이크에 발을 댈 필요가 없어져 발의 피로도가 감소할 것입니다. 또한 운전자의 부주의로 인한 사고율도 감소될 것으로 전망됩니다. 그러나 이러한 자율주행자동차의 상용화는 아직까지는 논란이 되고 있습니다.

5.1 안전성 논란

교통사고의 원인 중 대부분이 전방주시 태만, 안전수칙 준수위반, 음주·졸음운전 등으로 사람의 과실입니다. 하지만 이러한 운전자의 과실들이 자율주행으로 인해 100% 해소될 것이라 전망할 만큼 현재 자율주행기술이 완벽하지는 못합니다. 즉 자율주행자동차의 오작동으로 인해 앞차와의 간격 유지를 제대로 못한다면 사고는 발생할 것입니다. 실례로 자율주행자동차를 테스트하는 영상에서 자동차가 장애물을 인지하지 못하고 장애물과 충돌했으며, 충돌에 그치치 않고 계속 주행을 이어나가는 사례가 있었습니다.

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[그림 3] 자율주행자동차 주요 사고
– 그림출처: 동아일보
5.2 보안 이슈

자율주행기술에는 외부와의 통신이 필연적입니다. 그러나 자동차가 외부와의 통신을 한다는 것은 그만큼 해킹 공격의 위험성에 노출된다는 말입니다. 외부 통신망이 해커, 테러조직, 적대국가 등에 의해 장악당한다면 고의적인 차량충돌 사고가 발생할 수 있습니다. 현재는 자율주행 기술 개발에만 초점을 두어, 그에 대응하는 보안 전략의 구현은 미비합니다. 앞으로 다가올 자율주행 시대에는 자동차 보안이라는 분야에 더더욱 사회적인 관심과 제도를 마련해야 할 것입니다.
[관련기사] 자율주행 전기차, 해킹에 ‘원격조종’ 당했다

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