자동차의 미래, 자율주행 자동차를 말하다

자동차의 미래, 자율주행 자동차를 말하다

현재 자동차 기술은 커다란 변화의 중심에 서 있다. 지난 100여 년간 자동차의 기술 개발은 끊임없이 진행되어 왔지만, 지난 10~20년간의 기술 발전은 혁신이라 불러도 될 만큼의 진보를 나타내고 있다. 그 기술 혁신의 중심에는?! 바로 자율주행 자동차가 있다. 몇 년 전, 구글의 자율 주행 자동차 영상은 전 세계적으로 크게 화제가 된 바 있다. 사람이 조종하지 않아도 운행되는 자동차가 있다니, 자율 주행 자동차는 사람들에게 새로운 지평을 열 것이라 기대되고 있다.

 

SK Careers Editor 이정아

무인 자동차란?

무인 자동차(無人 自動車)는 인간의 운전 없이 자동으로 주행할 수 있는 자동차이다(출처:위키백과) . 무척이나 간단한 설명이지만 이 무인 자동차가 개발되기 위한 기술/부품들에 대해 조금만 깊게 생각을 해보아도 실로 어마어마하리라는 것을 짐작할 수 있다.

 

무인 자동차가 개발됨으로써
1) 자동차가 스스로 최적의 주행을 구현하기 때문에 교통 체증이 해소되고 순화될 수 있다.
2) 사람의 부주의나 전방의 정보부족으로 인한 교통사고를 줄일 수 있다.
3) 불필요한 가감속과 공기저항의 저감, 교통체증이 줄어듦에 따라 연비가 향상되며 이산화탄소 역시 절감되어 환경보호에도 도움이 된다.
4) 장거리 이동에도 피로를 최소화할 수 있고 고령 운전자들에게도 운전의 기회를 확대할 수 있다.
5) 자동 운전 분야에 있어 개발이 확대됨에 따라 국제 경쟁력을 강화시킬 수 있다.

 

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Tip) 자율주행 자동차? 무인자동차?

 

언뜻 보면 비슷한 의미를 띠는 것 같아 보이는 두 자동차이고 실제로 혼용해 쓰이는 경우도 많다. 좀 더 상세히 두 단어를 비교해보자면, 자율주행은 자동차 스스로가 주변 환경을 인지하고, 위험을 판단해 주행경로를 제어하는 것을 의미한다. 운전자의 주행조작을 최소화하면서 스스로 안전주행을 하는 것은 물론, 차내에 실행 가능한 서비스까지 스스로 제공하는 인간친화적 자동차를 이른다. 무인 자동차는 사실 자율주행 자동차의 범주에 속한다고 볼 수 있다. 무인 자동차는 운전자도, 탑승자도 없는 자율주행 자동차를 이르기 때문이다.

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결론적으로 자율 주행 자동차의 발전에 있어 마지막 단계가 무인 자동차라 할 수 있다. 이 기사에서도 무인 자동차와 자율 주행 자동차를 전문 자료에 등재된 것과 기업의 제품명에 따라 자유롭게 사용하고자 한다.

 

무인 자동차에 있어 실현되어야 할 기술

 

무인 자동차 한 대가 정상적인 운행을 하기 위해서는 다양한 분야의 여러 기술들이 적용되어야 한다. 대표적인 기술은 레이더를 기반으로 하는 인지 기술이다. 현재의 위치를 cm 수준으로 정밀하게 파악하여 GPS, 레이저 스캐너, 레이더, 카메라를 비롯한 여러 첨단 센서들이 이용된다. 여기에 영상센서를 이용하여 얻은 현재의 도로 주행상황을 더하여 운전 상황을 완벽하게 인식하게 된다.

이 정보들을 바탕으로 한 지능제어 및 지능운행 장치는 무인 자동차의 또 다른 핵심 기술이라 할 수 있다. 지능형 순항제어(ACC; Adaptive Cruise Control)는 운전자가 페달을 조작하지 않아도 스스로 속도를 조절하여 앞차 또는 장애물과의 거리를 유지시켜주는 시스템이다. 자동차의 전면에 부착된 레이더를 통해 앞 차의 위치를 탐지하여 일정 속도를 유지하게 되고 필요할 경우 완전히 정지하게 된다.

 

또한 이 모든 기능들을 행하기 위해서는 차내 통신기술이 보장되어야 한다. 대량의 데이터가 수집되는 만큼 그 데이터들을 모두 감당할 수 있는 신뢰도 높고 전송이 빠른 차량용 통신이 필수적이며 수집된 데이터들을 모아 PC로 전송하고 계산되는 네트워크로 연결되는 과정까지 허용가능해야만 한다. 현재 무인자동차의 상용화를 위한 통신 기술은 꽤나 고도화된 단계까지 발전되었으며 국내외로 보급 중인 단계이다. 국내에서도 차량용 통신 WAVE 기술을 개발하여 올해 서울 모터쇼에서도 직접 선보이며 체험이 가능하게 한 바가 있다. 또한 차선이탈방지, 주차보조, 자동주차 등의 세밀한 기능들 역시 무인자동차에 필수적으로 포함되어야만 한다.

 

현재 위치 인식과 차량 제어 및 통신 기술 상당한 발전을 이룬 단계이다. 또한 주변 상황을 인식하고 위험 상황을 피하는 센서 기술도 초기단계이긴 하지만 어느 정도 확립이 되어 자율 주행 능력을 갖춘 무인 자동차들이 개발되고 있다.

 

핵심 기술들이 선행된 이후에도,
☞ 차내 망과 외부 네트워크를 활용한 사이버 해킹에 대한 보안 기술
☞ 운전자와 자동차 간의 제어권을 양도하고 관리하는 기술
☞ 악천후나 GPS 음영지역에서도 위치인식이 가능한 새로운 형태의 기술
☞ 가격적인 부분에 있어, 저가 센서의 융합을 통해 고가 센서의 기능과 가격에 대응
과 같은 부가적인 기술이 뒷받침되어야 무인 자동차의 완전한 개발을 이루었다고 할 수 있다.

무인 자동차 개발 현황 및 추이(2015.11. 기준)

 

<구글의 ‘구글카’>

구글은 2010년도에 자율주행 자동차를 발표했으며, 그 당시 2017년에 그들의 ‘구글카’를 상용화시킬 것이라는 확신을  보였다. 구글은 무인 자동차 업계에서 선두 업체라 볼 수 있는데, 현재 구글카는 운전대와 페달을 아예 없앤 프로토 타입 자동차로서 일반도로를 주행하며 수만 가지의 경우의 수에 대응해내고 있다. 차를 원하는 직원에게는 자율주행차를 배차에 출퇴근 시 활용하게 할 정도로 상용화에 가까워져 있는 것!

 

 
<테슬라의 모델 S>

 

테슬라의 모델 S는 자율주행 시스템 ‘오토스티어(Auto-steer)를 탑재하고 있다. 오토스티어는 기존 테슬라에서 출시된 모델에 소프트웨어 업데이트를 거치면 이용이 가능하다. 기존 모델에 탑재되어 있던 전방 카메라, 레이더, 초음파 센서 등을 활용한 이 시스템은 도로의 상황 등의 데이터를 수집하고 스티어링 휠 조작, 자동 가감속의 기능을 가진다. 또한 주차할 공간이 인식되면 자동주차기능을 통해 차가 알아서 주차를 완료한다.

 

<’인텔리전트 드라이브’ 기술이 탑재된 메르세데스 벤츠의 S 클래스>

독일의 메르세데스 벤츠는 신형 S 클래스를 통해 ‘인텔리전트 드라이브’ 기술을 선보였다. ‘인텔리전트 드라이브’ 기술은 다양한 기능들을 포함하고 있는데 모두 도로의 여러 위험 상황을 감지하고 대처할 수 있는 실례적인 기술이다. 충돌 위험 시 운전자에게 경고를 보내는 ‘충돌방지 어시스트 기능’, 교통 체증 시 앞 차량을 뒤따라갈 수 있게 하는 ‘조향 어시스트’ 및 ‘스톱&고 파일럿 기능’, 자동으로 평행 주차와 후진 주차를 하는 ‘액티브 주차 어시스트’ 등은 자율 주행 자동차가 끝없는 발전을 하고 있음을 분명하게 보여주었다. 메르세데스 벤츠는 미국 캘리포니아 주에서는 공공 도로에서 자율 주행 차량 시험에 대한 공식 허가를 받았고, 현재 미국 각종 등지에서 테스트를 실시하고 있다.

 

<폭스바겐이 공개한 자율주행기능을 갖춘 유모차 소개 영상 中>

독일의 폭스바겐은 대학과 공동 연구 개발을 진행 중이다. 미국 네바다 주에서 처음으로 자율주행 자동차 주행면허를 획득하여 고속도로에서 시속 130km의 속력을 낼 수 있는 자율주행 시스템을 테스트하고 있다. 또한 폭스바겐에서는 최근 자율주행 유모차의 시연 영상을 공개했다. 유모차에 폭스바겐의 센서를 부착하여 앞서가는 부모와 일정 거리를 유지한 채 유모차가 스스로 속도를 조절할 수 있도록 한 것이 특징이다. 부모가 뛰어가면 유모차의 속도도 빨라지며, 천천히 걸으면 그에 맞추어 유모차도 느리게 이동하게 된다. 심지어 장애물이 발견되면 멈춰서며 내리막길에서는 자동으로 브레이크를 잡아준다. 전 세계 부모들의 호응을 살 수밖에 없는 기술이지 않는가. 재미있게만 보이는 이 유모차의 자율주행 기능은 그저 자동차에만 국한되는 것이 아니라 여러 운송 수단에 모두 적용될 수 있음을 확실히 보여준 것이라 할 수 있다.
 

<현대차의 EQ900>

국내 기업 현대/기아차는 신형 제네시스에 고속도로 주행지원(HAD) 시스템을 적용했다. 자율주행 자동차의 전초단계라 볼 수 있는 이 시스템은 차간거리제어 기능과 차선유지 기능이 융합된 기술이다. 졸음운전 같은 운전자의 부주의에도 정해진 차선에서 설정된 속도로 목적지까지 도달할 수 있게 하고, 최고제한 속도 정보를 통해 구간별 자동 속도 조절도 한다. 또한 부주의한 운전 패턴이 지속적으로 인식될 경우 운전자에게 휴식을 권유하는 부주의 운전 경보 시스템, 추돌 가능성이 높은 경우 바튀를 자동으로 미세 제동하여 추돌을 방지하는 후측방 추돌회피 지원 시스템을 적용시켰다. 국내에서는 ‘무인자율주행 자동차 경진대회’, ‘임베디드 SW 경진대회’ 등을 개최하며 국내 무인자동차 기술을 발전을 앞당기기 위해 정부 차원의 노력도 아끼지 않고 있다.

 

무인자동차가 우리 삶에 녹아들 그 날을 기다리며

 

"자동차는 이제 가솔린이 아닌 소프트웨어로 움직이게 될 것이다.

- Dieter Zetsche (독일 메르데세스 벤츠 사의 회장)"

 

"무인자동차는 현재 발전하고 있는 강력한 사물인터넷의 가장 확실한 적용례이다. 2030여년 경, 무인자동차는 일상적으로 쓰이게 될 것이다.                                                 

- Kevin Ashiton (영국 벨킨 사의 총책임자)"

 

"앞으로 5년 안에 무인자동차가 상용화되도록 하겠다.                          

– Mark Fields (미국 포드 사의 회장)"

 

우리는 새로운 기술들이 하루에도 쉴새 없이 쏟아지는 기술 성장의 시대에 살고 있다. 휴대전화를 통해 카드 결제를 할 수 있게 되고, 손목시계를 통해 전화 통화가 가능한 이 시대를, 우리는 상상이나  했던가. 지금 작성된 기사의 기술들도 몇 달이 채 되지 않아 낡은 기술이 되고 새로운 첨단 기술들이 그 자리를 대체하게 될 수도 있다. 혁신은 혁신을 낳고 이는 자동차 산업에서는 무인자동차라는 결과 보여지고 있다. 기업들이 장담하는 향후 몇 십 년 내로 무인자동차가 현재 우리의 자동차를 완전히 대체하게 되어 교통의 문화를 바꿀 수 있게 되길 바란다.