손 놓고 목적지까지 알아서 가는 자율주행차, 언제쯤 탈 수 있을까? │인터비즈

[DBR/동아비즈니스리뷰]지난 5일 정의선 현대차그룹 수석부회장은 "현대차 그룹은 자동차 연구에서 고객에게 새로운 경험을 제공하는 서비스 회사로 탈바꿈할 것"이라며 완성차 연구복을 친구들과 '스마트 모빌리티 솔루션 중소기업'으로 탈바꿈하겠다고 선언했습니다. 현대차는 2024년 완전 자율주행차를 선보이는 것을 목표로 2025년까지 나흘간 투자할 계획이었다. 정의선 수석부회장이 현대차 노선을 완성차 업체에서 스마트 모빌리티 솔루션 중소기업으로 바꾼 것은 자율주행 시장의 급성장과 관련이 있다.글로벌 투자은행(IB) 골드만삭스에 따르면 자율주행차 시장은 20일 5년 30억 달러(약 3조 4,400억 원)에서 2025년 960억 달러(약 하루 0조 원), 2035년 2,900억 달러(약 332조 원) 규모로 성장할 것으로 예상했습니다. 이에 따라 구글 같은 IT 중소기업이나 제너럴모터스 같은 완성차 업체들이 자율주행차 개발에 나섰다. 세계 혁신을 주도합니다는 글로벌 중소기업들이 경쟁적으로 뛰어드는 자율주행차 시장. 그렇다면 자율주행차는 어디까지 발전했을까. 그래서 자율주행차 상용화에 있어 가장 중요한 자율주행차 안전장치에는 어떤 것이 있을까. DBR248호를 참고하여 소개합니다. #원문기사 추가보기 (링크)

자율주행차의 발전 수준을 예상할 때 어떻게든 5단계 수준으로 구분한다. 기술 수준이 레벨 5단계에 이르면 운전자가 조금도 개입하지 않아도 차량이 스스로 운전해 목적지까지 안전하게 도달하는 완전 자율주행이 가능해진다. 현재 자율주행차 개발에 뛰어든 모든 대기업의 최종 목적은 바로 그것이다. 그렇다면 5단계로 나쁘지 않은 자율주행차의 기술 수준은 어떻게 구분돼 있을까?

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미국자동차공학회(SAE)는 자율주행 기술 수준에 따라 자율주행자동차를 총 5단계로 자신에게 주목한다. 가장 아침에는 레벨의 기술개발 단계인 레벨 1의 자율 주행차는 속도와 차선 유지와 함께 특정 기능만이 자동화된 레벨을 이야기합니다. 수준 2는 차량과 차선을 인식하고 앞 차와의 간격을 유지하고 자동으로 방향을 조정하는 수준까지 가능하다. 레벨1과 레벨2의 자율주행차는 운전자의 차량통제 상황에서 간단한 자율주행 기능만 추가됐을 뿐 엄밀하게는 자율주행자동차라고 할 수 없다.레벨 3에 기술이 발달하는 과정에서 중요한 것은 "차량의 통제권"이었다. 레벨2까지는 차량의 통제권이 운전자에게 있었다면, 레벨3부터는 운전자가 아닌 자율주행차의 AI(인공지능)가 차량을 통제합니다. 레벨 3에서는 제한된 조건 하에서 운전자의 조작 없이 운행할 수 있는 레벨을 이야기합니다. 이를 넘어 레벨 4에 도달하면, 정해진 조건내의 어떠한 정세에서도 차가 "스스로"주행하게 된다. 이 경우 도로주행 중 긴급사태가 발생했을 때 운전자에게 수동운전을 요청하고 만 1의 요청에 응하지 않으면 차량이 스스로 속도를 줄인 본인 정차를 할 수 있다. 마지막 단계인 5단계에서는 운전자의 개입이 전혀 없다, 나아가 운전자가 차량에 탑승하지 않아도 주행이 가능한 완전 자율 주행이 가능하다. 이 경우 긴급을 요하는 정세에서 운전자가 응답하지 않아도 자율주행차가 스스로 판단하여 목적지까지 운행합니다. 사람의 정세 판단이 본인의 의사결정이 불필요해지는 것이었다.

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20일8년 2월 5일 구글의 자율주행차를 개발하는 웨이모(Waymo)가 미국 에길리 조본 주 피닉스에서 세계 최초로 자율주행 택시 웨이모원 서비스를 시작했습니다. 웨이보는 정해진 조건 내 모든 정세에서 차량이 스스로 주행하는 단계인 4단계 기술 수준을 갖고 있는 것으로 평가된다. 다만 만일의 사태에 대비해 안전요원이 동석한 상태에서 주행한다. 웨이모는 최신 고객을 대상으로 앞으로 안전요원이 없는 완전 무인상태의 차량 서비스를 공급할 계획이라고 밝힌 바 있다.또, 금년 7월에는 캘리포니아주에서 자율 주행 택시 시범 서비스를 통과해, 이번 달중에는 캘리포니아주에서 매우 로스앤젤레스 도로의 매핑(지도 그리기)을 통한 도로 연구를 실시한다. 자율주행 차량의 기술이 LA 도로 환경에서 어떻게 적용돼야 하는지, 어느 부분을 보완할 수 있는지 연구하겠다고 밝혔다. 이 밖에도 BMW 도요타 테슬라 포드 제당 신랄모터스 등 굴지의 자동차 업체들도 자율주행 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 이들 대부분은 3단계 기술 수준을 확보하고 2022년까지 4단계 이상 자율주행 기술을 탑재한 차량을 발표할 계획이다.

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국내 기업도 자율주행을 조사·개발하고 있다. 대표적인 사례로 현대차그룹은 20억달러를 투자해 미국 자율주행기업 'APTIV'와 합작회사를 설립했습니다. 지난 3월 미국 기술조사업체 '나비간트리서치(Navigant Research)' 보고서에 따르면 자율주행 부문에서 웨이모, 제너럴모터스, 포드에 이어 네 번째로 뛰어난 기술을 가짐으로써 자신 있는 앱티브와 손을 잡은 현대차는 본격적으로 글로벌 자율주행 생태계에 뛰어들었다는 관측입니다. 또한 인공지능 기반의 센서 개발을 위해 미국 인텔과 엔비디아와도 협력하고 있으며 China바이두(Baidu)의 자율주행차 프로젝트인 아폴로 프로젝트에도 참여하고 있다.

많은 중소기업이 완전 자율주행을 목표로 기술개발에 여념이 없지만 최종 단계인 5단계, 즉 완전 자율주행이 현실에서 가능하려면 수많은 시범운행과 시뮬레이션을 거쳐 사람에게 안전하다는 것이 증명돼야 할 것이다. 무엇보다 중요한 것은 도로 위에서 자율주행차가 사람을 안전하게 보호한다는 신뢰 형성이었다.그렇다면 인간을 보호하기 위한 자율주행차의 대표적인 안전기술에는 무엇이 있을까?(1) 시야가 제한적이지만 때: 눈비, 저녁, 역광

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빛이 적은 night나 이과인, 눈이나 비가 많이 와서 차선이 제대로 보이지 않을 경우에는 사람도 운전하기가 쉽지 않다. 자율주행차도 크게 다르지 않다. 한 가지 다른 점이 있다면 night에는 사람의 눈보다 자율주행차의 눈이 더 좋다는 것. 자율주행차의 눈은 크게 카메라, 레이더, 라이진드기(LiDAR, 레이저레이더)의 세 가지로 나뉜다. 이들 3명이 상호 보완적으로 눈 역할을 한다. 이 중 night에 빛을 발하는 것은 단연 라이더다. 1반 레이더는 전파를 이용해 차량과 물체 간의 거리를 측정하는 반면 라이다니다는 레이저를 이용한다. 라이다니다는 초당 8만~최초의 0만 번 레이저를 쏜다. 이처럼 레이저를 쏴 주변 환경을 3D로 인식하는 라이다니다는 치명적인 단점을 지닌다. 레이저 흡수율이 높은 검정에 대해서는, 3 D인식율이 moning이다.

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시속 40km로 달릴 때 사람의 시야각은 일 00도, 시속 일 00km로 달릴 때는 40도 정도지만 일석에는 헤드라이트가 비치는 영역의 물체만 볼 수 있어 그 범위가 많이 줄어든다. 그래서 moning보다 밤 글재주의 위험이 높다. 반면 빛(레이저)을 이용하는 라임니더는 빛이 많은 moning보다는 오히려 밤에 노이즈가 없기 때문에 밤에 아이들의 물을 더 확신하고 인식할 것이다. 자율주행차가 독이 드는 시간대는 해가 뜨기 시작하는 오전 79시, 해가 지기 시작하는 오후 57시다. 이 시간대에는 차가 빛을 정면으로 받아 물체인식 능력이 떨어진다.역광 상태에서는, 라임 니더도 사람의 눈처럼 못쓰게 되기 십상입니다. 라임니다가 쏘는 레이저가 물체에 부딪힌 뒤 반사돼 돌아오는 빛의 파장과 햇빛의 여러 광선 중 일부 파장이 일치하기 때문입니다. 라임니의 입장에서는 이 빛이 햇빛에서 왔는지, 물체에서 반사돼 왔는지 판단할 수 없다. 실제로 20일 6년 발발한 테슬라 모델 S문재도 역광 상태에서 안전센서가 흰색 트레일러와 낮 하항시를 구분하지 못해 발발한 문재였다. 이런 역광문재는 다음에도 문재를 일으켰다. 지난해 3월 발발한 '테슬라 모델X' 문재, 또 역광 때문이죠. 태양이 정면으로 내리쬐어 시야 확보가 어려운 오전에 자율주행차가 중앙분리대를 들이받으면서 문재가 터졌습니다.

(2) 문제 다발지면 : 교차로와의 비보호차선 변경

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초보 운전자가 가장 난감해하는 것은 무엇1일까. 교차로에서 신호도 없이 눈치를 봐야 하는 비보호 좌회전을 할 때 1이에요. 자율주행차는 이런 귀추를 인공지능으로 대처합니다. 기존 차량제어시스템은 센서가 전방 물체를 인식하면 속도를 줄이고, 차선을 넘으면 핸들을 옆으로 꺾는 정도가 전체였다. 그라인, 자율주행의 인공지능은 교차로인 비보호 등 복잡한 귀추에서 운전자의 판단을 학습하고 스스로 판단해 제어합니다.(3) 사각 : 보행자가 갑자기 뛰어들었을 때

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차량의 사각 지대에서 보행자가 갑자기 뛰어든 경우 레이더가 거칠어지게 됩니다. 등 아무리 성능 좋은 장비를 갖추고 있어도 이를 빨리 인지해 대처하기가 쉽지 않다. 이런갑자기상황에서문재를최소화하려면사람을비롯해서불쑥튀어오는물건에대해차가미리인지해야합니다. 이 문재를 해결하기 위한 접근법은 크게 두 가지다. 어쨌든 신는 적외선 카메라다. 열을 감지하는 적외선 카메라는 큰 물체가 사람을 숨기고 있어도 물체의 다음 사람을 인지할 수 있다.위의 기술이 재발한 도로 상황에서 남보다는 자신의 수는 있지만 언제 잠든 변수가 존재할 것으로 낙관하기는 이르다. 대부분의 전문의가 자율주행차의 상용화 시점을 2030년으로 잡고 있지만 5단계 기술 수준을 가진 완전한 자율주행차가 가능한 시대가 언제 올지는 누구도 확신할 수 없다. 기상상태와 도로상의 예상치 못한 변수 등 현실 불확실성이 자율주행기술의 통제 가능한 영역밖에 없다면 줄거리 없는 문재가 생성될 실현성은 언제 자신이 있습니다. 그리고 세계 글로벌 시장에서 혁신을 선도하는 굴지의 중소기업들이 적극적인 기술개발과 시행착오에 따른 개선으로 한 걸음씩 자신감을 보이고 있다. 앞으로 어떤 미래가 전개될지는 지켜봐야 합니다.출처 프리미엄 경영매거진 DBR248호 필자 최지원 기자

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