VOL. 176 May 2021
더 완벽한 자율주행을 향해
현대인의 필수품 중 하나가 바로 자동차다.
그리고 자동차를 이용할 때 가장 큰 장점이자 단점이 바로 운전이다.
기분 좋은 날 차를 가지고 드라이브를 나오면 그만큼 기분 좋은 것이 없지만,
몸이 피곤하고 아플 때나 몇 시간을 가야 하는 상황에서는 운전만큼 피곤한 것도 없다.
미래 사회에서 많은 기대를 받고 있는 자율주행 기술, 어디까지 왔을까?
자율주행차의 시대가 온다
self-driving car
사람이 운전대를 잡지 않고도 차를 타고 이동할 수 있는 시대가 다가오고 있다. 바로 자율주행차 기술 덕이다. 자동차관리법에 따르면 ‘자율주행자동차(이하 자율주행차)’란 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 말한다.
자율주행이라는 개념은 1960년대 독일의 자동차 회사 벤츠가 제안했다. 무려 1970년대부터 자율주행차를 개발하기 위한 연구가 시작되었으며 초기에는 아무런 장애 요소가 없는 시험 주행장에서 운행하는 정도였다. 이후 1990년대부터 컴퓨터의 판단 기술력이 크게 발전하면서 실제 사용이 가능한 자율주행 시스템이 본격적으로 개발되기 시작했다. 2010년부터는 딥러닝을 이용한 자율주행 기술의 연구가 급속하게 진전되어 실제 도로에서도 자율주행 서비스가 제한적으로 운용되고 있으며, 전기전자공학자협회에 따르면 2040년까지 전 세계 차량의 75%가 자율주행 자동차로 전환될 것으로 예상된다.
가상 실험환경에서 비전센서를 통해 운전자의 시선정보를 수집하는 모습 © ETRI
자율주행기술 현황
Technical Status
미국 자동차공학회는 자율주행 단계를 기술 수준에 따라 0~5단계까지 여섯 단계로 분류하고 있다. 0단계는 자율주행 기술이 탑재되지 않은 비자율주행차이며, 1단계는 자율주행 시스템이 운전자의 운전 속도나 조향 등을 보조하는 수준이다. 2단계는 고속도로 등 비교적 장애물이 적은 곳에서 운전자를 대신해 시스템이 보조 주행하는 수준이며, 3단계는 특정한 조건 아래 자율주행이 가능하지만 운전자가 도로 상황을 예의주시해야 하는 단계다. 4단계는 시스템에 입력된 조건 아래 운전자의 개입 없이 자율주행이 가능한 수준이고 마지막으로 5단계는 완전 자율주행 단계로 모든 상황에서 운전자의 개입이 필요없는 단계다.
최근 개발 및 상용화되고 있는 자율주행차들은 3단계 자율주행차다. ‘조건부 자율주행’이라고 불리는 3단계는 고속도로 같은 특정 조건 구간에서 시스템이 주행을 담당하며, 위험한 상황이 발생하거나 시스템이 요구하는 조건이 충족되지 않는 경우 운전자가 즉시 개입해야 한다. 운전을 온전히 시스템에 맡길 수는 없는 것이다.
3단계 자율주행 시스템의 등장은 분명 큰 발전이다. 그러나 이 3단계 자율주행차 약점은 바로 어떤 상황에서 사람이 시스템으로부터 운전 제어권을 넘겨받아야 하는지, 어떤 방법으로 넘겨받아야 하는지 명확하지 않다는 것이다.
안전을 위해 기술 표준을 개발하다for safety
이에 ETRI는 3단계 자율주행차에서 사람들이 실제로 어떻게 제어권을 전환하는지, 어떤 기준으로 제어권 전환 상황을 판단해야 하는지, 운전자가 자율주행차의 시스템과 어떻게 소통해야 하는지 등 제어권 전환에 필요한 사항을 연구하여 가이드라인을 제작했다.
자율주행차 인적요인 가이드라인은 운전자, 차량, 환경 측면을 고려해서 다양한 제어권 전환 상황에서 발생할 수 있는 시나리오를 제시하며, 전문가들은 물론 일반인들도 쉽게 이해할 수 있도록 돕는다. 예를 들어 자율주행 모드에서 곧 수동 운전으로 전환할 구간이 다가오는데 운전자에게 중요한 전화가 걸려 온 경우 어떻게 해야할까? 가이드라인은 제어권 전환이 예정된 상황이라도 시스템이 운전자 상태를 모니터링해서 상황을 판단하고, 운전자가 운전을 위한 준비가 되지 않은 경우 경고를 통해 자율주행 상태를 유지하며 준비 시간을 확보해야 한다고 안내한다.
자율주행, 표준으로 더 나아가다Move on
4단계와 5단계 자율주행 시스템, 즉 운전자가 운전에 개입하지 않는 시스템이 상용화되면 단순히 운전을 하지 않아도 된다는 점 이외에도 훨씬 더 많은 장점들이 있다. 먼저 자율주행차가 완전히 보급되면 사람이 운전할 필요가 없어 음주운전, 난폭운전 등 교통 범죄가 없어질 것이다. 또한 자율주행차의 시스템에 긴급상황에 대한 대처방안을 넣어 경찰차나 구급차, 소방차가 접근했을 때 길을 만들어주는 등 긴급상황에서 차량 이동에 소비되는 시간 또한 대폭 단축될 것이다. 이외에도 차 안에서 여가생활을 한다거나 차량 절도를 예방하는 등 새로운 서비스와 산업이 펼쳐질 것으로 예상된다.
그러나 이런 장점들을 실현하는 것은 사회에서 자율주행차 시스템을 안전하다고 판단하고 연구를 지속해야만 가능하다. 이를 위해서는 도로에서도 자율주행차와 통신할 수 있는 인프라가 구축되어야 하고 관련 연구도 상용화 수준까지 성숙하려면 아직 많은 시일이 걸릴 것으로 예측된다. 이런 상황에서 자율주행차 인적요인 가이드라인은 아직 3단계 기술 단계에 있는 자율주행차의 안전성을 한 단계 높이고 관련 기술 연구·개발을 진행하는 데에 큰 도움이 될 것이다.
