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[4차산업혁명 지식] 자율주행, 어디까지 왔나

4차산업혁명시대의 자율주행 기술

등록일 2020년01월22일 18시17분 트위터로 보내기

4차산업 혁명시대로 진입하면서 영화에서만 볼 수 있었던 자율주행에 대한 연구가 급속도로 진행되었고, 최근 자율주행 제품에 대한 테스트가 이루어 지고 있다는 보도가 발표되고 있다. 멀지 않은 미래에 자율주행이 우리 일상에 적극적으로 사용되어 더욱 편리하고 풍요로운 삶을 살 수 있겠다는 기대감이 커지고 있다.

 

 

이에 지난 시간에 이어 4차 산업혁명 시대의 핵심 기술로 꼽히는 자율주행이 무엇인지 알아보고, 자율주행의 장단점과 미래 사회에 어떠한 변화를 가져올지에 대해 살펴보고자 한다.

 

 

 

자율주행은 무엇일까?

자율주행의 사전적 의미는 ‘운전자가 직접 운전하지 않고 차량이 스스로 도로에서 달리게 하는 기술’이다. 출발지와 목적지를 입력하면 최적의 주행 경로를 선택하여 장애물 회피 제어 기술, 차선 이탈 방지 시스템, 차량 변경 제어 기술 등의 다양한 기술들을 이용해 자율 주행 되는 시스템이라고 할 수 있다.

 

 

현재 자율수행은 넓은 하늘과 바다를 다니기 때문에 충돌 위험이 낮은 항공기와 선박, 정해진 선로 위로만 달리는 철도에 적극적으로 활용되고 있고, 이에 비해 여러 변수들이 존재하는 도로 위의 사정으로 자동차는 아직 상용화가 활발하게 되어있지 않다. 정부에서는 운전자 없이 자동차가 스스로 주행하는 ‘완전자율주행’을 위한 인프라를 2024년까지 갖추기로 했다.

 

 

자율주행을 가능하게 만든 핵심기술은?

첨단 운전자 지원 시스템 ADAS(Advanced Driver Assistance System)은 운전 중에 발생 가능한 수 많은 상황 중 일부를 차량 스스로가 인지하고 상황을 판단하여 기계장치를 제어하게 하는 기술로, 자율주행 기술을 완성하기 위해 개발된 핵심 기술이다. 자동 긴급 제동 보조 시스템, 차선 이탈 자동 복귀 시스템, 앞차와의 간격을 유지하며 정속 주행하는 시스템, 후 측방 충돌 회피 지원 시스템, 그리고 차량 주변을 시각적으로 보여주는 AVM 등을 포함한다.

이러한 기능들을 지원하기 위해서는 사방의 다양한 레이더, 카메라, 센서 등의 장비가 필요하게 된다. 이 같은 장비로부터 주변 환경을 판단하여 주행 동작들을 지원하고 자동차를 제어한다.

 

 

자율주행에도 레벨이 있다

자율주행이라고 해서 다 같은 자율주행은 아니다. 운전자의 운전개입 정도에 따라 레벨 1에서 5까지 구분된다. 레벨 1과 레벨 2는 운전자가 운전을 감시하는 역할을 하게 되고, 레벨 3 이상부터는 운전자가 아닌 시스템이 주행을 감시하게 된다.

좀 더 세부적으로 알아보자면, 레벨 1은 운전을 지원하는 가장 기본적인 수준으로, 흔히 생각되는 주행속도와 차간거리를 자동으로 제어하거나 차선 유지를 도와주는 시스템이 이에 속한다. 여기에서 조금 심화된 레벨 2는 조건부 자동 운전 시스템으로, 고속도로와 같은 일정한 조건 하에 자율주행 시스템이 운전을 담당하고 있지만 운전자의 적절한 대응이 필요한 수준이다. 현재 연구중인 자율주행 기술은 이 레벨 2에서 3 사이인 것으로 발표되고 있다. 이어 아직 개발되지 않은 레벨4는 영화의 장면에서 쉽게 볼 수 있었던, 특정 조건 하에서 운전가가 없는 무인 완전 자동 운전이 가능한 수준이다. 마지막 단계인 레벨 5는 모든 도로에서 가능한 완전한 자율주행으로, 운전자가 차량에서 운전이 아닌 다른 일이나 휴식을 취할 수 있는 상황이다.

 

 

 

자율주행 시스템의 현재 수준은?

자율주행 기술은 현재 레벨 3 수준에서 연구개발 중이다. 현재의 레벨 3 단계에서 운전자는 반드시 운전석에 탑승하여 자율주행 시스템의 오류에 대응해야 한다. 즉, 언제든지 운영자는 시스템이 준비되지 않은 상태에 대해 운전권을 행사해야 하는 수준이다. 따라서 자율주행 택시서비스를 시행하고 있는 웨이모 one이나 우버에서도 만일의 오류에 대비하여 반드시 운전자가 시스템에 대해 예의주시해야 한다.

 


 

이렇게 ADAS 기술에 대한 연구개발이 진행되고 있지만, 미래 교통 기술경쟁력이 우리나라보다 앞서는 미국이나 유럽의 다른 국가들과 비교했을 때 해결해야 할 과제들이 많다. 가장 시급한 부분은 핵심 기술인 ADAS에 대한 경쟁력 확보이다. 현재 국내 연구소와 업체가 보유한 ADAS 기술 및 센서에 대한 수준은 최고 기술 대비 65~80%정도이다. 핵심기술과 함께 다양한 분야의 고른 발전 또한 요구된다. 4차 산업혁명의 스마트자동차 산업은 관련한 부품, 모듈, 센서, 통신 분야 등과 함께 융합기술로 발전해야 하기 때문이다.

 

 

자율주행 자동차는 얼마나 상용화 되었을까?

100% 무인 자동차 기술은 여전히 연구개발 단계에 있지만, 부분적인 자동화 기술은 지난 몇 년 동안 적용되어 사용되고 있다.

현재 출시되고 있는 대부분의 자동차는 레벨 1~2단계의 자율주행 자동차이다. 센서와 카메라를 통해 주변을 인지하고 차선이탈 및 긴급제동 경보, 정속 주행을 할 수 있는 컨트롤 시스템 등을 이용하여 운전자에게 알려주는 시스템이 적용되어 있는 것이다. 이와 같은 기능이 최소 2가지 이상 결합되어 있는 단계가 바로 2단계로, 테슬라의 오토파일럿, 그리고 현재 국내 자동차 판매량의 1위와 2위를 차지하고 있는 싼타페와 그랜져도 바로 이 단계에 있다.

 

 

2021년부터는 레벨 3단계의 자율주행 자동차가 출시될 예정이며, 4~5단계의 완전자율주행차량의 상용화는 2027년으로 앞당겨졌다. 이와 관련한 법과 제도 및 인프라 구축은 2024년까지 완성될 예정이다.

 

 

자율주행은 인류에게 어떤 이로움을 가져줄까?

그렇다면 이와 같은 자율주행 기술이 인류에게 어떤 긍정적인 면을 가져올까?

자율주행의 첫번째 장점은 운전에 있어 시간낭비를 줄여준다는 점이다. 최적의 경로로 주행하여 교통 혼잡을 해소할 뿐만 아니라 주차 장소를 찾아주는 시스템으로 주차하는 시간까지 줄여준다.

두번째 장점은 운전 사고의 확률을 줄여준다는 것이다. 자동차 사고는 주로 외부환경에 의한 주의 산만, 졸음, 반응 시간, 시력 등 육체적 한계와 운전자들의 실수로 인해 일어난다. 하지만 자율주행 자동차는 밤에도 360도 시야 확보가 가능한 등 앞선 인간의 육체적 한계를 극복하는 능력을 가지고 있어 그로 인한 사고를 줄여줄 수 있다.

 

 

마지막 세번째 장점은 연료 소비량을 줄일 수 있다는 점이다. 다른 자동차의 존재를 감지할 수 있기 때문에 다른 자동차와의 거리를 더 가깝게 유지하며 주행하여 공기 저항을 줄일 수 있기 때문이다. 우리가 몸을 움직이다 보면 저항을 통해 에너지를 소비하는 것처럼, 자동차 역시 공기저항을 줄임으로써 연료 소비를 줄일 수 있다.

 

 

편리함 속에 감추어진 검은 그림자는?

이처럼 자율주행을 통해 좀 더 편리한 생활을 누릴 수 있다는 사실은 명백하다. 하지만 이러한 편리함에는 또 다른 문제점이 수반될 것이다.

가장 화두가 되고 있는 문제점은 바로 윤리와 관련된 사안이다. 자율 주행 중 불가피한 사고가 일어났을 경우, 자율 주행 자동차의 인공지능이 다수를 구하기 위해 소수를 희생하는 정량적인 판단을 할 수도 있다.

또한 보안에 대한 문제도 존재한다. 네트워크로 작동되어 해킹의 대상이 될 수 있기 때문이다. 고속으로 주행하는 자동차가 해킹을 당한다면 무기가 되어 테러까지 저지를 수 있다. 운전자의 개인정보 해킹과 같은 측면도 무시할 수 없을 것이다.

 


 

 

 

이와 더불어 장비가 상당히 고가여서 일반 대중들에게 상용화 되기까지는 시간이 더 필요할 것이라는 전망도 예측되고 있으며. 뿐만 아니라 2018년 미국에서 자율 주행 자동차에 의한 첫 사망 사고가 발생하면서, 완벽한 기술이 실현되기까지는 아직까지 좀 더 지켜봐야 한다는 목소리도 나오고 있다.

자율주행 기술이 인류에게 편리함을 줄 것이라는 점은 틀림없는 사실이지만, 앞서 언급한 위험성이 존재하기 때문에 이 같은 위험성까지 제거할 수 있는 완벽한 기술을 기다리는 자세가 필요할 것이다. 머지않아 영화에서 보았던 장면들이 눈 앞에 실현되길 바라며 완벽한 자율주행의 시대를 기대해본다.

 

 

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이지원 기자 (jwlee@koreabizreview.com) 이기자의 다른뉴스
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