[DBR/동아 비즈니스 리뷰]15일 현대 자동차 그룹의 전·위 손 수석 부회장은 “현대 차 그룹은 자동차 메이커로부터 고객에 새로운 경험을 제공하는 서비스 회사로 변신하는 “라며 완성 차 메이커의 옷을 벗고”스마트 모 빌러티 솔루션 기업”으로 변모하겠다고 선언했다. 현대 자동차는 2024년에 완전 자동 운전 차를 선 보일 것을 목표로 2025년까지 41조 원을 투자할 계획이다. 정·위 손 수석 부회장이 현대 자동차의 노선을 완성 차 업체에서 스마트 모 빌러티 솔루션 기업으로 돌아선 것은 자동 운전 시장의 급성장과 관련이 있다.글로벌 투자 은행(IB)골드만 삭스에 따르면 자동 운전 차 시장은 2015년 30억달러(약 3조 4400억원)에서 2025년 960억달러(약 110조원), 2035년에는 2900억달러(약 332조원)규모로 성장할 것으로 예상했다. 이에 구글 같은 IT기업과 제너럴 모터스 같은 완성 차 메이커가 자동 운전 차 개발에 나섰다. 세계의 혁신을 주도하려는 글로벌 기업이 하나같이 참가하는 자동 운전 차 시장. 그렇다면 자동 운전 차는 어느 수준까지 발전했을까? 그리고 자동 운전 차 상용화에서 가장 중요한 자동 운전 차의 안전 장치로는 어떤 것이 있겠는가? DBR 248호를 참고로 소개한다. ☞ 원문 기사의 상세(링크)자동 운전 자동차 기술 수준 5단계
자율주행차 발전 수준을 말할 때 흔히 5단계 수준으로 구분한다. 기술 수준이 레벨 5단계에 이르면 운전자가 조금도 개입하지 않아도 차가 스스로 운전해 목적지까지 안전하게 도달하는 ‘완전 자율주행’이 가능해진다. 현재 자율주행차 개발에 뛰어든 모든 기업의 최종 목적이 바로 그것이다. 그렇다면 5단계로 나뉘는 자율주행차의 기술 수준은 어떻게 구분돼 있을까.
자동 운전 자동차 기술 수준 5단계| 출전 동아 비즈니스 리뷰(DBR)미국 자동차 공학회(SAE)은 자동 운전 기술 수준에 의해서 자동 운전 차를 총 5단계로 나눈다. 가장 낮은 수준의 기술 개발 단계인 수준 1의 자동 운전 차는 속도와 차로 유지처럼 특정 기능만 자동화된 수준을 말한다. 수준 2는 차량과 차선을 인식하고 앞 차와의 간격을 유지하고 자동적으로 방향을 조정하는 수준까지 가능하다. 수준 1와 수준 2의 자동 운전 차는 운전자가 차량을 통제하는 상황에서 간단한 자동 운전 기능이 추가됐을 뿐, 엄밀하게는 자동 운전 차가 아니다.레벨 3에서 기술이 발달하는 과정에서 중요한 것은 “차량의 통제권”이다. 수준 2까지는 차의 통제권이 운전자에게 있었다면, 레벨 3에서는 드라이버에서는 없는 자동 운전 차의 AI(인공 지능)가 차를 통제한다. 레벨 3에서는 제한된 조건하에서 운전자의 조작 없이 운행이 가능한 수준을 말한다. 이를 넘어 레벨 4에 이르자 정해진 조건 내의 어떤 상황에서도 차가 “스스로”주행하게 된다. 이 경우 도로 주행 중에 긴급 사태가 발생했을 때 운전자에게 수동 운전을 요청하고 만약 요청에 응하지 않으면 차량이 스스로 속도를 떨어뜨리거나 정차할 수 있다. 마지막 단계인 5단계에서는 드라이버의 개입이 “전혀 없다”, 또 드라이버가 차량에 탑승하지 않고도 주행이 가능한 “완전 자동”주행이 가능하다. 이 경우 다급한 상황에서 운전자가 응답하지 않고 자동 운전 자동차가 스스로 판단하고 스스로 목적지까지 운행한다. 사람의 상황 판단과 의사 결정이 불필요하게 되는 것이다. 현재의 자동 운전 자동차 기술 수준은 어느 정도일까.
구글 웨이 모 자동 운전 시연 영상| 출전 웨이도 유튜브 2018년 12월 5일 구글의 자동 운전 차를 개발한 “웨이 모(Waymo)”이 미국 애리조나 주 피닉스 시에서 세계 최초의 자동 운전 택시이다”웨이 모 한”서비스를 시작했다. 웨이도 왕은 정해진 조건 내의 모든 상황에서 차가 스스로 주행하는 단계이다”4단계”기술 수준을 갖고 있다고 평가된다. 다만 만약의 사태에 대비하고 안전 요원이 배석한 상태로 주행한다. 웨이 머는 최근 고객을 대상으로 향후 안전 요원이 없는 완전 무인 상태의 차량 서비스를 제공할 계획이라고 밝혔다.또 올해 7월에는 캘리포니아 주에서 자동 운전 택시 시범 서비스 허가를 받아 이달 중에 캘리포니아 주 LA도로의 매핑(지도를 그려)으로 도로 조사를 실시한다. 자동 운전 자동차 기술이 LA도로 환경에서 어떻게 적용되어야 하는지, 어느 부분을 보완할 수 있는지를 조사하겠다고 밝혔다. 이 외에도 BMW도요타 테슬라, 포드, 제너럴 모터스 등 굴지의 완성 차 업체도 자동 운전 기술 개발에 박차를 가하고 있다. 이들의 대부분은 3단계의 기술 수준을 확보하며 2022년까지 4단계 이상의 자동 운전 기술을 탑재한 차량을 선 보일 계획이다.
출처 비즈 N동아 오토의 국내 기업도 자동 운전을 연구 및 개발하고 있다. 대표적으로 현대 자동차 그룹은 20억달러(약 2조 3,900억원)를 투자하고 미국의 자동 운전 업체인 “아프티브(APTIV)”과 합작 법인을 설립했다. 올해 3월 미국의 기술 조사 회사인 “나비 갠트리 서치(Navigant Research)”의 보고서에 따르면 자동 운전 부문에서 웨이 모, 제너럴 모터스, 포드에 이어4번째로 뛰어난 기술을 가진 것으로 나타났다 아프티브와 손 잡은 현대 자동차는 본격적으로 글로벌 자동 운전 생태계에 진출했다는 관측이다. 또 인공 지능 기반의 센서 개발 때문에 미국 인텔과 엔비디아와 공조했으며 중국 바이두(Baidu)의 자동 운전 차 프로젝트인 “아폴로 프로젝트”에도 참가하고 있다. 인간을 보호하기 위한 자동 운전 차의 대표적인 안전 기술:(1)시야가 한정되어 있을 때
많은 기업이 완전자율주행을 목표로 기술 개발에 여념이 없지만 최종 단계인 5단계, 즉 ‘완전자율주행’이 현실에서 가능하려면 무수한 시험운행과 시뮬레이션을 거쳐 사람에게 안전하다는 것이 증명돼야 한다. 무엇보다 중요한 것은 도로 위에서 자율주행차가 사람을 안전하게 보호할 수 있다는 신뢰 형성이다. 그렇다면 인간을 보호하기 위한 자율주행차의 대표적인 안전기술로는 무엇이 있을까?(1)시야가 제한적일 때 : 눈비, 야간, 역광
눈비가 오거나 야간처럼 시야가 제한적인 상황에서 자동 운전 차의 센서가 사람보다 안전한| 출전이고, 티 이미지 뱅크의 빛이 적은 야간이나 눈비가 너무 많이 와서 차선이 제대로 보이지 않을 경우에는 사람도 운전이 쉽지 않다. 자동 운전 차도 크게 다르지 않다. 하나 다른 점이 있다면, 야간은 남의 눈에서 자동 운전 차”눈”이 좀 좋다는 것. 자동 운전 차의 눈은 큰 카메라, 레이더, 라이더(LiDAR레이저 레이더)3가지로 구성된다. 이 3명이 상호 보완적으로 눈의 역할을 한다. 이 중 야간에 빛을 발하는 것은 단연 라이이다. 일반 레이더는 전파를 이용하고 차량과 물체 간의 거리를 측정하는 반면, 라이더는 레이저를 이용한다. 라이더는 매초 8만 10만번 레이저를 쏜 뒤 물체에 맞고 반사하고 돌아가는 빛을 통해서 물체의 거리뿐 아니라 형태까지 잡아냈다. 이처럼 레이저를 쏘고 주변 환경을 3D로 인식하는 라이더는 치명적인 단점을 갖는다. 레이저 흡수율이 높은 흑색에 대해서는 3D인식률이 낮다.
태양의 빛이 정면에 해당하는 상황은 자동 운전 차에게 쥐 약이다| 출전 겟티이메ー지발크 시속 40km로 달릴 때, 사람의 시야각은 100번, 시속 100km로 달릴 때는 40도 정도이지만, 야간에는 헤드 라이트가 해당 영역의 물체만 보이는 그 범위가 훨씬 줄어든다. 그 때문에 낮보다 밤에 사고 위험이 높다. 반면 빛(레이저)을 이용하는 라이더는 빛이 많은 낮보다는 밤에 노이즈가 없는 밤에 장애물을 보다 정확히 인식한다. 자동 운전 차가 쥐 약 시간대는 해가 뜨기 시작했던 오전 7~9시, 해가 저물기 시작했던 오후 5~7시이다. 이 시간대에는 차가 빛을 정면으로 받고 물체 인식 능력이 떨어진다.역광 상태에서는 라이더도 사람의 눈처럼 불통이 되기 쉽다. 라이더가 내는 레이저가 물체에 부닥친 후 반사하고 돌아가는 빛의 파장과 햇빛의 다양한 광선 중 일부 파장이 일치하기 때문이다. 라이더의 입장에서는 이 빛이 닛코에서 왔느냐, 물체에서 반사되어 왔는지 판단할 수 없다. 실제로 2016년에 발생한 테슬라 모델 S사고도 역광 상태에서 안전 센서가 하얀 트레일러와 하늘을 구분 못하고 발생한 사고였다. 이런 역광 문제는 그 후에도 문제를 일으켰다. 지난해 3월 발생한 테슬라 모델 X사고도 역광 때문이었다. 태양이 정면으로 맞아 시야 확보가 어려운 오전에 자동 운전 자동차가 중앙 분리대를 들이받는 사고가 발생했다. 인간을 보호하기 위한 자동 운전 차의 대표적인 안전 기술:(2)사고 다발 지역(3)사각 지대
(2) 사고 다발지역 : 교차로 및 비보호차로 변경
초보 운전자에게 높은 문턱인 사거리는 인공 지능도 쉽지 않는| 출전 겟티이메ー지발크 초보 운전자가 가장 어려운 상황은 무엇일까? 교차로에서 신호도 없다”눈치를 보며” 가야 하는 비보호 좌회전을 할 때이다. 자동 운전 차는 이런 상황에 인공 지능으로 대처한다. 기존의 차량 제어 시스템은 센서가 전방의 물체를 인식하면 속도를 떨어뜨리거나, 차선을 넘으면 핸들을 옆으로 꺾는 정도가 전부였다. 그러나 자동 운전의 인공 지능은 사거리와 비보호 등 복잡한 상황에서 운전자의 판단을 학습하고 스스로 판단하고 제어한다. (3)사각 지대:보행자가 갑자기 뛰어들때
사각 지대를 감지하는 자동 운전 차의 Active BSD(사각 지대 탐지 시스템)| 출전 신동아 차량의 사각 지대에서 보행자가 갑자기 뛰어드는 경우 레이더국이다. 등 아무리 성능이 좋은 장비를 갖추고 있으면서도 빨리 알고 대처하는 것은 쉽지 않다. 이런 갑작스러운 상황에서 사고를 최소화하려면 사람을 비롯하여 갑작스럽게 나올 수 있는 물체에 대해서 차가 미리 알고 있어야 한다. 이 문제를 해결하기 위한 어프로치는 크게 2가지다. 하나는 적외선 카메라이다. 열을 감지하는 적외선 카메라는 큰 물체가 사람을 숨기고 있어도 물체의 뒷사람을 인지할 수 있다.상기의 기술이 같은 도로 상황에서 남보다 뛰어날 수 있지만 항상 변수가 존재하기 때문에 낙관하기에는 아직 이르다. 전문가 대부분은 자동 운전 차 상용화 시점을 2030년으로 예상하고 있지만 5단계의 기술 수준을 가진 완전한 자동 운전 차가 가능한 시대가 언제 도래할지는 아무도 확신할 수 없다. 기상 상태나 도로상에서 뜻밖의 변수 등 현실의 불확실성이 자동 운전 기술 통제 가능한 영역 밖인 경우, 뜻밖의 사고가 발생할 가능성은 상존한다. 그러나 세계 글로벌 시장에서 혁신을 선도하는 굴지의 기업이 적극적인 기술 개발과 시행 착오를 통한 개선에 한 단계씩 진행되고 있다. 앞으로 어떤 미래가 펼쳐질지는 지켜봐야 할 것이다.출처 프리미엄 경영 잡지 DBR 248호 집필자 최·지원 기자 인터 비즈 김·동소프, 장·제 은 정리 [email protected]
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