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ⓒ클립아트코리아

 

자율주행 자동차 어디까지 왔니?

어렸을 때 누구나 한 번쯤은 해봤을 그리기 대회에서 미래 모습을 그린 적이 있습니다. 그때 당시 많은 친구들은 운전하는 사람 없이 가는 자동차를 그렸는데요. 상상하던 그 자동차가 자율주행 자동차라는 이름으로 일상에 다가왔습니다!  자율주행이란 운전자 없이 센서나 카메라 같은 ‘장애물 인식 장치’와 GPS를 기반으로 방향·속도 조절, 가속, 브레이크를 도로 환경에 맞춰 스스로 제어해 목적지까지 주행하는 기술입니다.

 

ⓒ클립아트코리아

 

자율주행기술 - ADAS

ADAS는 Advanced Driver Assistant System의 약자로, 첨단 운전자 보조 시스템을 의미합니다. ADAS는 ①인지 ②판단 ③제어 세 분야의 기술로 구성되는데요.  첫 번째 인지는 레이더, 라이더와 같은 센서를 이용해 경로를 탐색하거나 차선, 횡단보도, 전방 차량을 인식합니다.  두 번째 판단은 차로변경, 끼어들기, 회전과 같은 주행 상황과 주행전략을 결정하고 목표속도, 목표 궤적과 같은 주행 궤적을 생성합니다.  세 번째 제어는 가·감속, 조향, 제동 등으로 차량을 제어합니다.

 

그럼 ADAS에는 어떤 기술들이 있는지 자세히 살펴볼까요?

▶ 사이드미러의 사각지대 상에서 접근하는 물체를 감지하는 BSD(Blind Spot Detection) ▶ 방향 지시등 점멸 없이 차선을 이탈할 때 경고를 하며 능동적으로 차선을 유지해주는 LDW(Lane Departure Warning)과 LKA(Lane Keeping Assistance) ▶ 전방에 차량과 보행자 추돌을 감지하고 경고하는 FCW/PCW(Forward/Pedestrian Collision Warning) ▶ 차량 속도와 물체와의 거리를 계산해서 긴급 상황 시에 급제동하는 자동 긴급 제동 장치 AEB(Advanced Emergency Braking) ▶ 열에너지를 이미지로 전환해서 야간에도 주변 상황을 감지할 수 있는 기술인 NV(Night Vision) ▶ 운전자의 동공을 실내 카메라로 감지해서 졸음 상황일 때 경고를 해주는 DDD(Driver Drowsiness Detection)

 

이 밖에도 V2X는 Vehicle to Everything의 줄임말로, 자동차가 자율주행하기 위해 도로에 있는 다양한 요소와 소통하는 기술입니다. V2V는 전방의 교통 상황과 차량 간 접근을 알리는 기술입니다. 신호등과 같은 교통 인프라와 소통하는 V2I, 보행자의 정보를 제공하는 V2P가 있습니다.

 

 ⓒ국토교통과학기술진흥원 Land Globe 홈페이지

 

미국 자동차기술학회(SAE)는 자율주행 자동차의 발전단계를 구분하고 있습니다. 총 6단계가 있는데요. 한 단계씩 알아볼까요?  0단계는 수동적 안전시스템과 자동제어가 없어 출발부터 목적지 도착까지 운전자가 모든 제어에 참여하는 단계입니다. 1단계에서는 1개의 ADAS를 장착하고, 운전대 또는 페달 중에 선택적으로 자동제어를 하여 운전자의 제어 및 감시가 필수적이죠. 차선 이탈, 자동 속도 조절, 차간 거리 유지 등과 같은 기술이 포함되는 단계입니다. 2단계는 2개 이상의 ADAS를 장착하며 운전대와 페달을 동시에 자동제어 하지만 운전자의 제어 및 감시가 필수입니다. 즉, 속도와 방향은 차량 스스로 제어하지만, 가속과 브레이크 등과 같은 나머지 부분은 제어되지 않아 운전자가 개입해야 합니다.

 

2단계까지 운전자 중심의 주행 시스템이었다면 3단계부터는 자율주행 시스템이 본격적으로 적용되는 단계입니다.  3단계는 제한된 조건, 예를 들면 주차장이나 자동차 전용도로 등에서 자율주행이 가능한 단계입니다. 그래서 이 단계부터 운전자는 특정 상황에만 개입합니다. GPS를 통해 교통신호와 도로의 흐름을 인식합니다. 우회로까지 선택할 수 있죠. 또한, 전방에 장애물을 감지하여 속도를 줄이는 게 가능합니다. 4단계부터는 모든 상황에서 자율주행이 가능하여 운전자는 목적지만 입력하면 됩니다. 5단계는 모든 주행은 자동차가 하며 오로지 탑승자 개념의 차량을 의미합니다. 사람이 타지 않아도 움직이는 무인 주행이죠. 

 

ⓒ경기도자율주행센터 홈페이지

 

국내에서 4, 5단계를 위한 노력은 계속 이어지고 있는데요. ‘판교 제로셔틀’은 레벨4 수준의 자율주행 자동차입니다. 2018년 9월 테크노벨리 입구부터 판교역까지 5.5km 구간의 시범운행을 선보였습니다. 내부에는 운전석이나 브레이크, 액셀레이터 등 수동 운전에 필요한 요소는 없습니다. 이 제로셔틀에는 위에서 설명드렸던 V2X가 구축되어 있다고 합니다. 교통신호, GPS 정보 등을 통합관제센터와 주고받으면서 무인 주행이 가능한 것이죠!

 

또한 2019년 6월에는 서울시와 국토부가 공동 추진하는 상암 자율주행 페스티벌에서 5G를 융합한 자율주행 버스가 운행되었습니다. 이동통신 기술을 바탕으로 일반 자율주행 버스 4대와 자율주행 승용차 3대는 월드컵북로 1.1km 구간을 시민을 직접 태우고 운행했다고 합니다.

 

2020년 6월 서울시는 일반 시민을 대상으로 무료 자율주행 셔틀버스 시범운행을 시작했는데요. 지하철 6호선 디지털미디어시티 역에서 상암 누리꿈스퀘어를 순환하는 3.3km 구간이었습니다. 정류장을 선택하고 출발 버튼을 누르기만 하면 문이 저절로 닫히고 자율주행이 시작됩니다. 정부의 안전 기준에 맞춰 시속 25km 이하로 운전되었다고 해요.

 

정해진 노선을 달리는 대중교통 분야에서는 자율주행 시스템이 적용되기 쉬우므로 일반 자율주행 차량보다 더욱 빨리 만나볼 수 있을 것이라 기대하고 있습니다. 대중교통이 자율주행화 된다면 24시간 자유롭게 대중교통을 이용할 수 있겠죠?  지난 1월 혁신성장 BIG3 추진회의에서 기획재정부 장관은 “올해는 글로벌 완성차 기업들의 3단계 자율주행기술 적용 승용차 출시와 더불어 4단계 자율주행 개발 경쟁이 본격화될 것으로 예상된다.”라고 했습니다.  각국의 자율주행기술 경쟁이 치열한 만큼 우리의 상상을 뛰어넘는 자율주행기술은 계속해서 발전해나갈 것입니다. 앞으로 자율주행이 적용된 사회의 모습이 어떻게 변할지 정말 기대됩니다.

 

 

 


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