[공공투데이 서울=유성원 기자] 지난해 11월 세계 최초 자율주행 모터쇼가 우리나라에서 열렸다. 대학생들이 직접 제작한 자율주행 소프트웨어부터 자율주행 자동차 시승식까지, 다양한 행사가 열렸었다. 영화 속에서만 볼 수 있었던 모습이 현실로 펼쳐진 진풍경을 보며 많은 사람들이 놀라워 했다. 본지는 자율주행 자동차 원리와 기술을 알아보고, 이에 대한 안전은 괜찮은 것인지, 조목조목 짚어 보고 진단해 봤다.

# 자율주행이란 무엇인가?
자율주행 자동차는 운전자가 차량을 조작하지 않아도 스스로 움직이는 자동차를 말한다. 도로 교통 상황을 인식, 동선을 판단, 차량을 제어하는 3단계 시스템으로 작동한다. 자동차 정도에 따라 레벨 0-5까지의 등급이 있다.

4차 산업혁명 기술이 집약되는 자율주행 자동차에는 없어서는 안될 존재가 있다. 바로 레이더와 라이더인데, 레이더(Radar)는 안테나를 통해 전파를 발사하고 전파가 반사되는 것을 감지하는 기술, 라이더(Lidar)는 빛을 이용해 물체를 감지하고 거리를 측정하는 기술이다. 라이더의 경우 과거에는 기상 관측에 사용되었지만 최근에는 자율주행 자동차의 주변 물체를 파악하는 데 사용되고 있다. 3차원 스캐너라고도 불리며 자율주행 자동차의 눈이 되어주는 아주 중요한 기술로 꼽힌다.

자율주행 자동차는 운전자의 개입 없이 승객을 이동 시키기 위한 외부환경을 인식하고 판단할 수 있는 기술이 필수다. 교차로에 설치된 신호등을 제어하는 교통신호 제어기의 실시간 정보를 자율차쪽으로 연계해 주어 차가 해당 교차로를 지나갈 때 교차로의 신호를 파악해 안전하게 운전 할 수 있도록 지원하는 인프라 장치도 활용 됐다.

특히 자율주행 자동차 운행에 꼭 필요한 고정밀 디지털 지도의 경우 도로 지도뿐 아니라 UAV 측량, 지형지물 측량, LOT 시설물 측량, 정밀도로 측량 등 모든 측량을 혼합해 만든 관제형 지도를 활용, MMS 측량을 이용해 정밀도로 지도를 구축해 자율주행 자동차에게 사용하는 과정을 거친다. 국내 고정밀 디지털 지도는 한국국토정보공사의 다양한 측량으로 축적된 데이트를 통해 활용 되어지고 있다.

LX에서는 고해상도 영상 카메라와 초정밀 거리 센서와 같은 첨단 장비를 장착한 자동차를 운행해 자율주행 공간정보를 구축하기 위해 센서 데이터를 수집하고 있다. 이 차량의 위에 달린 센서를 128채널의 라이더 센서로 전 방향을 돌며 주변 환경을 인식하고 정보를 취득한다.

LX는 기존 자동차를 활용한 다양한 형태의 고정밀 데이터 지도 작성 기술을 확보하고 있다. 돌발 변수에 대응하기 위해 정적,동적 정보를 광범위하게 파악하는 것이 관건이다. 고해상 영상과 교통 상황 정보를 융합, 분석해 자동차 자체 및 관제 데이터 등에 취합하는 기술이 이뤄지고 있는 중이다.

하지만 전 세계가 연구에 몰두하며 더욱 안전한 자율주행 자동차를 만들어야 한다는 현 시대의 당면 과제는 피할수 없을 것 같다. 그렇지만 또 하나 풀어야할 가장 중요한 안전문제가 담보되는 조건에서만 시장에 진출 할 수 있다는 점이다.

# 다중 센서 기능 중요
프로세서 아키텍처(processor architectures)의 진화에 발맞춰 소프트웨어가 정의된 테스트 플랫폼은 매우 중요하다. 자율 주행을 위한 요구 사항이 마이크로프로세서 아키텍처(microprocessor architectures)에 영향을 미치고 있기 때문에 반도체 및 자동차 산업이 융합하고 있다.

​자율 주행의 잠재적인 영향이 개인적, 경제적, 정치적 영역으로 확대되고 있지만, 잠재적으로 인명을 구하는 일에 있어서 자율주행이야말로 우리 시대 가장 혁신적인 발명품이 될 수 있다.

​고급 운전자 보조 시스템(ADAS)은 안전성을 향상시키고 궁극적으로 자율 운전 기능을 제공하기 위해 센서, 프로세서 및 소프트웨어를 통합한 것이다. 대부분 시스템은 레이더 또는 카메라와 같은 단일 센서를 사용하며 이미 측정 가능한 영향을 미치고 있다.

2016 IIHS 연구에 따르면 자동 제동 시스템은 후방 충돌을 약 40% 줄였으며 충돌 경고 시스템은 이를 23%까지 감소시켰다. 여전히 NHTSA는 심각한 차량 충돌의 94%가 인간의 실수에 의한 것이라고 고집하고 있다.

​운전자 보조 기능에서 자율주행 4, 5 단계로 발전하고 운전자를 운전대 뒤에서 벗어나게 하는 데 있어 자동차 업계는 훨씬 더 복잡한 문제에 직면해 있다. 예컨대, 수많은 센서의 측정 데이터를 결합하여 결과를 산출하는 센서 융합이 필요하며, 동기화, 고전력 처리 및 센서 자체의 지속적인 발전이 필요하다. 자동차 제조업체의 경우 비용, 기술 및 전략, 이 세 가지 중요한 절충안에서 적절한 균형을 찾는 것을 의미한다.

# 중복, 보완 센서...가성비도 고민
자율주행 3단계 표준은 자동차가 사전 정의된 상황에 머무르는 경우 운전자가 적극적으로 주의를 기울일 필요가 없다고 말한다.

​2019 아우디(Aud)i A8은 세계 최초로 자율주행 3단계을 제공하는 생산 차량이 됐다. 6대의 카메라, 5대의 레이더 장치, 1대의 라이다(lidar) 장치 및 12대의 초음파 센서가 장착돼 있다. 이렇게 많은 센서들이 장착된 이유가 무엇인지 궁금해 할 수 있다.

​레이더는 사물이 얼마나 빨리 움직이는지를 보여 주지만 그 사물이 무엇인지는 보여주지 않는다. 두 데이터 포인트 모두 사물의 동작을 예측하는 데 중요하고 각 센서의 약점을 극복하기 위해 중복이 필요하기 때문에 센서 융합이 필요하다.

​궁극적으로 센서 데이터 처리의 목표는 의사 결정 알고리즘에 사용될 수 있는 방법으로 자동차를 둘러싼 환경에 대한 자동안전장치 표시를 만들어내고 최종 제품이 수익성을 유지하도록 비용을 절감할 수 있게 하는 것이다. 이를 달성하는 데 있어 가장 중요한 과제 중 하나는 적절한 소프트웨어를 선택하는 일이다. 측정을 긴밀하게 동기화하고 데이터 추적성을 유지하며 무한한 개수의 실제 시나리오에 대해 소프트웨어를 테스트하는 세 가지 예를 고려해 볼 필요가 있다. 이들 각각은 저마다의 과제를 제시한다. 즉, 자율 주행에는 세 가지가 모두 필요하지만 비용은 어느 정도인가 판단해야 한다.

지금까지 자율주행 자동차에 대한 원리와 기술적인 측면에서는 모두가 인정 하고 있는 것은 사실이지만 실제  대중화 될 만큼의 안전은 보장 되어 있을지에 대한 고민과 우려가 높다.

# 자율주행은 과연 안전할까?
"자율주행은 안전할까?" "사고나면 누구 책임이야?" 자율주행 기술이 단계별로 적용되는 차량이 늘어나며 끊이지 않는 질문이다. 편리한 기능이지만 꾸준히 안전성에 대한 의문이 제기되는 자율주행에 대해 흥미로운 설문 결과가 발표됐다.

​블룸버그는 가장 적극적으로 자율주행 기술을 적용하고 있는 테슬라의 '모델 3' 차량 사용자 5000명을 대상으로 자율주행에 대한 안전성과 편의성에 대한 설문을 진행했다. 위험한 상황과 함께 안전한 경험이 공유되며 엇갈린 반응이다. 하지만 전반적인 경험에 대해서는 절반 이상이 비교적 만족스럽다는 평가다

조사 결과 전체 응답자의 13%는 테슬라의 자율주행 모드 '오토파일럿' 기능을 사용할 때 위험한 상황을 경험한 적 있다고 답했다. 반면 전체의 28%는 오토파일럿 기능이 위험한 상황에서 자신을 구했다고 전했다.

​유럽의 한 운전자는 고속도로를 시속 130km로 달리던 중 오토파일럿 모드가 갑자기 최고 속력을 시속 50km로 줄이는 경험을 했다며 부정적인 경험을 공유했다.

다른 미국 캘리포니아의 운전자는 안갯속에서 차량이 자동으로 도로에 쌓여있는 물체를 감지했고 감속을 하는 동시에 차선을 바꿔 피해 가는 경험을 했다며 오토파일럿 경험에 대해 긍정적으로 답했다.

테슬라가 가장 최근에 적용하기 시작한 '스마트 호출(Smart Summon)' 기능에 대한 의견은 아직까지 긍정적이라고만 보긴 어려웠다. 스마트 호출은 주차장 등에서 운전자가 직접 차에 탑승하지 않고 차량 스스로 운전자를 찾아 주행해 오는 기능이다. 자율주행 중 스마트폰 앱으로 운전자는 차량을 멈추게 할 수 있다.

​블룸버그는 모델 3 사용자 중 1732명에게 추가 설문을 실시한 결과 70%가 스마트 호출이 유용한 기능이라고 답했지만 전체의 41%만이 일반 운전자가 사용하기에 믿을만하다고 답했다. 매체는 이 기능에 대해 한 답변자는 '교육용 면허를 가진 긴장한 10대 운전자와 같다'고 표현했다고 전했다.

테슬라는 올해 안에 완전한 자율주행을 공개하겠다고 밝힌 상태다. 일론 머스크 테슬라 CEO는 지난 3분기 수익을 공개하며 새해가 되기 전 일부 테슬라 차량에 완전한 자율주행 기술을 제공하겠다고 전했다.

하지만 일각에서는 이를 두고 테슬라 운전자를 대상으로 실험을 하고 있다는 부정적 의견도 나왔다.
/공공투데이 유성원 기자

'당신의 눈과 귀가 뉴스가 됩니다'
"당신의 제보가 사회를 변화 시킬수 있습니다"
공공투데이는 당신의 소중한 제보를 기다립니다.

☎ 제보: [기사제보] 여기 클릭 !!

유성원 기자 yswgogoad@naver.com 다른기사 보기