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자율주행 기술의 현황: 1부, 완전 초짜들을 위한 자율주행 이해하기!

점차 자율주행에 대한 관심도가 커지고 있습니다. 1편에서는, 대략적인 자율주행과 완전 자율주행을 위해 부족한 부분을 짚어보고, 이어지는 시리즈에서 IT업계에 연계되어있는 프로젝트 사례를 알아보고, 완전 자율주행으로 나아가기 위한 보완점을 깊이 알아보겠습니다.

 

자율주행의 전체 단계를 알아보자!

자율주행 단계는 0~5단계 총 6단계입니다. 운전자가 수동으로 핸들(스티어링 휠)을 잡고 직접 운전하는지, 차 시스템상 자율로 주행하는지 여부와 시스템의 운전 여부, 그리고 ADAS 보조 주행기능 사용 추가 여부를 기준으로 보시면 이해가 쉽습니다.

 

 

레벨 0 (#수동운전 상태)

0단계는 전통적으로 사람이 직접 운전하면서 늘 전방 주시를 해야만 하는 상태를 말해요. 경고음이 울리는 등 시스템은 일시적 개입만 있습니다. 즉 모든 상황은 운전자가 수동으로 통제하는 상황으로 보면 됩니다. 현재 대부분의 경차나 사양이 낮은 자동차의 주행이 0단계에 해당하겠습니다. 대략적으로, 사양이 낮은 경차나 1950년대 캐딜락 같은 클래식 차를 떠올려보세요!

<스티어링 휠을 꼭 잡고 전방을 주시하며!>

 

 

레벨 1 (#수동운전 상태, #운전자 보조 기능, #ADAS(첨단운전자보조시스템))

다음 1단계는, 부분 보조 주행 기능이 들어갑니다. 예를 들어, 스마트 크루즈 컨트롤(SCC)이나 차선 거리 등의 주행 보조 기능 등을 떠올리시면 됩니다. 여전히 운전자가 수동으로 운전하고 있는 상태를 말하죠. 레벨 0 단계보다 비교적 사양이 높은 자동차로, ADAS 개념이 처음으로 등장합니다. 

<수동운전, 주행 보조시스템>

 

 

레벨 2 (#자율주행 시작 단계, #차량 보조 기능, #ADAS)

2단계는, 스티어링 휠에 더 많은 센서와 기능이 추가된 상태를 말하구요, 이 단계부터 고속도로에서 자율주행이 가능하답니다. 이전에는 프리미엄 차, 럭셔리 차라고 부르는 고급차에만 ADAS 기능이 탑재되어 있었습니다. 최근에는 일반 양산차에도 경고 외 제어 성격의 ADAS 기능도 탑재되어 판매합니다.

<스티어링 휠의 여러 보조기능 추가, V2X, ADAS기능>

 

 

레벨 3 (#자율주행, #고속도로 일정 구간, #수동운전>시스템)

3단계는, 운전 중 위험 상황이 발생 시, 수동 운전이 개입되는 상태를 말합니다. 고속도로에서 자율 주행 중, 특정 이벤트 발생 시, 수동으로 운전자가 전환하여 운전합니다.

<제주도에서는 자율주행뿐만 아니라, 스마트시티 챌린지, DRT 등 특정 구간을 지정하여 다양한 모빌리티 서비스를 제공 중.>

 

 

레벨 4 (#자율주행, #대부분의 고속도로, #수동운전<시스템)

4단계는 특정 제한된 상황을 제외하고 대부분 자율 주행이 시도됩니다. 3단계와 다른 점은, 위험 상황 발생 시에도 안전하게 대응해야 한다는 점이 큰 차이점입니다. 단, 특정 구간 특정 지역 내에서만 자율주행이 가능합니다. 예를 들어, 제주공항과 쏘카 스테이션 제주 구간(왕복 5km 한정) 자율주행 셔틀 서비스를 제공하고 있다.

 

 

레벨 5 (#자율주행, #차량제어 보조장치 불필요)

마지막으로 5단계는 완전 자율주행을 말하며, 운전자는 핸들(스티어링 휠)에서 완전 손을 떼고, 페달이 없는 상태로, 지역이나 구간의 제한이 없습니다. 주행 중 인포테인먼트 기능을 즐기는 시나리오를 상상하시면 됩니다. 차 탑승 시, 목적지만 음성으로 입력하시면 되겠네요! 시스템 자체로 움직이기 때문에, 운전자는 없다, 무인인 상태라고 보시면 좋습니다. 최근 베타로 출시된, 테슬라의 FSD는 완전 자율주행 단계로 보시면 좋습니다.

<No 페달, No 핸들! 다 같이 Put your hands up!>

 

 

완전 자율주행을 위해서는,

현재 자율주행은 3단계 수준으로, 국토부는 세계 최초로 자율주행 레벨 3에 대한 안전기준을 제정했고요! 2020년 7월부터 시행되며 출시와 판매도 가능합니다.

 

그러나, 윤리적, 법적 가이드라인과 제반이 확고해야 합니다. 아직도 먼 나라 이야기라고 인지되어 있는 듯합니다. 구체적으로는 국토부에서 정책과 세부 가이드라인 조정 등, 자율주행 관련하여 여러 정책의 세부 규율의 조율이 필요하겠습니다. 마지막으로 가장 중요한 것은, 일반 대중들의 인식 속, 자율주행으로 발생하는 교통사고와 무인 차량의 안정성에 대한 신뢰가 뒷받침되어야 합니다.

<주행 중인 자율주행차에서 인포테인먼트를 즐기는 운전자>

 

 

완전 자율주행까지 우리의 노력

 

#Step 1. 운전 자동화에 따른 운전자들의 의심과 신뢰성 얻기!

2016년 첫 자율 주행으로 인한 교통사고 발생 이후 우리는 종종 이런 기사를 접하게 된다. "테슬라 또 사고? 완전 자율 주행은 아직 멀었는가?" 언론은 잔인할 정도로 자율주행차에 대한 지속적인 의구심을 보냅니다. 자동차는 우리가 흔하게 접하는 도로 위의 상용차가 있고, 모토 전시회나 CES에서 보는 자동차가 있는데, 일반 대중 입장에서는, 특히 한국 인프라에서는 "자율주행차"라는 접점은 내 곁에 있는 존재가 아니라 프레스를 통해, 그리고 자동차에 관심이 꽤나 있는 특정 매니아 사이에서나 제주도에서 자율주행이 시도되고 있다 이 정도 일 것입니다. 따라서, 부정적인 미디어의 우려 섞인 시선을 잠재우고, 대중의 신뢰와 사회적 동의를 적극적으로 구할 필요가 있어요.

 

 

#Step 2. 자율주행 맞춤형 도로 설계로 완전 자율주행의 토대를 닦자!

단계 별 자율주행 테스트는 선진국에서 시도되는데, 도로 제반을 자율주행에 맞게 재설비할 필요가 있기 때문입니다. 한 마디로 재정의 뒷받침이 필요합니다. (*일본에서는 시골의 도로도 정갈하며, 투자가 많이 되어있는 느낌인데, 그만큼 건축과 제반 설계는 국가의 재정 안정과 연계된다.) 운전자의 의식 수준도 선진국의 사람들이 더 월급이 높으며, 그만큼 그들의 돈을 자율주행 자동차에 더 투자할 것은 두 말할 필요도 없다.

 

존 디어라는 기업에서의 내놓은 무인 자율주행 트랙터는 자율주행차의 시초이며, 논밭에는 보행자, 교통 표지, 신호등의 엄격한 제약과 룰이 없어 일반적인 도로보다 훨씬 수월했다고 합니다. 그만큼, 완전 자율주행차를 상용화하기 위해서는 도로(자율주행 버스를 위한 전용노선 마련 같은) 건축, 법 등 여러 가지가 동반되어야 함을 알 수 있습니다.

 

 

#Step 3. 통신 기술의 발달은 완전 자율주행과 함께 간다!

V2X기능과 ADAS센서를 너머 각종 완전 자율주행을 위한 기술들은 통신 기술이 잘 구축해야 합니다. 하나의 시나리오를 예로 들면, 완전 자율주행이 시작되면 자동차 자체가 현재의 스마트폰처럼 결제 기능도 될 가능성도 높습니다. 따라서 안전 주행을 위한 통신 기술 적용뿐만 아니라, 지금의 핸드폰 같은 기능 즉 인포테인먼트, 엔터테인먼트, 결제 등 모든 라이프스타일(Life as a Service)을 책임질 기능을 하기 위한 통신과 제반 구축이 시급합니다.

 

여러 해 전부터 통신회사에서 기존의 제조업에 해당되는 자동차 회사와 손을 잡고 커넥티드 카 또는 자율주행 시나리오를 설계하고 목업으로 만드는 프로젝트가 많아졌습니다. 그만큼 통신기술과 모빌리티 IT 플랫폼과 제조업과의 다양한 연구와 협업이 시장에는 핫뉴스입니다.

 

 

자율주행과 관련된 IT 과제의 성격

무인 셔틀 운행 및 무인 자율주행차를 도입하여 인근 병원에 송출하는 시범 운영도 2023년부터 시작합니다. 추후 점진적으로 자율주행 단계를 높여가며 시행될 예정입니다. IT업계에 실제 여러 정부과제 및 프로젝트가 발주 또는 수주됩니다. 지역으로는 서울 상암동, 세종시, 제주 등 시범운행 지구가 지정되어 자율주행 혹은 무인 차량이 주행 중이고요. 구체적인 예시로 보면, 무인 배송, 무인 운송, 로보 택시, 자율주차, 자율 출자, 무인 자율버스, 교통약자를 위한 자율주행, 빅데이터 및 AI와 자율주행 결합 등 다양한 개념이 존재해요. 이어지는 편을 통해 자율주행, 무인 배송 등 자율주행과 관련된 예시를 통해 자율주행 산업을 보다 심층적으로 파악해봅시다.

 

 

*참고할 만한 용어 소개

*ADAS란? 

"Advanced Driver Assistance system”의 약자로 첨단 운전자 보조시스템을 의미하며,
자율주행과 반드시 다른 개념으로 이해하시길 바란다. 스티어링 휠(핸들)에서 손을 떼어도 평균 1분 정도는 자동조향을 해주는 기능이 있어, 운전자(사용자)로 하여금 혼동을 일으키나, 도로 위 여러 돌발 상황을 적극적으로 대처할 수 없어, 자율주행으로 분류할 수 없다.

ADAS기능은, 운전자가 직접 핸들을 잡고 페달을 밟아 제어하는 것을 전제로 보조하는 기능이다.

*V2X란?
V2X(Vehicle to Everything)의 약자 

주행환경에 최적화된 기술로, 2025년까지 고속도로, 간선도로에 C-ITS 시스템을 구축한다.

도로에서 운전 중 돌발사항 등, 경고 상황을 알리거나, 주차장 같은 인프라와 차량 간 통신으로 주차 정보 위치, 신호 변경 시간 등의 차량, 도로 정보를 확인한다.

NINA.C

UX를 전공하고 UXUI, 서비스 기획자, 강사, 작가 활동을 하는 NINA입니다. 대중성 있는 UX를 연구하며 디자인 비즈니스를 구상하고 있습니다.

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