[자동차 X 로봇]4차 산업 혁명의 핵심기술을 자율주행! 미래형 스마트시티를 향해
안녕하세요 KAIA 3기 서포터스 테스 입니다.
자율주행! 요즘 가장 ‘핫’한 기술 중 하나입니다.그리고 많은 분들이 체감 가능한 변화이기도 하죠!아직 상용화가 되지 않았지만 이 글을 읽고 있는 지금도 실시간으로 발전하고 있는 기술입니다.지난번에KAIA와국토교통기업지원허브,그리고일상속의국토교통기술을소개하면서자율주행에대해간단히설명했지만,설명부족한것같아서이번포스팅에서는좀더자세히살펴보도록하겠습니다.
자율주행? 정확한 정의가 뭐지?
자율주행은 사람의 개입 없이 ‘주변 환경을 인식’, ‘주변 상황을 판단하고 스스로 제어’하는 기술이 결합된 4차 산업혁명 시대의 핵심 기술 중 하나입니다. 반복적인 기계 학습, 즉 딥러닝을 기반으로 한 인공지능 소프트웨어가 탑재되어 있습니다!
미국 자동차기술학회 SAE는 자율주행기술을 0단계에서 5단계까지 총 6단계로 나누었는데, 각 단계가 자율주행능력을 평가하는 척도로 널리 사용되고 있습니다.
하나씩 살펴보면 먼저 0단계는 100% 운전자가 조작하지만 주변 상황을 인식한 후 상황을 알려주면 운전 보조 기능만 수행하는 형태입니다.
스텝 1은 도로의 차선과 속도를 유지하고, 차간 거리에 따른 가감속이 가능한 형태입니다.그러나 완벽한 자율주행 상태는 아닌 만큼, 갑작스러운 상황을 대비하여 운전자가 계속 주시하는 보조적인 상태에 가깝습니다.
2단계는 1단계보다 발달한 형태로 안정적인 커브 기술과 부드러운 가감속 등으로 이루어져 있습니다. 제2 단계까지는 첨단 운전자 보조 기술의 ADAS 발전으로, 많은 신형 자동차에 많이 탑재되고 있습니다.
3단계는 비상 상황에서만 운전자가 개입하는 것으로 충분하고, 기본적인 변수를 예측할 수 있어 전반적인 주행 제어가 가능한 상태입니다. 단, 예측하기 어려운 돌발 상황에 대한 대처는 아직 불충분한 형태이며, 아직 기계 학습 등 많은 연구가 이루어지고 있습니다.
4단계는 운전자가 필요하지만 대부분의 상황에서 대처할 수 있고, 목적지까지 운전자의 개입이 필요 없을 수도 있는 자율주행 단계이며, 이 단계부터 진짜 자율주행이라는 이름이 붙습니다.
5단계는 자율주행의 완성단계로 운전자가 필요 없이 모든 상황을 제어할 수 있는 단계입니다. 무인택시, 무인버스를 구현할 수 있고, 운전자의 좌석을 완전히 뒤로 돌리는 등의 행위가 가능한 완벽한 자율주행입니다!
많은 기업에서 3단계 이상의 고차원 자율주행을 위해 노력하고 있으며, 현재 자율주행 기술은 2.5~3단계로 평가받고 있다고 합니다! 또한 구글의 웨이모는 3단계 이상의 자율주행의 기본적인 기술을 이미 개발한 상태이기도 합니다.하지만 3단계부터는 컴퓨터가 운전 주체인 만큼 관련 법규 준비도 필요하기 때문에 정부의 노력도 필요한 상황입니다.
자율주행 어디서 활용되는지
자율주행이 활용되는 분야는 정말 다양합니다!아마자율주행하면자동차를많이떠올리겠지만자율주행기술의정점이자동차이긴하지만한국사회의다른속에도깊이들어오고있습니다.첫 번째, 자율주행 로봇입니다!
자율주행 로봇의 범위는 정말 넓어요!집에서 흔히 볼 수 있는 로봇청소기도 센서를 통해 장애물을 판단하고 피해 운행하는 방식인 만큼 넓게 보면 자율주행을 가진 로봇입니다 하지만 좀 더 애매하죠? 더 자율주행이라는 이름에 어울리는 로봇이 여기 있습니다!
인천공항에서는 LG전자가 개발한 공항 안내 로봇을 만날 수 있습니다. 로봇에게 원하는 위치를 입력하면 위치까지 안내해 줍니다. 길을 찾는 과정에서 장애물은 물론 사람 스스로 피해갑니다.센서기술, 지도(GIS), 통신기술이 결합된 아주 좋은 사례라고 할 수 있습니다.제가 직접 촬영한 영상이 있는데 한번 볼까요?
https://blog.naver.com/mchoi0602/221076378930 인천공항 귀요미 안내로봇!’에어스타’를 직접 본 후 안녕하세요 태수입니다. 오늘은 좀 특별한 주… blog.naver.com 포스팅 도중에 있으니 참고해주세요!
공항뿐만 아니라 백화점, 호텔 등 다양한 시설에 이 기술을 접목하여 서비스의 질을 더욱 높일 수 있을 것으로 기대됩니다!
이밖에 배달의민족에서는 배달셔틀로봇 딜리를 개발하여 시범운행하고 있습니다.대학 캠퍼스를 시작으로 아파트 단지에서도 운행하고 있습니다. 위의 공항안내 로봇과 유사한 원리이지만, 자동차도로 위를 운행한다는 점이 특징입니다!
두 번째로 자율주행철도입니다.자율주행이 대중교통에 적용된 첫 사례로, 아직 연구개발이 한창인 자율주행 자동차와 달리 한정된 공간에서만 주행한다는 환경 덕분에 상대적으로 외부 돌발상황이 적고, 이미 거의 완전한 자율주행으로 운행되고 있는 상태입니다.
초기에는 기관사의 제어가 필요했고 선행 열차의 간격을 고려해 속도를 제어하는 ATC 같은 신호장치가 주를 이루었습니다. 그러나 현재는 ATO가 많은 노선에 적용되어 출입구 개폐 및 정밀한 승강위치 조절, 차량기지 내 운행을 제외한 부분에서 반자동 주행이 일상화되어 있습니다.
신분당선을 시작으로 인천2호선, 우이신설선, 인천공항자기부상철도 등에 적용된 무인운전 시스템은 사람의 도움 없이 모든 운행 과정을 수행하며 안전요원이 탑승하고 있지만 전 과정이 자율주행으로 이루어지고 있어 높은 수준의 평가를 받고 있습니다.
세 번째, 자율주행 자동차입니다자율주행자동차 기술은 위의 첨단 운전자 보조기술(ADAS)을 시작으로 서서히 발전하였으나 초기에는 차선을 유지하여 운전자의 실수를 줄여주는 역할에 한정되어 있었으나 현재는 속도를 제어하고 주차까지 자동적으로 실행하고 있습니다.
이제는! 정말 자율주행이 시작되어야 합니다. 구글의 웨이모는 운전석을 비운 상태에서 완전한 자율주행 시스템을 시범 운행하기 시작했으며, 세계 유수의 기업들이 3단계 이상의 자율주행을 위해 큰 투자를 하고 있습니다.
양산되는 일반 자동차 기준으로는, 일본의 자동차 메이커 혼다가 개발한 3 단계 자율 주행 시스템 「혼다 센싱 엘리트」가 양산차 기준 세계 최초로 인증을 받았다고 합니다. 이는 운전자 중심 체제에서 완전한 자동 운전으로 이행하는 첫 걸음이라고 할 수 있습니다.
한국기업인 현대자동차도 미국 자율주행기업인 앱티브와 합작 설립 후 세계 6위권으로 평가받는 수준의 자율주행 기술을 확보하며 인지시스템과 인공지능 알고리즘 분야에서 높은 성장세를 보이고 있는 만큼 3단계가 적용된 자동차를 곧 만나게 될 것입니다.
국내 자율주행연구 진행현황
한국의 자율주행연구는 아직 세계를 선도하는 역량에는 미치지 못하지만 자율주행차 운행으로 뒷받침되는 정보통신기술 수준과 도시 내 인프라 경쟁력이 높아 연구개발이 가능하다는 장점을 가지고 있습니다.위에서 서술한 현대자동차도 앱티브와의 합작회사 설립을 통해 자율주행 연구를 지속적으로 추진하고 있으며, 정부도 자율주행 1위의 국가 도약을 위해 2027년까지 자율주행 사업 전반에 대해 임시주행 사업을 투입할 예정입니다.
지난해 판교 자율주행 모빌리티쇼에서 경기도와 차세대융합기술연구원이 선보인 자율주행버스 ‘제로셔틀’이 성공적으로 운행됐으며 세종시는 올해 5월 31일부터 일반시민을 대상으로 4단계 자율주행버스 시범운행을 시작했습니다.또 서울시는 상암동을 자율주행차 시범운행지구로 정하고 상암동을 순환하는 호출형 자율주행버스 실증사업에 들어가기 위해 7월 말부터 사업자 모집을 시작한다고 밝혔다.또 서울시는 자율주행자동차 시범운행지구 운영위원회를 설립해 공공과 민간이 협력해 자율주행이 발전할 수 있는 기반을 만들어갈 예정입니다.
자율 주행의 미래
자율주행 시스템은 생각보다 빠른 속도로 발전하고 있어요머지않은 미래에 자율 주행의 대중 교통이 도시를 누비고 다닐 것입니다.버스나 택시뿐만 아니라 대부분의 차량이 자동 운전 시스템을 탑재하면 도시는 어떻게 변화하는 것입니까?자동차가 유기적으로 연결돼서 교통량 제어도 가능해지고, 최근 문제가 되고 있는 음주운전, 졸음운전 사고도 사라질 거예요.
자율주행기술이 자동차뿐만 아니라 건물 내 로봇, 택배 등에도 적용되면 완전 자동화된 스마트시티가 실제로 실현될 것입니다.하지만 이러한 사회로 가기까지 해결해야 할 과제가 많습니다.
첫째, 사고율이 0%로 수렴해야 합니다. 자율주행 중 상태에서 사고가 발생하면 누구의 책임인가에 대한 논쟁이 끊이지 않아요.사람이 주시하고 있는 현상의 자동 운전에서는 책임 소재가 비교적 명확하지만, 드라이버 부재의 자동 운전 상태에서는 책임 주체가 명확하지 않은 만큼, 문제 해결은 용이하지 않습니다.따라서 구글 웨이모가 하는 것처럼 지속적인 자율주행차 시범운행으로 데이터를 확보하고 사고율을 줄이는 과정이 선행돼야 하고 관련 법규 제정에도 힘을 쏟아야 합니다.
이렇게 알아보시지 그래요? 생각보다 실제로 적용될 날이 멀지 않았나요?앞으로 적용될 자율주행 기술이 기대됩니다! KAIA도 관련 기술 개발 지원에 힘쓰고 있으니 많은 관심 부탁드립니다!
이상 테스였습니다.
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