자율주행차량은 차량을 운전자가 운전하지 않아도 차량이 스스로 움직여 주행하는 자동차를 말한다.
상암도로를 주행하는 자율주행자
율주행 차량은 그동안 SF영화에서나 보던 기술이었다. 그러나 첨단 자동차 기술이 발전하면서 자율주행 자동차는 공상과학영화에서나 볼 수 있는 먼 미래의 것이 아니라 현실이 되고 있다.자율주행차는 현재 자동차시장의 큰 이슈가 되고 자동차기업은 물론 IT기업, 운송기업 등의 기업에 진출해 경쟁이 치열한 상황이다.미국자동차공학회는 자율주행 기술을 5단계로 나누고 있다. 레벨은 0에서 5까지이며, 각 레벨은 아래 표에 나타낸다.(출처-미국자동차공학회) 레벨 요약 특징 ○ 완전 수동 운전자가 모든 모니터링을 직접 조작하는 단계 1 특정 기능 자동 차선 유지 장치와 오토 크루즈 등 하나의 자율 주행 기능을 수행 2 조합 기능 자동 상황에 맞는 속도 조절, 장애물 회피 두 개 이상의 자율 주행 기능을 균형 있게 수행 3 조건부 자율 주행 특정 교통 환경에서 자동차가 모든 기능을 제어하며, 운전자는 특수한 경우 2 개 이상의 자율 주행 기능을 균형 있게 수행 3 조건부 자율주행 특정 교통 환경에서 자동차가 모든 기능을 제어하고, 운전자는 특수함.자율주행 차량 관련 업계에서는 최소 20년 후면 5단계에 해당하는 완벽한 자율주행 차량이 보급될 것이라고 전망한다.자율주행차의 작동원리와 AI
일반적인 자율주행차량의 HW 시스템 작동원리가 수많은 복잡한 도로상황을 파악해 안전운전을 하기 때문에 자율주행차량에는 많은 첨단기술이 탑재되어 있다.그러나 원리를 간단히 나누면 인지, 판단, 제어로 구분할 수 있다.
★인지인지 단계에서는 장착된 첨단 센서가 마치 사람이 하듯이 사물과 사물의 거리를 측정하고 위험을 감지한다. 또 자율주행차량의 그래픽 처리장치는 다수의 카메라를 이용해 차량 주변 환경을 인지하고 이를 분석해 차량이 안전하게 주행할 수 있도록 한다. 또 안전표지판의 의미를 파악하거나 앞차가 급정거하지 않는지, 갑자기 사람이나 동물이 도로에 뛰어드는 것은 아닌지 등을 파악할 수 있게 해준다.이처럼 현재 위치와 함께 주변 상황 정보를 실시간으로 수집하고 판단 단계에서 주행 전략을 짜는 데 이용된다. 인지 단계에서는, 현재 사용중의 gps 정보가 보다 오차가 작은 정밀한 정보를 필요로 한다. 따라서 LAIDAR(Light Detection And Ranging)로 불리는 차량용 첨단 레이저 센서를 통해 주변 사물을 실시간으로 파악하는 것이 이 단계의 핵심이다.
★판단 단계의 핵심은 「소프트웨어」다. 각종 센서로부터 수집된 데이터는 중앙의 컴퓨터로 분석되며, 분석된 자료에 따라 차가 속도를 얼마나 내야 하는지, 언제 멈춰야 하는지 등 많은 상황에서 스마트한 판단을 내리게 된다.
★제어제어 단계에서는 하드웨어가 완성된다. 판단단계에서 중앙 컴퓨터에서 내려진 판단을 통해 각 상황에 맞는 주행을 하게 된다.이처럼 자율주행차량의 원리는 인지, 판단, 제어의 3단계를 끊임없이 반복해 실행하는 것이다.인공 지능(AI)과 자율 주행차
AI란 인간의 학습능력과 추론 능력, 지각 능력, 자연어 이해 능력 등을 컴퓨터 프로그램으로 구현한 기술로 인공지능(Artificial Intelligence)을 뜻하는 자율주행 차량에는 AI가 핵심적으로 적용되게 된다. 실시간으로 정보를 처리하고 운전자에게서 주행 패턴을 배우고 혼잡한 교통체증 속에서도 자율주행을 하는 등의 복잡한 일을 사람이 아닌 인공지능이 판단해 수행한다는 점에서 자율주행차량은 인공지능이 핵심적으로 적용된 4차 산업혁명 시대의 혁신적인 기술 중 하나라고 할 수 있다.
자율주행차량의 핵심기술
자율주행차의 첫 번째 핵심기술은 무인자동차시스템과 Actual System이다.이는 실험실 안에서의 시뮬레이션뿐 아니라 실제로 무인자동차 시스템을 구축하는 기술인 동시에 구동장치인 가속기, 감속기, 조향장치 등을 자율주행에 맞춰 구현해 자율주행 차량에 장착된 컴퓨터, 소프트웨어, 그리고 하드웨어를 이용해 제어가 가능하게 한다.
두 번째 핵심 기술은 비전과 센서를 이용해 주변 환경에 대한 시각 정보를 입력받고 이를 처리하는 기술이다.자율주행의 기본이 되는 것으로, 영상정보를 받아들여 이 영상속에서 필요한 정보를 추출하는 기술이다. 거리와 주행에 필요한 정보를 융합시켜, 이것을 분석·처리하는 것으로써, 주행중의 장애물 회피나 돌발적 상황에 대처할 수 있도록 한다.
세 번째 핵심 기술은 운행 감시, 고장 난 단체계 기술과 통합 관제 시스템이다.이는 차량의 운행을 감시하고 수시로 변화하는 상황에 따라 적절한 명령을 내리는 운행감시체계를 구축하는 동시에 개개의 프로세서와 센서로부터 발생하는 다양한 상황을 분석해 시스템의 고장을 진단하고 적절한 정보를 제공하거나 경보를 알리는 기능을 수행할 수 있도록 하는 기술이다.
자율주행차의장단점★장점첫째,생명낭비를줄인다.자동차사고는주로운전자의실수에서시작된다. 사람이 운전할 때 운전 이외의 외부적인 일로 인해 주의가 산만해질 수 있기 때문이다. 또 인간은 졸음과 시력을 비롯한 육체의 고유한계를 갖고 있다. 반면 자율주행차량은 첨단장비를 통해 360도 시야를 확보하고 레이더와 같은 특수장비로 밤에도 시야를 잘 볼 수 있는 등 인간의 육체적 한계를 극복하는 능력을 갖춰 주행 중 사고 확률을 줄여준다.
둘째,시간낭비를줄여준다.무인자동차는 교통체증을 해소하고 운전에 소요되는 시간적 낭비를 줄인다.
셋째, 에너지 낭비를 줄인다.자율주행차량은 다른 차량을 더 잘 감지할 수 있기 때문에 일반 차량과 달리 다른 차량과 더 가까이 유지하면서 주행할 수 있기 때문에 결과적으로 주행 중 공기 저항을 줄일 수 있다. 이는 결국 공기저항을 줄이는 것으로 결론적으로 연료소비량을 줄이는 것과 같기 때문에 에너지 낭비를 줄일 수 있다.
★단점 도로 위를 주행하는 차량의 80% 이상이 자율주행 자동차의 경우, 모든 차량이 자율주행하는 상황에서 사고가 나면 책임이 누구에게 있는지는 현재 법으로 규정돼 있지 않다. 또 GPS 기반으로 주행하지만 인터넷 접속이 가능해지면 해킹이 가능해져 해커가 마음대로 조종할 위험이 있다. 이와 관련된 윤리적인 문제 또한 큰 문제 중의 하나이다.
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