[데일리비즈온 김소윤 기자] 운전자가 조작하지 않고도 알아서 움직이는 자율주행차가 현실로 다가왔다. 인공지능(AI)이 탑재되는 것은 물론 AI를 기반으로 운전자의 정보를 인식해 필요한 곳으로 데려다주는 기능이 작동되는 것이 가능해졌다. 자율주행 자동차업계는 2020년을 자율 주행 자동차 역사가 본격적으로 시작되는 시기로 보고 있다. 정부도 미래 모빌리티 사업에 해당되는 자율주행 등의 기술을 활성화시키기 위해 관련 기업들과 소통하고 있다.

◆우리가 꿈꾸는 완전 자율 주행차는 5단계

자율 주행의 단계는 완전 자율주행부터 보조적 단계까지 여러 단계로 나뉘어져있다. 단계는 자율 주행 수준에 따라서 0단계에서부터 5단계까지 총 6단계로 나누어져 있다. 0단계의 경우 운전자가 조작이나 전방 주시 등 모든 운전을 직접 하는 단계를 일컫는다. 자율주행에 속하다고 보기 어렵다. 다만 다른 단계와의 비교를 위해 붙여진 명칭이다. 자율주행 기능이 탑재되지 않은 기존 상용차들 대부분이 0단계에 해당된다.

1단계는 운전자가 직접 조작해 주행 중인 상태에서 차량 시스템이 보조적으로 도움을 주는 단계다. 예를 들어 차선 유지 장치 등의 기능이 작동되는 차량이 1단계에 속한다.

2단계 자동차는 이전단계에서 조금 더 기능이 향상된 상태다. 운전자가 조작을 직접적으로 하는 와중에 주행 방해물을 피하게 해주는 기능과 주행 상황에 따라 속도를 조절해주는 기능을 뜻한다.

3단계부터는 통상적으로 자율 주행 자동차라고 칭할 수 있는 단계다. 자율 주행차의 기반이 되는 센서와 레이더를 이용해 교통 상황을 분석한다. 이를 토대로 운전자의 조작 없이도 주행이 가능하다. 다만 운전자가 혹시 모를 상황에 대비하기 위해 대비를 하고 있어야한다.

4단계의 경우 완전 자율 주행 단계를 칭한다. 자동차 스스로 모든 기능을 제어하면서 모니터링 하는 고도화된 시스템이 해당 단계에 속한다. 즉 운전자가 차량이 스스로 주행하는 중 만일의 상황을 우려하지 않고 독서 등 자유로운 활동을 할 수 있다. 다만 운전석에 탑승해야한다.

마지막 단계인 5단계는 완전 자율 주행 자동차의 최종 발전 단계다. 즉 현재 기술 개발이 진행 중인 단계라고 보면 된다. 전문가들은 향후 약 15년에서 20년 뒤 해당 기술이 나올 것으로 보고 있다. 이 단계에 속하는 차는 도로에서 발생할 모든 일들에 대해 AI와 여러 센서들이 감지해 작동할 수 있다.

즉 운전석에 탑승한 사람 없이 탑승자만이 타는 차량을 칭한다. 또 탑승자가 없어도 차량을 원하는 위치에 이동시킬 수 있는 기술도 탑재돼 물류 기술이나 렌터카 산업이 활성화될 전망이다.

◆GPS로 인지해 판단과 제어로 주행하는 자율 주행 기술

자율 주행차의 원리를 살펴보면 인지, 판단, 제어 3가지로 구분된다. 인지는 GPS, 레이더, 카메라 등을 이용해 주변을 모니터링 하는 자율 주행차의 기반이 되는 기술이다. 주변 정보를 빠르고 정확하게 인지해 이에 맞는 판단과 제어를 할 수 있다.

인지 기술을 위한 GPS는 우리가 흔히 알고 있는 네비게이션에 달린 것보다 더 정확한 것이 필요하다. 라이다의 경우 자율 주행차의 시각을 담당하는 기능으로 3D 카메라와 레이더 장비 등이 탑재됐다.

판단 기능은 인지 기능에서 얻은 정보를 기반으로 주행 방식을 정하는 단계다. 판단과 인지는 상호 밀접한 기술이기 때문에 두 기술의 융합이 잘 이루어져야 자율 주행의 정확도가 높아질 수 있다.

제어 단계에서는 주행 방향 등을 설정해 차량을 주행하는 기능이 작동된다. 제어는 차량을 움직이거나 멈추게 하는 가감속기술과 방향을 조작하는 조향 기술이 탑재됐다. 이 세 가지 원리들에 따라 차량에 탑재된 소프트웨어가 주행 명령을 한 뒤 이에 따른 주행이 이루어진다.

◆자율 주행 연구를 위해 차량 부품 기업과 통신사의 협업

국내에선 자율 주행 개발을 위해 차량 부품 업체가 통신사와 협업하는 사례가 있다. 현대모비스는 충남 서산에 34만 평 규모의 주행시험장을 두고 자율주행 연구 개발을 진행 중이다. 이 회사는 통신사 KT와 5G 기반 커넥티드카 기술 교류 시연회를 개최한 바 있다.

당시 선보인 시험차는 ‘엠빌리’라는 자율주행 3단계에 해당하는 차량으로 전 세계 3대뿐인 차종이다. 현대모비스에 따르면 해당 차량은 라이다 1개와 5개의 레이더가 탑재됐다. 또 5개의 카메라, 8개의 초음파 센서도 달렸다.

당시 ‘엠빌리’는 주차장에서 나오는 차량을 라이다로 감지해 양보 운전하는 모습을 선보인 바 있다. 운전자는 운전대를 잡고 있지 않았는데 적색 신호등을 인지하고 알아서 멈추기도 했다. 현대모비스의 모기업인 현대차는 모빌리티 솔루션 기업으로서 발돋움할 것임을 밝히고 향후 5년간 약 60조원을 투자한다고 선언한 바 있다.

◆정부, 올해 3단계 자율주행차 상용화 목표 등 관련 정책 도모

정부도 자율주행 기반 미래 모빌리티 서비스 도입을 위한 노력에 속도를 가하고 있다. 국토교통부는 지난해 10월 ‘2030년 미래차 경쟁력 1등 국가 도약’을 비전으로 선포하는 한편 ‘2020년 3단계 자율주행 상용화’와 ‘2024년 핵심프라 완비’, ‘2027년 완전자율주행 상용화’ 등을 목표로 두고 있다.

이를 위해 지난 2018년 발족한 자율주행 산업발전 협의회의 성과를 공유하는 행사 등을 열기도 했다. 관련 협의회는 자동차, 통신, 지도, 보안, 서비스 등 자율주행과 관련된 업계 260개사가 참여하고 있다.

관련 업계들은 정부를 대상으로 자율주행셔틀 등 새로운 모빌리티 서비스 실현을 위한 투자 확대 필요성을 언급했다. 또 중소‧벤처기업의 참여 확대도 요구됐다.

이에 따라 국토부는 자율주행 모빌리티 서비스 실증을 위한 차량제작과 인프라 구축을 지원한다는 방침이다. 크게 재정과 행정적 지원을 도모한다. 올해는 특히 5월부터 ‘자율차법’이 시행된다. 이에 따르면 시범운행지구 내에서는 자율차 기반의 여객·물류 서비스가 가능해진다. 이에 다양한 연구와 사업화를 촉진될 것으로 보인다.

관련 통계에 따르면 우리나라 자율주행 기술 수준은 전 세계에서 13위 정도에 머물고 있다. 제일 선두를 달리는 국가는 미국이다. 전문가들에 따르면 우리나라가 미국에 비해 최대 3년 정도 뒤쳐져있다. 이에 정부의 적극적인 소통과 관련 기업들의 대대적인 투자 등이 시너지 효과를 내야한다는 목소리가 나온다.

한편, 자율 주행차는 탑승자가 운전에 신경을 쓰지 않고 자유로운 활동을 할 수 있다는 점이 가장 큰 장점이지만 안전성과 보안성이 우려되는 것도 사실이다. 자율 주행 기술에 대한 연구와 함께 부작용을 최대한 줄일 방법도 병행 연구되어야한다는 지적이 나온다.