자율주행, 자율주행차에 대해 알아 보자.

요즘 우리가 인터넷이나 뉴스 그리고 방송에서 자주 듣는 말인 전기차는 액체 연료(휘발유나 경유 등)를 사용하지 않고 전기를 에너지로 사용하는 차를 말하겠지만 자율주행차는 또 무엇인가? 그래서 자율주행차에 대해서 알아보겠습니다.

자율주행(autonomous driving or self-driving)

자율주행에는 두 가지 방식이 있다.

*무인운전 방식

- 교통수단 내에 운행하는 사람이 없고 외부에 있는 서버와 통신하여 서버의 명령에 의해 주행.

*컴퓨터 운전 방식

- 교통수단 내부에 탑재된 인공지능 컴퓨터가 스스로 판단하여 주행.

 

무인운전 방식은 주로 철도차량에 쓰이는 방식으로 2020년 기준으로 자율주행이 가장 많이 발달한 교통수단은 철도이며 현재 대한민국 기준으로 서울 지하철은 1,3,4호선과 일부 국철을 제외한 모든 노선이 자율운행 중이다. 신분당선과 경전철들은 무인 자율주행으로 운행 중이다. 인천, 부산, 대구, 광주, 대전지하철 전 노선이 자율주행으로 운행 중이다.

 

철도가 우선적으로 자율주행이 시행되는 이유로는 정해진 선로로만 주행하고, 선로는 도로와는 반대로 폐쇄되어 있어서 돌발 상황 발생 확률이 적기 때문이다.

 

그다음으로 속도가 빠른 항공기나 크기가 큰 선박이다. 비행기나 선박은 자동 운항이 상당 부분 자동화가 진행되어 있다. 좁은 공간에 밀집해 다니는 자동차와 반대로 하늘과 바다는 광활해서 방해물이 거의 없고 정해진 시간 스케줄에 맞추어 운항하기 때문에 충돌사고의 발생 가능성이 현저하게 낮아서이다. 단 항공기의 이착륙, 선박의 입출항시는 근접한 곳에 구조물 등이 있고 돌발 변수의 발생 가능성도 높아서 수동으로 운행한다.

 

우리 생활에 가장 밀착되어 있는 자동차는 자율주행 발전이 가장 느리다. 정속 주행과 자동차만 운행할 수 있는 고속도로는 이미 자율주행이 기술적으로 완성단계에 근접한 상황이다. 하지만 보행자, 자전거, 모터사이클 등 방해물이 나 돌발상황이 빈번하게 일어나는 일반 도로에서는 복잡성, 차량 밀집성 변수의 다변화로 무인화로 자동화가 매우 어렵다. 그리고 도로 위에서 발생하는 수많은 데이터를 확보해야 하는 점이 난제로 데이터가 쌓이는 과정에서 발생하는 인간들의 불 신뢰감이 자율주행 AI 발달을 가로막는다.

 

자율주행 자동차(Autonomous driving car)

- 운전자나 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차.(자동차 관리법 제2조 제1호의 3)에 규정.

1960년대 벤츠를 시작으로 1970년대 중후반 차선을 넘지 않는 초보적인 수준의 연구를 거쳐 1990년대 컴퓨터의 판단 기술이 발전하면서 자율주행 연구가 본격화되고 2000년대 자율주행 연구가 급진전되어 상용차에 제한적으로 탑재되고 있다. 2012년 발표된 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers : 전기전자 기술자 협회)의 보고서에는 2040년에는 전 세계 차량의 약 75%가 자율주행 자동차로 전환될 것으로 예상했다.

 

적응 속도 유지(Adaptive Cruise Control)

- 앞선 자동차의 속도 등에 따라서 설정된 속도 이하로 감속하는 기능을 가지고 있다. 1992년 미츠비시가 처음 개발한 이후에 도요타, 메르세데스, 재규어, 니산 등이 이 기능을 개발하여 2010년대 초에는 많은 고급차들의 추가 옵션으로 2015년 중반 이후에는 볼보, 도요타 등은 모든 차량에 기본 옵션으로 제공하고 있다.

 

차선 변경(LaneChange)

 

- 차선 유지 기능 단계를 지나 옆 차선으로 자동 조향 하여 차선을 변경하는 기능이다. 옆 차선, 혹은 사각지대에 다른 자동차가 있는지 경고해주는 기능. 1단계 - 차선을 변경하거나 다른 차가 있는지는 운전자가 확인.  2단계 - 운전자가 지시할 때 다른 자동차의 유무를 스스로 확인하여 차선을 변경 조향 하는 기능.  3단계 - 고속도로 또는 자동차 전용도로에서 차선 변경 판단을 스로 하는 기능. 4단계 - 시내 일반도로에서 차선 변경 판단을 스로 하는 기능.

자동 주차(AutoPark)

2003년 많은 자동차 회사들이 고급 옵션으로 자동 평행 주차 기능을 제공하고 있다. 2014년 지프가 처음으로 수직 주차 기능을 제공하였으며, 테슬라 등도 수직 평행 주차를 모두 제공하고 있다. 테슬라는 주차장의 주차 조건을 확인하여 스스로 빈 공간을 찾아서 주차하는 '스마트 자동 주차' 기능을 개발하고 있다고 한다. 개발에 참여하고 있는 회사로는 웨이모(구글 자회사), 제너럴 모터스, 모빌아이, 폭스바겐, 우버, 엔비디아, 애플, 테슬라, 현대차, 르노-니산- 미쓰비시 얼라이언스(동맹), comma.two 등이다.

 

안전성(safety)

자율주행 개발이 가장 앞선다고 보이는 구글의 입장은 자율주행보다 인간이 훨씬 위험하다고 본다. 실제로 교통사고의 원인을 보면 전방주시 태만 등 안전수칙 미준수, 음주, 졸음운전, 무단횡단 등 인간의 과실이 태반이다. 트롤리 딜레마보다 음주운전, 난폭운전, 졸음운전 등이 훨씬 위험하다. 자율주행차만 운행이 가능한 자율주행차 전용도로도 미래에 나올지 모를 일이다. 보안에 취약점이 생긴다면 누군가가 의도적으로 동시다발적 사고를 일으킬 수도 있을지 모른다. 테러리스트와 공안이 앞서거니 뒤서거니 도로 교통을 해킹으로 무력화시키는 드라마 같은 상황이 벌어질 수 있다. *트롤리 딜레마(Trolley dilemma) 사람들에게 브레이크가 고장 난 트롤리 상황을 제시하고 다수를 구하기 위해 소수를 희생할 수 있는지를 판단하게 하는 문제 상황을 가리키는 말이다.

 

사고(accident) 발생 시 주체 여부

 

무인 주행 도중에 사고가 발생하였을 경우 사고의 주체가 운전자가 아닌 자동차이기 때문에 보험에서 보장하는 운전자의 과실에 자동 주행 AI로 인한 사고도 포함해야 되느냐는 논란이다.

 

결론적으로, 보험업계에서 말하는 가동 이익을 가지는 운전자를 주체로 설정하고 손익상계를 하면 되지만, 이 경우 AI의 설계를 자동차 생산업체가 대량 생산하는 공산품이기 때문에 이로 인해 발생한 사고가 제품의 하자인가 아니면 보험으로서 필수적인 객관적으로 보기에 예상하지 못한 사고로 판단되느냐에 대해 법적 판단이 엇갈린다, 만일 상용화가 된다면 이런 부분이 해결되지 않을 경우 사고 발생 시 운전자와 자동차 생산업체 간의 소송 및 공방이 많이 발생할 수밖에 없어서 자동운전 상용화의 걸림돌이 되고 있다.

 

전기차 자율주행차의 선도주자인 테슬라의 머스크(최고 경영자 : CEO)는 22일 FSD 서비스의 공개 사실을 알렸다. 이 기능이 작동하면 고속도로에서 차선을 변경하고, 내비게이션 경로에 따라 이동할 분기점을 선택하며, 좌회전과 우회전을 한다. 이를 체험해본 이용자들은 "새롭고 놀라우며 조작할 게 없었다"는 반응을 보였다.

 

하지만 안전 문제에 대한 우려도 있었다. 도로교통안전국(NHTSA)은 성명을 내고 "테슬라의 신기술을 면밀하게 감시하겠다"하면서 "위험으로부터 사람들을 보호하기 위한 조처를 주저하지 않을 것"이라고 밝혔다.

 

전기차, 자율주행차의 핵심부품인 AI(artificial insemination:인공지능), IOT(internet of Think:사물인터넷), 내비게이션, 카메라 모듈(camera modul), 로봇(Robot), 리튬 2차 전지 배터리, ESS(energe storage system:에너지 저장 시스템)등이 있고 관련 기업들이 활발하게 새로운 기술을 개발하고 있다.

 

현재 우리나라 주식시장에 상장된 전기차, 자율주행차 관련 업체는 전기차업종이 60개 이고 자율주행차업종이 46개 업체이다.

 

당분간 주식시장의 향방은 전기차, 수소차, 자율주행, 2차 전지, 5G(무선통신), 사물인터넷 관련주가 강하게 움직일 것이다. 업종 내에서도 인기주와 소외 주로 나뉠 것이고 해당 기술을 빨리 개발하고 상용화할 수 있는 업체의 동향을 관심을 가지고 봐야겠다.

 

오늘은 근래 자주 거론되는 자율주행차에 대하여 리포팅해 보았습니다.