운전자의 개입 없이 스스로 목적지까지 주행하는 자율주행자동차(Autonomous Vehicle)는 역시 4차 산업혁명의 수많은 분야 가운데 하나다. 이상수 전 호남대 교수에 따르면, 자율주행자동차에 적용된 기술은 ‘역사상 가장 파괴적인 기술’이다. 자율주행자동차에 대한 전반적인 이해를 돕기 위해 이상수 교수가 <시민의 소리>(제875호)에 기고한 ‘4차 산업혁명, 자율주행자동차란?’을 요약, 정리한다.  

 

 

자율주행자동차는 4차 산업 가운데서도 사람들이 가장 흥미를 느끼는 분야다. 자율주행자동차 기술은 역사상 가장 파괴적인 기술이며, 무인자동자의 경제학은 매우 매력적이다. 사회가 모든 단계에서 무인자동차 기술을 더 많이 채택되도록 영향력을 행사하고 있다. 향후 20~30년 동안 도시는 예측할 수 없는 수많은 위기와 거대한 변화에 대응해야 하는 상황을 맞게 될 것이라는 주장도 있다.

 

자율주행자동차의 개념과 유사용어
일반적으로 자율주행자동차와 무인자동차(Unmanned Vehicle, Driverless Car)의 용어가 혼재되어 사용되고 있다. 자율주행자동차는 운전자 탑승 여부보다는 차량이 완전히 독립적으로 판단하고 주행하는 자율주행 기술에 초점을 맞춘 용어이기에 운전자가 브레이크, 핸들, 가속 페달 등을 제어(조작)하지 않아도 도로의 상황을 파악해 스스로 목적지까지 찾아가는 자동차라고 할 수 있다. 정확하게는 무인자동차(Driverless Car : 운전자 없이 주행하는 차)와 다른 개념이다.
미래형 자동차 개발이 활발해지면서 이를 지칭하는 용어들이 혼재돼 사용되고 있다. 미래형 자동차는 스마트카를 시작으로, 자율주행차를 거쳐 커넥티드 카(Connected Car)로 발전하고 있다. 이 때문에 커넥티드 카를 미래형 자동차의 결정체로 보는 시각이 많다. 용어 간에 개념의 차이는 다음과 같다.
스마트 카는 자동차와 IT 기술의 융합을 목표로 등장한 자동차를 말한다. 위치확인시스템(GPS)과 지리정보시스템(GIS)을 이용해 자동차의 현 위치를 파악해 알려주고, 차에 근접 센서를 부착해 사각지대에 있는 장애물을 알려준다. 이때 충돌 위험을 알려주거나, 위급 상황에서 제동장치를 작동하는 등 운전자의 편의를 돕고 있다.
자율주행자동차는 스마트 카에서 발전하였다. 자율주행자동차는 자동차와 주변 사물 간 통신 신호를 이용하지만 커넥티드 카와 달리 다루는 범주가 좀 더 협소하다. 이에 자율주행자동차는 완전한 커넥티드 카로 가기 위한 중간 단계로 인식되고 있다. 딥러닝과 영상처리기술을 기반으로 하는 자율주행은 탑승자를 운전으로부터 자유롭게 하면서 스마트 카의 지향점인 생활 및 업무 공간으로서의 자동차를 구현할 수 있게 해준다.
커넥티드 카는 ‘모든 것이 연결된 자동차’ 즉 인터넷과 모바일 기기, 운전자 등과 연결된 자동차를 의미한다. 커넥티드 카의 개념이 가장 포괄적이며, 그 범주에 자율주행자동차와 스마트 카가 포함된다. 향후 자율주행과 자동충전, 운전자의 컨디션 파악 등 운전가능 여부를 판단하는 서비스를 추가하는 방향으로 진화될 전망이다.

 

다양하게 접목되는 기술과 레벨
자율주행자동차를 위해서는 고속도로주행 지원시스템(HDA, 자동차 간 거리를 자동으로 유지해 주는 기술)을 비롯해 후측방 경보시스템(BSD, 후진 중 주변 차량을 감지, 경보를 울리는 기술), 자동 긴급제동 시스템(AEB, 앞차를 인식하지 못할 시 제동 장치를 가동하는 기술), 차선이탈 경보시스템(LDWS), 차선유지 지원시스템(LKAS, 방향 지시등 없이 차선을 벗어나는 것을 보완하는 기술), 어드밴스드 스마트크루즈 컨트롤(ASCC, 설정된 속도로 차 간 거리를 유지하며 정속 주행하는 기술), 혼잡구간 주행 지원시스템(TJA) 등이 구현돼야 한다.
자율주행자동차의 기술 수준은 레벨0~레벨5까지 총 6단계로 나뉜다. 레벨0은 전혀 자율주행기능이 없는 차량을 말한다. 차선이탈 및 전방추돌경고 장치가 장착됐다고 해도 차량 스스로 방향을 바꾸거나 감속을 할 수 없다면 모두 레벨0에 해당한다.
레벨1부터는 차량 스스로 제어하는 능력이 시작된다. 차량이 충돌이나 차선이탈 위험을 감지해 스스로 속도를 줄이거나 방향을 바꾼다면 레벨1에 해당한다. 단, 조향과 속도제어를 동시에 할 수는 없다. 레벨2는 레벨1의 기능을 복합적으로 수행한다. 차량이 스스로 조향하면서 가속 또는 감속을 한다. 스마트 주차보조, 고속도로 주행보조 등이 탑재된 경우 차량 스스로 조향 및 가속 또는 감속을 하게 된다.
레벨3부터는 차량이 스스로 운전한다고 말할 수 있는 수준이다. 조향․가속․감속․추월이 가능하며, 운전자가 계속 운전대를 잡고 있거나 브레이크 또는 가속페달에 발을 올리지 않아도 된다. 하지만 차량이 요청할 경우 운전자가 즉시 운전에 복귀해야 하고 사고의 책임 역시 운전자가 진다. 레벨4는 운전자가 차량의 운전개입 요청에 즉시 응하지 못해도, 차량 스스로 안전주행을 하거나 속도를 줄여 안전한 곳에 주차할 수 있는 수준을 말한다. 레벨4부터는 사실상 운전석이 필요 없다.
레벨5는 완전자율주행차로, 운전자는 원하는 목적지를 말하고 난 뒤 운전에 전혀 개입하지 않아도 된다. 이 단계에서는 운전석이나 핸들 또는 여러 페달 등도 필요가 없으며, 차량 내부 인테리어 역시 비행기 좌석처럼 이용자의 편의성을 극대화하는 방향으로 변할 것으로 보인다.

 

향후 과제 및 산업계에 미치는 영향
새로운 기술 개발과 레벨 상승을 거듭하고 있는 자율주행자동차는 사회적인 측면에서 해결해야 할 여러 과제를 안고 있다. 안전에 대한 낮은 신뢰도와 사고발생 시 복잡한 처리 과정, 아직 해결되지 않은 자율주행자동차의 한계점 등이 첫 번째 과제이다.
그 다음으로는 해킹에 대한 보안과 프라이버시 문제 발생이다. 사용자의 정보가 실시간으로 노출될 수밖에 없는 시스템 문제로 인해 차량 내 센서 및 컴퓨터로 수집된 집 주소나 주 이동 경로 등의 개인정보가 외부로 유출될 경우, 새로운 형태의 프라이버시 침해 문제가 야기된다. 또한 사고발생 시 책임 문제와 긴급 상황에서 누구를 보호해야 할 것인가에 대한 우선순위를 판단하게 하는 프로그램에 대한 윤리적 문제 역시 해결해야 할 중요한 과제이다.
자율주행자동차는 자동차 전장부품(電裝部品) 산업의 성장을 이끌고 있다. 자율주행자동차의 성장과 함께 늘어나는 다양한 전자장비에 대한 필요성은 전통적인 반도체, 디스플레이 산업구조에 포함된 소재 부품 업체들에게도 큰 기회를 제공할 수 있다.
자율주행자동차는 운송·물류 산업의 혁신을 이끌 것이다. 공유되는 차량 1대는 개인 소유 차량 약 13대를 대체가능하여, 교통 체증 및 주차 공간 부족 문제를 완화시키는 기능을 한다.
전문가들은 본격적인 차량공유가 확장된다면 자동차 산업이 일종의 ‘모빌리티(이동) 플랫폼 서비스’로 거듭날 것이라고 전망하고 있다. 또한, 현재 육상 물류는 운전자에 대한 안전규제로 운행에 제한이 있지만, 자율주행자동차가 도입되면 24시간 배송이 가능하여 현재 인프라 안에서 처리할 수 있는 물류의 양이 2배 이상 늘어나는 효과가 발생할 것으로 전망된다.
자율주행자동차의 확산은 개인에서 기업으로 자동차보험 가입주체의 변화를 이끌 것이다. ‘주행 중 사고는 운전자 책임’이라는 기본 전제가 깨지기 때문이다. 보험업계에서는 운전자가 아닌 자율주행자동차 제조업체가 배상책임을 지게 될 가능성이 크다고 보아, 자동차보험보다는 제조물배상책임보험을 통해 교통사고 관련 배상문제를 해결할 수 있을 것이다.
따라서 개인 운전자 대신 차량 제조사가 보험에 가입하는 주체가 되면서 보험업계의 판도가 뒤바뀔 것으로 예측된다.


 

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역사상 가장 파괴적인 기술

Special I | All about Autonomous Vehicle | 2018년 05월
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역사상 가장 파괴적인 기술

운전자의 개입 없이 스스로 목적지까지 주행하는 자율주행자동차(Autonomous Vehicle)는 역시 4차 산업혁명의 수많은 분야 가운데 하나다. 이상수 전 호남대 교수에 따르면, 자율주행자동차에 적용된 기술은 ‘역사상 가장 파괴적인 기술’이다. 자율주행자동차에 대한 전반적인 이해를 돕기 위해 이상수 교수가 <시민의 소리>(제875호)에 기고한 ‘4차 산업혁명, 자율주행자동차란?’을 요약, 정리한다.  

 

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자율주행자동차는 4차 산업 가운데서도 사람들이 가장 흥미를 느끼는 분야다. 자율주행자동차 기술은 역사상 가장 파괴적인 기술이며, 무인자동자의 경제학은 매우 매력적이다. 사회가 모든 단계에서 무인자동차 기술을 더 많이 채택되도록 영향력을 행사하고 있다. 향후 20~30년 동안 도시는 예측할 수 없는 수많은 위기와 거대한 변화에 대응해야 하는 상황을 맞게 될 것이라는 주장도 있다.

 

자율주행자동차의 개념과 유사용어
일반적으로 자율주행자동차와 무인자동차(Unmanned Vehicle, Driverless Car)의 용어가 혼재되어 사용되고 있다. 자율주행자동차는 운전자 탑승 여부보다는 차량이 완전히 독립적으로 판단하고 주행하는 자율주행 기술에 초점을 맞춘 용어이기에 운전자가 브레이크, 핸들, 가속 페달 등을 제어(조작)하지 않아도 도로의 상황을 파악해 스스로 목적지까지 찾아가는 자동차라고 할 수 있다. 정확하게는 무인자동차(Driverless Car : 운전자 없이 주행하는 차)와 다른 개념이다.
미래형 자동차 개발이 활발해지면서 이를 지칭하는 용어들이 혼재돼 사용되고 있다. 미래형 자동차는 스마트카를 시작으로, 자율주행차를 거쳐 커넥티드 카(Connected Car)로 발전하고 있다. 이 때문에 커넥티드 카를 미래형 자동차의 결정체로 보는 시각이 많다. 용어 간에 개념의 차이는 다음과 같다.
스마트 카는 자동차와 IT 기술의 융합을 목표로 등장한 자동차를 말한다. 위치확인시스템(GPS)과 지리정보시스템(GIS)을 이용해 자동차의 현 위치를 파악해 알려주고, 차에 근접 센서를 부착해 사각지대에 있는 장애물을 알려준다. 이때 충돌 위험을 알려주거나, 위급 상황에서 제동장치를 작동하는 등 운전자의 편의를 돕고 있다.
자율주행자동차는 스마트 카에서 발전하였다. 자율주행자동차는 자동차와 주변 사물 간 통신 신호를 이용하지만 커넥티드 카와 달리 다루는 범주가 좀 더 협소하다. 이에 자율주행자동차는 완전한 커넥티드 카로 가기 위한 중간 단계로 인식되고 있다. 딥러닝과 영상처리기술을 기반으로 하는 자율주행은 탑승자를 운전으로부터 자유롭게 하면서 스마트 카의 지향점인 생활 및 업무 공간으로서의 자동차를 구현할 수 있게 해준다.
커넥티드 카는 ‘모든 것이 연결된 자동차’ 즉 인터넷과 모바일 기기, 운전자 등과 연결된 자동차를 의미한다. 커넥티드 카의 개념이 가장 포괄적이며, 그 범주에 자율주행자동차와 스마트 카가 포함된다. 향후 자율주행과 자동충전, 운전자의 컨디션 파악 등 운전가능 여부를 판단하는 서비스를 추가하는 방향으로 진화될 전망이다.

 

다양하게 접목되는 기술과 레벨
자율주행자동차를 위해서는 고속도로주행 지원시스템(HDA, 자동차 간 거리를 자동으로 유지해 주는 기술)을 비롯해 후측방 경보시스템(BSD, 후진 중 주변 차량을 감지, 경보를 울리는 기술), 자동 긴급제동 시스템(AEB, 앞차를 인식하지 못할 시 제동 장치를 가동하는 기술), 차선이탈 경보시스템(LDWS), 차선유지 지원시스템(LKAS, 방향 지시등 없이 차선을 벗어나는 것을 보완하는 기술), 어드밴스드 스마트크루즈 컨트롤(ASCC, 설정된 속도로 차 간 거리를 유지하며 정속 주행하는 기술), 혼잡구간 주행 지원시스템(TJA) 등이 구현돼야 한다.
자율주행자동차의 기술 수준은 레벨0~레벨5까지 총 6단계로 나뉜다. 레벨0은 전혀 자율주행기능이 없는 차량을 말한다. 차선이탈 및 전방추돌경고 장치가 장착됐다고 해도 차량 스스로 방향을 바꾸거나 감속을 할 수 없다면 모두 레벨0에 해당한다.
레벨1부터는 차량 스스로 제어하는 능력이 시작된다. 차량이 충돌이나 차선이탈 위험을 감지해 스스로 속도를 줄이거나 방향을 바꾼다면 레벨1에 해당한다. 단, 조향과 속도제어를 동시에 할 수는 없다. 레벨2는 레벨1의 기능을 복합적으로 수행한다. 차량이 스스로 조향하면서 가속 또는 감속을 한다. 스마트 주차보조, 고속도로 주행보조 등이 탑재된 경우 차량 스스로 조향 및 가속 또는 감속을 하게 된다.
레벨3부터는 차량이 스스로 운전한다고 말할 수 있는 수준이다. 조향․가속․감속․추월이 가능하며, 운전자가 계속 운전대를 잡고 있거나 브레이크 또는 가속페달에 발을 올리지 않아도 된다. 하지만 차량이 요청할 경우 운전자가 즉시 운전에 복귀해야 하고 사고의 책임 역시 운전자가 진다. 레벨4는 운전자가 차량의 운전개입 요청에 즉시 응하지 못해도, 차량 스스로 안전주행을 하거나 속도를 줄여 안전한 곳에 주차할 수 있는 수준을 말한다. 레벨4부터는 사실상 운전석이 필요 없다.
레벨5는 완전자율주행차로, 운전자는 원하는 목적지를 말하고 난 뒤 운전에 전혀 개입하지 않아도 된다. 이 단계에서는 운전석이나 핸들 또는 여러 페달 등도 필요가 없으며, 차량 내부 인테리어 역시 비행기 좌석처럼 이용자의 편의성을 극대화하는 방향으로 변할 것으로 보인다.

 

향후 과제 및 산업계에 미치는 영향
새로운 기술 개발과 레벨 상승을 거듭하고 있는 자율주행자동차는 사회적인 측면에서 해결해야 할 여러 과제를 안고 있다. 안전에 대한 낮은 신뢰도와 사고발생 시 복잡한 처리 과정, 아직 해결되지 않은 자율주행자동차의 한계점 등이 첫 번째 과제이다.
그 다음으로는 해킹에 대한 보안과 프라이버시 문제 발생이다. 사용자의 정보가 실시간으로 노출될 수밖에 없는 시스템 문제로 인해 차량 내 센서 및 컴퓨터로 수집된 집 주소나 주 이동 경로 등의 개인정보가 외부로 유출될 경우, 새로운 형태의 프라이버시 침해 문제가 야기된다. 또한 사고발생 시 책임 문제와 긴급 상황에서 누구를 보호해야 할 것인가에 대한 우선순위를 판단하게 하는 프로그램에 대한 윤리적 문제 역시 해결해야 할 중요한 과제이다.
자율주행자동차는 자동차 전장부품(電裝部品) 산업의 성장을 이끌고 있다. 자율주행자동차의 성장과 함께 늘어나는 다양한 전자장비에 대한 필요성은 전통적인 반도체, 디스플레이 산업구조에 포함된 소재 부품 업체들에게도 큰 기회를 제공할 수 있다.
자율주행자동차는 운송·물류 산업의 혁신을 이끌 것이다. 공유되는 차량 1대는 개인 소유 차량 약 13대를 대체가능하여, 교통 체증 및 주차 공간 부족 문제를 완화시키는 기능을 한다.
전문가들은 본격적인 차량공유가 확장된다면 자동차 산업이 일종의 ‘모빌리티(이동) 플랫폼 서비스’로 거듭날 것이라고 전망하고 있다. 또한, 현재 육상 물류는 운전자에 대한 안전규제로 운행에 제한이 있지만, 자율주행자동차가 도입되면 24시간 배송이 가능하여 현재 인프라 안에서 처리할 수 있는 물류의 양이 2배 이상 늘어나는 효과가 발생할 것으로 전망된다.
자율주행자동차의 확산은 개인에서 기업으로 자동차보험 가입주체의 변화를 이끌 것이다. ‘주행 중 사고는 운전자 책임’이라는 기본 전제가 깨지기 때문이다. 보험업계에서는 운전자가 아닌 자율주행자동차 제조업체가 배상책임을 지게 될 가능성이 크다고 보아, 자동차보험보다는 제조물배상책임보험을 통해 교통사고 관련 배상문제를 해결할 수 있을 것이다.
따라서 개인 운전자 대신 차량 제조사가 보험에 가입하는 주체가 되면서 보험업계의 판도가 뒤바뀔 것으로 예측된다.


 


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