[IT동아 강형석 기자] 빅데이터, 인공지능 등 데이터를 활용하는 최신 기술을 중심으로 다양한 상품 및 융합 기술이 등장하고 있다. 스마트시티, 스마트홈 등 가정과 사회 전반에 필요한 제품과 기술이 모습을 드러내는 중이다. 그만큼 우리는 더 쉽고 편한 삶을 누리게 될 것이다. 음성으로 명령을 내리거나 필요한 물건을 주문하고, 기기가 알아서 사용자의 상태를 인식해 그에 맞는 서비스나 기능을 제공하는 식이다. 자동화 혹은 단순화를 향한 여정이 본격적으로 진행되고 있다.
자동화에 대한 열망은 이동수단에서 더 크게 일어나고 있다. 그 결과가 '자율주행차'다. 대도심을 중심으로 불거지고 있는 교통문제를 해결할 수단이자, 사람이 이동수단 안에서 더 많은 활동이 가능하도록 확장하는 공간으로 기대를 모으고 있기 때문이다. 아직 걸음마 단계지만 조금씩 개선되며 상용화를 향해 달려나가고 있다.
'사람이냐 자동차냐'로 나뉘는 자율주행차 기술
자율주행, 스스로 운전하는 차량이라고 이해하면 쉽다. 하지만 처음부터 차량이 스스로 운전할 수 없을 터, 완성차 제조사 및 관련 기술 개발자들은 차량이 안전하고 편안하게 목적지까지 스스로 운행할 가능한 기술을 완성하기 위해 오늘도 구슬땀 흘리고 있다. 어린 아이가 성인이 되는 것처럼 자율주행 기술 역시 하나 둘 해를 거듭하면서 발전하는 중이다.
현재 자율주행 관련 기술은 '국제자동차기술자협회(Society of Automotive Engineers International)'가 지난 2016년에 6단계로 분류한 기술을 바탕으로 적용되고 있다. 사람 혹은 자율주행 시스템이 어디까지 운행에 관여하는지 여부에 따라 비자동화에서 완전 자동화까지 구분된다. 단계는 레벨 0부터 5까지로 나뉜다. 숫자 1~6이 아닌 0을 쓴 것은 시스템이 제어할 수 없다는 의미로 부여한 것이 아닐까 예상된다. (시스템 제어가 조금이라도 들어간 것부터 레벨 1이 부여된다.)
우선 레벨 0을 보면 운전자가 항상 제어할 수 있는 상태를 의미한다. 여기에 안전을 위해 차량이 경고 메시지를 보내고 아주 잠깐 개입하는 충돌방지 보조(FCA), 충돌경고(BCW) 수준은 허용한다.
레벨 1은 이 상태에서 시스템이 조향 혹은 감·가속 중 하나를 수행하면 해당 조건을 충족한 것으로 본다. 예로 차로 유지보조(LFA) 혹은 어댑티브 크루즈 컨트롤(ACC) 등이 포함되면 1단계 자율주행 기술이 포함된 것이다. 이른바 '반자율주행'이라 부르는 기술이 여기서부터 시작된다고 보면 되겠다.
레벨 2는 시스템이 제한적으로 주행이 가능한 상태를 의미한다. 테슬라 차량처럼 시스템이 스스로 차선을 변경하거나 추월하는 형태가 이에 해당한다. 하지만 운전자가 필요하면 즉시 주행에 개입할 수 있는 상태다. 완전한 자율주행은 아니라는 이야기.
최근 출시되는 차량 중 일부는 이 1~2단계 자율주행 기술을 충족한다. 차로와 앞 차량과의 간격을 유지하면서 주행할 수 있으며 심지어는 도로 위 속도제한 지점에 맞춰 속도를 낮추기도 한다. 차로를 변경하거나 추월하는 경우는 흔치 않지만 일부 차량에서 해당 기술을 제공한다.
3단계부터는 차량에게 어느 정도 의지(?)가 반영되는 수준의 기술이 적용된다. 물론 운전자가 즉시 개입할 수 있어야 하지만 차량이 대부분 스스로 주행하며 센서와 카메라, 라이다 등을 활용해 상황을 어느 정도 파악할 수 있는 상태다. 차량이 만약 비상 상황(오류)이거나 안전을 보장할 수 없다고 판단한 상황이라면 운전자에게 운전을 맡겨야 하고, 운전자는 그 상황에 대비해야 된다.
4단계는 제한적으로 주행에 대한 판단이 이뤄지는 조건을 포함한다. 예로 도심이나 고속도로와 같은 곳에서는 스스로 주행을 하지만 그렇지 않은 험로나 예상치 못한 지점에서는 제 역할을 하지 못할 수 있다. 이 때 당연히 운전자가 스티어링 휠을 잡고 주행해야 된다.
5단계는 말 그대로 최종진화형이다. 자동차가 모든 상황을 스스로 판단하고 주행에 반영하는 것을 의미한다. 운전자라는 개념이 사라지고 차량 안에 있는 사람은 그냥 탑승자다. 최종 목적지지만 그만큼 다다르기 어려운 단계라 하겠다.
통신과 인식 기술을 통해 발전을 거듭하는 자율주행차
자율주행 기술의 핵심은 자동차가 주변 상황을 탐지하고 이를 빠르게 분석해 운행에 반영하는 일이다. 하지만 단순히 차량 내 센서를 활용하는 과정에는 한계가 있다. 운행 과정에 변수가 많기 때문이다. 차량의 움직임은 어느 정도 예상할 수 있겠지만 주변에서 갑자가 다가오는 동물이나 사람, 자연에 의한 갑작스런 환경 변화 등에는 쉽게 대응하기 어렵다.
이 때 필요한 것은 초고속 이동 통신, 주변에서 벌어지는 상황을 빠르게 전송하고 주행에 반영하는 것으로 자율주행의 변수를 어느 정도 해결할 수 있다. 하지만 단순히 통신만으로 해결되는 문제는 아니다. 데이터가 방대하고 빠르게 송수신이 이뤄져야 한다. 자율주행차 기술이 5G 이동통신과 관련 제품들에 주목하는 것은 이 때문이다. 이를 V2X(차량 사물 통신 ? Vehicle to Everything)이라 부른다.
대도시의 문제 중 하나는 극심한 교통체증이다. 뿐만 아니라, 장시간 차량 운전 및 개인의 일탈에 따른 사회 문제(사고)는 해결해야 할 문제다. 그 해답으로 제시된 것이 자율주행 기술이라 볼 수 있다. 그만큼 탑승자를 안전하게 목적지까지 이동시키는 것이 중요하다. 아직 많은 시간이 필요하지만 점차 완성도를 높여가는 중이다.
글 / IT동아 강형석 (redbk@itdonga.com)