[분석] 자율 주행차, 인공지능과 만나다

기사입력 : 2018-01-15 08:20:00
[빅데이터뉴스 정백희 기자]
자율주행차: 전장 부품이 인공지능과 만나다

인공지능을 활용해 사람의 판단과 제어없이 주행이 가능한 자율주행차(Autonomous Vehicle)는 이미 1950년대 안전과 편의를 위해 소개되기 시작한 자동차 기술에서부터 발전해 왔다.

1950년~2000년까지 자동차산업에서는 안전과 편의를 중심으로 전장 부품들이 소개되어 왔다. ‘크루즈 컨트롤(Cruise Control)’, ‘안전벨트 리마인더(Seatbelt Reminder)’, ‘ABS(Antilock Braking System)’, 에어백, ‘전자식차세제어장치(ESC, Electronic Stability Control)’과 같이 운전자 주행 시 편의를 제공하고,사고 발생 시 피해를 경감시키거나 예방을 위한 부품들이 여기에 해당된다.
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차량용 안전 기술의 발전 역사: 안전/편의를 위한 전장 기술을 기반으로 ADAS, 자율주행 기술로 확대, 자료: BCG

2000년~2015년까지는 ‘ADAS(Advanced Driving Assistance Systems, 주행보조시스템)’ 기술의 개발과 소개로 안전의 범주가 수동안전(사고 시 피해 경감)에서 능동안전(사고 예방)으로 확장되고 있다.

‘Night Vision(야간시야확보장치)’, ‘FCW(Forward Collision Warning: 전방추돌경보장치)’, ‘PAS(Parking Assistance System: 주차보조장치),’ ‘AFLS(Adaptive Front Light System: 지능형전조등시스템)’, ‘AVMS(Around View Monitoring System: 전방위모니터링스템)’과 같이 발생 가능한 사고를 미리 감지하고 경보나 제어를 통해 이를 회피할 수 있는 장치로 안전성을 확보하는 부품이 여기에 해당한다.

2016년~2025년까지 자동차산업이 예상하는 해당 기술의 발전은 ‘부분적인 자율주행(Partially Autonomous)’까지 범주를 확대할 것으로 전망된다.

기존의 주행(Driving), 주차(Parking), 안전(Safety) 분야에서 발전된 기술을 바탕으로 완전 자율주행을 위한 토대를 마련하고 있다.

2016년 선보인 ‘단일차선 고속도로(Single Lane Highway)’ 자율주행과 2017년 선보인 ‘자동발렛주차시스템(Autonomous Valet Parking)’, ‘교통체증구간 자율주행(Traffic Jam Autopilot)’은 2025년 이후 상용화될 것으로 기대하는 ‘도심 자율주행(Urban Autopilot)’을 가능하게 할 교두보 역할을 할 것으로 전망된다.

자율주행차, 의미와 현재

자율주행차는 운전자의 조작이 배제된 채 목표지점까지 차량 스스로 주행 환경을 인식하고 판단하고 제어하여 운행하는 차량이다. 즉, 차량이 스스로 ‘인지’와 ‘판단’, ‘제어’를 한다는 점이 기존 차량과 차별화되는 요소이다.

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자율주행차의 정의: 기존 차량과 달리 차량 스스로 인지, 판단, 제어가 가능하다는 점이 핵심적인 차별성, 자료: 산업통상자원부

기술적 관점에서 美 도로교통안전국(NHTSA)이 정의한 자율주행차 기술 로드맵을 기준으로 업계는 기술을 개발하고 있다.

NHTSA는 기존의 차량을 ‘Level0’으로 규정하고, 완전한 차량의 자율주행(Level4)을 구현을 위해 기술과 기능의 수준에 따라 등급을 차등하고 있다.

현 시점에서 구현되고 있는 자율주행 기술은 ‘Level2’로 ‘Combined Function Automation(조합기능자동)’ 혹은 ‘Partial Automation(부분자동)’ 수준이다.

이는 어떠한 주행 환경에서 두 가지 이상의 제어 기능이 조화롭게 작동하는 단계를 말하며, 운전자가 모니터링과 안전에 책임을 지는 단계이다.

예를 들면, ‘스마트 크루즈컨트롤(Smart Cruise Control)’과 ‘차선중앙유지장치(LKAS, Lane Keeping Assistance System)’가 탑재되어 핸들과 페달을 제어 가능한 현대 EQ900이 ‘Level2’에 해당된다.

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자율주행기술의 단계별 정의(1): 자율주행기술에 따라 Level0~4로 구분, 현재 양산기술은 Level2이며 2025년까지 완전자율주행기술이 양산 가능할 전망, 자료: Roland Berger, KPMG,

‘Level3’은 ‘Conditional Automation(조건자율주행)’ 혹은 ‘Limited Self-Driving Automation(제한적 자율주행)’으로 정의된다. ‘Level2’와 달리 특정 제한된 주행 환경에서 자동차가 모든 안전기능을 제어한다는 점이 차이점이다.

상대적으로 단순한 고속도로와 같은 주행환경에서 자율주행이 가능한 기술 수준을 뜻한다.

이 경우 운전자는 간헐적으로 차량 운행에 관여한다.‘Level4’는 ‘Full Self-Driving Automation(완전자율주행)’으로 모든 안전 기능을 자동차가 제어하고 상태를 모니터링하는 단계이다. 운전자는 목적지 혹은 운행을 입력하는 것 외에는 주행에 관여치 않으며, 자율주행시스템이 운행에 대한 모든 안전을 책임진다.

자율주행차의 미래

지금 자동차산업 경영진들의 관심은 자율주행기술을 향하고 있다. 2016년 KPMG에서 글로벌 자동차산업 경영진 800명을 대상으로 조사한 ‘Global Automotive Executive Survey’에서는 2025년까지 자동차시장을 선도할 핵심 트렌드로 자율주행차/커넥티비티를 꼽고 있다.

과거 시장의 관심이 수요 확대를 통한 외형 성장에 있었다면, 지금의 시장은 저성장을 극복하기 위한 부가가치 향상에 관심을 두고 있기 때문이다.

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자율주행차 시스템 핵심 기술, 자료: 유진투자증권

2015년까지 하위권에 위치하고 있었던 커넥티비티와 자율주행차에 대한 관심은 2016년 급격하게 높아지고 있다.

그 동안 저성장 돌파를 위한 마지막 보루였던 신흥시장(중국, 러시아, 브라질)의 수요가 경기악화로 급락하였다. 게다가 ‘VW 디젤게이트’ 이후 전통적인 내연기관 자동차의 부가가치는 상대적으로 낮아지는 상황에 봉착하게 되었다.

자동차업체들은 이러한 업황의 한계를 극복하기 위해 차량의 부가가치 향상에 초점을 맞추고 새로운 성장 전략을 모색하고 있다. 자율주행차를 안전과 편의를 구현하기 위한 최종 결과물로 설정하고, 연비 개선과 환경규제에 부합하기 위한 결과물로 친환경차를 공격적인 전략 방향으로 짜는 이유는 여기에 있다

고령화사회로 진입함에 따라 소비자의 자율주행기술에 대한 요구도 확대되고 있다.

연령이 높아짐에 따라 자율주행이 가능토록 해주는 ADAS의 요구율이 높다. J.D.Power의 조사에 따르면 연령별 ADAS의 요구는 제품에 따라 정도는 상이하나 연령에 따라 높아지는 경향이 있다.

‘안전자동주행시스템’이나 ‘속도제한보조’,‘긴급자동시스템’ 등 해당 기술의 요구는 57~65세 수요자들에게 최소 25%에서 최대 45%까지 높은 요구율을 보이고 있다.

현재 ADAS의 장착 비용이 높다는 점이 빠른 확대를 가로막는 걸림돌이다.

대중화가 되어 있는 ‘주차보조시스템(Park Assist)’의 경우 장착비용은 US$250으로 소비자가 지불가능하다고 밝힌 US$190과 격차가 상당히 좁혀져 있다. 하지만, 고급차를 중심으로 옵션 채용중인 ‘Surround View System’과 ACC/FCW/FCA의 경우 소비자 지급여력과 제품가격 사이의 큰 격차가 있어 대중모델로의 확대가 당장 쉽지 않은 요인으로 지적된다.

정백희 기자
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