국내 자율주행 기술, 어디까지 왔나

【서울=뉴시스】박민기 기자 = 자동차관리법 제2조 1의 3에서 규정하는 '자율 주행 자동차'는 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행할 수 있는 차량을 말한다.

미국교통안전국(NHTSA)에 따르면 다수의 자동차 사고는 운전자의 실수로 인해 발생하는 것으로 나타났다. 이 같은 이유 때문에 자동차업체들은 '인간의 실수'로 인한 교통사고를 줄이기 위해 기존의 피동적 안전 장치(PSS)에서 벗어나 사고를 미연에 방지할 수 있는 능동형 안전 장치(ASS) 개발에 박차를 가하고 있다.

미국도로교통안전국이 규정하는 자율주행 기준은 레벨0부터 레벨5까지 구분돼 있다. 이미 대부분의 상용차에서 구현되고 있는 1단계는 '특정 기능의 자동화 단계'다. 이 단계에서 운전자는 특정 주행조건 아래 스마트 크루즈 컨트롤(SCC), 차로 이탈 방지 보조(LKA) 등 개별 기술의 도움을 받을 수 있다.

2단계는 기존의 자율주행 기술들이 통합돼 작동하는 단계로 운전자의 시선은 전방을 유지시키지만 운전대와 페달은 이용하지 않아도 된다. 스마트 크루즈 컨트롤과 차로 이탈 방지 보조 등의 결합으로 주행 시 차량과 차선을 인식해 앞 차량과의 간격을 유지하고 자동으로 방향을 조절하는 '고속도로 주행 보조(HDA)'가 이 단계에 속한다.

3단계는 운전자 조작 없이도 목적지 경로상 일정 부분 자율주행을 할 수 있으며 특정 상황에서만 운전자의 개입이 필요한 '제한적 자율주행'을 말한다. 도심에서는 교차로, 신호등, 횡단보도 등을 인식해 자동으로 차량을 제어하고 고속도로에서는 일정 구간의 교통흐름을 고려해 자동으로 차선을 변경하고 끼어들기 등을 할 수 있다.

 4단계는 통합 자율주행 단계로 처음 시동을 걸 때부터 목적지에 도착해 주차가 완료될 때까지 완전한 자율주행을 할 수 있는 수준을 말한다. 이 단계에서는 차량과 차량, 차량과 인프라 사이의 통신으로 넓은 지역의 정보를 수집하고 이를 통해 최적의 경로를 주행할 수 있게 된다.
5단계는 운전석에 사람이 없는 '완전 무인차'인 단계다. 운전자의 개입이 없어 운전석, 핸들, 페달 등이 필요 없다. 차량 내부는 탑승자의 편의를 높이는 디자인으로 바뀐다.

국내에서 현대·기아자동차는 자율주행 등의 미래차 개발을 선도하고 있는 대표 회사다. 현대·기아차는 2020년까지 고도 자율주행차 상용화와 2030년까지 완전 자율주행차를 상용화하겠다는 목표로 자율주행 기술 개발에 매진하고 있다.

지난해 2월 신설된 현대차의 '지능형 안전기술센터'는 연구·개발 본부 내 자율주행 개발 조직과 인력을 하나로 통합해 확대한 조직으로 자율주행과 관련된 기초 선행부터 시혐 평가, 본격적인 양산차 주행까지 모든 과정의 연구를 담당하고 있다.

현재 현대·기아차는 고속도로주행지원시스템을 비롯한 3단계 자율주행 기술을 양산차에 적용하고 있으며 완전 자율주행 단계로 알려진 4단계 기술을 시연할 수 있는 시험차를 보유하고 있다.

지난해 1월 국제전자제품박람회(CES)에서는 2016년 11월 미국 'LA 오토쇼'에서 첫 공개된 '아이오닉 일렉트릭 자율주행차' 기반의 완전 자율주행 콘셉트카로 미국자동차공학회(SAE) 기준 완전 자율 주행 수준을 의미하는 레벨 4를 만족시킨 바 있다.

차세대 수소전기차 '제네시스 G80' 기반 자율주행차로 서울~평창 고속도로 약 190㎞ 구간의 자율주행에 성공하며 세계 최고 수준의 기술력을 입증하기도 했다. 친환경 수소전기차로 자율주행 기술을 선보인 것은 전 세계에서 현대차가 처음이다.

현대·기아차는 기술 개발을 위한 해외 기업·기관들과의 협력에도 집중하고 있다. 지난해 10월 미국 미래 모빌리티 연구기관 ACM의 첨단 테스트 베드 건립에 500만 달러를 투자했으며 지난 1월에는 미국 자율주행 전문 기업 오로라(Aurora)와 자율주행 기술 협력체계를 구축한 바 있다.
쌍용자동차는 지난해 11월 '티볼리 에어'를 기반으로 한 자율주행차로 국토교통부 주관 미래형 도로시스템 기반 자율 협력 기술 시연에 참가해 자율주행차 기술을 성공적으로 선보였다.

해당 차량은 V2X(Vehicle to Everything) 기능이 탑재됐으며 도로 인프라와 통신 등을 통해 차선 유지와 변경, 차간거리·속도 유지, 돌발 장애물 대응 등을 구현하는 자율주행 성능을 보여줬다.

V2X는 운전자의 편의성과 안전성을 증대시키고 교통 효율성을 제고하는 자동차 네트워킹 기술로 자율주행차 센서의 한계 성능을 극복하거나 주행 안전성을 높이기 위한 필수 기술로 손꼽힌다. 지능형 교통시스템(ITS)과의 실시간 교통 정보, 안전운행 경고, 교통흐름 등을 교환하며 통신을 통한 자동차와의 협력 주행 등을 수행한다.

쌍용차는 정부의 '2020년 레벨3 자율주행차 부분 상용화 목표'에 발맞춰 2014년부터 자율주행 기술을 연구·개발했으며 2015년 자율주행차 시연 행사를 진행하는 등 자율주행차 개발에 박차를 가하고 있다.

최종식 쌍용자동차 대표이사는 "다가오는 자동차 시장의 새로운 패러다임에 맞춰 연구·개발 투자를 확대하고 미래 성장동력을 확보해 나갈 것"이라고 말했다.
르노삼성자동차의 자율주행도 현재 진행형이다. 르노그룹의 자율주행 기술 개발은 프랑스 파리와 미국 실리콘밸리 등 세계 각지의 연구소에서 진행되고 있으며 국내에서는 한국과 프랑스 정부로부터 공동 지원을 받아 진행되고 있는 '단군 프로젝트'에 르노삼성차가 참여하고 있다.

단군 프로젝트를 통해 한양대학교와 LG, 발레오 등의 학교·기관들은 혼잡한 도로상황에서 운전자에게 도움을 줄 수 있는 시스템을 개발하고 있다. 이는 고속 자율 주행 시스템보다 단순하고 적은 수의 센서를 이용한 저속 자율 주행 시스템으로 스스로 차선과 앞 차량과의 거리 등을 조절하며 달린다.

해당 기술은 향후 르노그룹의 소형 전기차 'ZOE'에 적용돼 프랑스에서 시범 주행이 이루어질 예정으로 자율주행차의 상용화와 확대 보급화에 기여할 것으로 기대된다. 르노그룹은 2020년 고속도로 테스트를 거쳐 점진적인 주행 테스트를 진행할 예정이며 2023년부터 4단계 자율주행차를 상용화한다는 계획이다.

르노그룹은 지난 제네바 모터쇼에서 4단계 자율주행 콘셉트카 '이지-고(EZ-GO)'를 선보였다. 이지-고는 미래 대중교통 수단을 대체할 자율주행 카셰어링 솔루션으로 스스로 차선과 차간 거리를 유지하며 위험한 상황을 감지할 경우 스스로 안전한 위치를 찾아 정차한다.

르노·닛산·미쓰비시 얼라이언스는 올해 초 중장기적 사업계획이 담긴 '르노그룹 비전 2022'를 통해 "플랫폼과 파워트레인, 전기차와 자율주행차 등의 차세대 분야에서 높은 성과를 내겠다"고 밝혔다. 르노그룹 '드라이브 더 퓨처' 중기 전략의 4가지 근간은 '전기차', '커넥티드', '자율주행', '공유 모빌리티'에 바탕을 두고 있다.
한국지엠 쉐보레가 지난달 선보인 '신형 말리부'에는 완전 자율주행에 가까운 첨단기술들이 탑재됐다.

말리부에 적용된 동급 최초로 차선 유지 보조 시스템, 저속·고속 긴급 제동 시스템, 전방 보행자 감지·제동 시스템 등은 지능형 어댑티브 크루즈 컨트롤(FSR)과 연계돼 완전 자율주행에 버금가는 성능을 구현한다.

해당 기술은 17개에 달하는 초음파 센서와 장·단거리 레이더, 전후방 카메라 등을 통해 차량의 주변을 상시 감시하며 잠재적인 사고를 예방할 수 있는 인공지능 시스템을 갖췄다. 운전자가 인지하지 못한 상황을 경고하고 긴박한 경우에는 능동적으로 개입하며 사고를 방지한다.

이와 함께 제너럴 모터스(GM)는 올해 초 핸들과 페달이 없는 자율주행차 '볼트 AV'를 공개하며 화제를 불러 일으켰다. 이는 쉐보레의 전기차 '볼트 EV'를 바탕으로 만들어진 자율주행차로 지붕에는 자율주행을 위한 '라이더(LiDAR)' 장비가 탑재됐으며 외부 곳곳에 단거리·장거리 레이더와 카메라가 적용됐다.

현재 100여대의 자율주행차를 미국에서 가장 복잡한 지역인 샌프란시스코와 디트로이트, 피닉스 등에서 테스트 중인 제너럴 모터스는 내년 중에 완전자율주행차를 양산하겠다는 계획을 밝혔다.

메리 바라 제너럴 모터스 회장은 "자동차 산업에서 앞으로의 5년은 지난 50년보다 더 많은 변화가 있을 것으로 예상된다"며 "폭 넓은 파트너십과 기술 노하우를 기반으로 퍼스널 모빌리티의 미래를 이끌 수 있는 동력을 마련해 나갈 것"이라고 말했다.
전문가들은 2020년 4단계 수준의 자율주행 상용화를 시작으로 2025년 이후 본격적인 자율주행차 시대가 열릴 것으로 예상하고 있다.

글로벌 시장조사업체 IHS마킷은 "글로벌 자율주행차 판매량에 대해 2021년 5만1000대, 2025년 100만대, 2040년 3370만대의 자율주행차가 판매되며 신차 판매의 약 26% 이상을 자율주행차가 차지할 것"으로 전망했다.

 IHS마킷은 "차량 공유·호출 서비스가 확산되면서 자율주행차의 대중화 역시 더욱 속도를 낼 것"이라고 말했다.

[email protected]