자율주행 자동차는 자동운전 차량이라고 불리기도 합니다. 자율주행은 무인으로 대부분 이뤄지고 있습니다. 운전자의 움직임 없이 주변을 감지하고 상황 판단부터 차량을 제어하여 목적지까지 주행하는 차량을 이야기합니다. 자율주행은 1970년대부터 시작되었습니다. 2000년대 한국에서는 정해진 도로 안에서 주행하는 첫 자율주행을 성공했습니다. 나무 위키 바탕으로 SAE(미국 자동차기술 학회)의 J3016 문서에는 낮은 단계부터 자율 제어에 이르기까지의 단계를 총 6단계로 분류하였습니다. 자율주행의 6단계에 대해서 자세하게 명시해놓았으니 참고하시면 좋습니다. 학술 문서를 참고하여 6단계에 대한 정의를 정리해보고 현재의 자율주행은 몇 단계까지 실행이 되었는지에 대해 알아보겠습니다.
자율주행 단계별 정리
| 단계 | 특징 | 내용 |
| 0 단계 | 비자동(No Automation) | 운전자가 직접 차량을 조작 또는 제어하는 단계 |
| 1단계 | 운전자 지원 (Driver Assistance) | 차량 조향 지원시스템이나 가속/감속 시스템에 의해 작동되지만, 여전히 운전자가 차량의 주행을 제어하는 단계 |
| 2 단계 | 부분 자동화 (Partial Automation) | 차량 조작을 도와주지만 주행 환경의 모니터링은 운전자가 직접 해야하는 단계 |
| 3 단계 | 조건부 자동화 (Conditional Automation) | 시스템은 운전 조작의 모든 부분을 관리하지만, 시스템이 운전자에게 개입을 요청하면 운전자는 적절하게 자동차를 제어해야하는 단계. |
| 4 단계 | 고도 자동화 (High Automation) | 시스템이 핵심 제어, 환경 모니터링, 비상 상황 대처 주행이 가능하나 모든 제어는 어려운 단계. |
| 5 단계 | 완전 자동화 (Full Automation) | 모든 환경 조건에서 시스템이 주행 가능한 단계. |
단계별로 정리한 표를 살펴보면, 공식적으로 채택되어 0단계가 1단계로, 그리고 5단계가 6단계로 변경되었다고 합니다. 따라서 1단계(이전의 0단계)는 차선이탈경보나 컨트롤과 같은 기능을 제어할 수 있는 단계를 의미합니다. 2단계(이전의 3단계)에서는 테슬라 차량과 같이 페달을 사용하지 않고도 주행이 가능한 단계를 말합니다. 그리고 3단계(이전의 2단계)부터는 시스템이 차량의 다양한 제어를 개입하여 가능해지는 단계입니다.
자율주행이 가능한 자동차 브랜드
자율 주행이 가능한 자동차 브랜드를 이야기하자면, 대표적으로 다임러 벤츠, 제너럴 모터스, 구글 웨이모, 폭스바겐 등 많은 회사가 있습니다. 현재 유럽과 미국 등 일부 국가에서만 허용되고 있으며, 국내에서는 3단계가 아직 법적으로 인정되지 않았습니다. 1단계에서 3단계 중 2024년 1월 기준으로 3단계를 성공한 자동차 브랜드 위주로 알아보겠습니다.
벤츠 S-클래스와 EQS, 레벨 3 달성
메르세데스 벤츠는 S-클래스와 EQS를 통해 레벨 3의 자율주행 기능을 상용화하며, 이러한 어려움을 극복했습니다. 이 두 차량은 드라이브 파일럿이라는 시스템을 탑재하고 있으며, 2022년 5월부터 독일에서, 2024년부터는 미국에서 판매가 시작되었습니다. 드라이브 파일럿은 고속도로와 같은 특정 조건의 도로 구간에서 시스템이 주행을 담당하고, 운전자는 운전대를 놓고 다른 일을 할 수 있습니다. 운전자는 차량 내부의 MBUX 멀티미디어 시스템을 활용하여 영화를 감상하거나 인터넷을 서핑하며 이메일을 확인하고 휴식을 취할 수 있습니다. 시스템은 카메라와 센서를 사용하여 운전자의 상태를 감지하고, 위험한 상황이 발생하면 운전자에게 운전대를 잡도록 경고합니다. 운전자가 반응하지 않으면, 시스템은 차량을 안전한 곳에 정차시킵니다. 벤츠는 드라이브 파일럿을 통해 자율주행 기술의 선두주자로서의 입지를 굳히고 있으며, 레벨 4와 5의 기술 개발에도 열심히 노력하고 있습니다.
제네시스 G90, 국내 최초 레벨3 기술 탑재
제네시스가 플래그십 세단 G90의 연식변경 모델 ＇2023 G90＇을 출시했습니다. 이 차량은 국내 최초로 레벨3 자율주행 기술을 탑재한 차량으로, 고속도로에서 운전자의 개입 없이 주행할 수 있습니다. 레벨3 자율주행 기술은 차량이 주행 환경을 스스로 파악하고 운전을 제어하는 수준입니다. 운전자는 시스템이 개입을 요청할 때에만 운전대를 잡아야 합니다. 현재 레벨3 기술은 유럽과 미국 등 일부 국가에서만 허용되고 있으며, 국내에서는 아직 법적으로 인정되지 않았습니다.
2023 G90에 탑재된 레벨3 기술은 HDP (Highway Driving Assist Pilot)라고 부르며, 현대 자동차그룹이 개발한 센서 퓨전 2단계 기술을 기반으로 합니다. HDP는 고속도로와 같은 특정 구간에서 시스템이 주행을 제어하며, 운전자는 운전대를 놓고 다른 일을 할 수 있습니다. 예를 들어, 운전자는 차량 내부의 MBUX 멀티미디어 시스템을 이용하여 영화를 보거나, 인터넷을 서핑하거나, 이메일을 확인하거나, 휴식을 취할 수 있습니다. 시스템은 카메라와 센서로 운전자의 상태를 감지하고, 위험한 상황이 발생하면 운전자에게 운전대를 잡도록 경고합니다. 운전자가 반응하지 않으면, 시스템은 차량을 안전한 장소에 정차시키게 됩니다. 제네시스는 HDP 기술의 도입을 통해 기술의 선두주자로서의 입지를 굳히고 있습니다. 또한, 레벨4와 5의 기술 개발에도 열을 올리고 있습니다. 제네시스는 자율주행 기술을 통해 운전의 안전성과 편의성을 계속해서 높이고 있습니다.
BMW, 7시리즈가 레벨3, 자율주행 시스템으로 진화
2024년에 BMW는 최신 7시리즈 차량을 시작으로 레벨3 수준의 자율주행 시스템인 ＇BMW 퍼스널 파일럿 L3＇를 도입할 예정입니다. 이 시스템은 운전자의 개입 없이도 차량이 스스로 주행하고 긴급 상황에도 대응할 수 있는 고도의 운전자 지원 기능을 제공합니다. BMW 퍼스널 파일럿 L3는 시속 60km/h의 속도에서도 운전자가 핸들을 잡지 않고 차로를 유지하며 주행할 수 있습니다.
이 자율주행 시스템은 최신 세대의 초음파 센서, 레이더 센서, 고감도 3D LiDAR 센서와 라이브 HD 지도를 결합하여 밤에도 효과적으로 작동할 수 있습니다. 또한, 강력한 컴퓨팅 플랫폼과 BMW 클라우드에 대한 5G 연결을 통해 차량 주변과 도로 상황을 정확히 파악하고 모니터링할 수 있습니다.
BMW 퍼스널 파일럿 L3는 올해 7시리즈 차량 주문 시 선택할 수 있으며, 내년에는 신차를 중심으로 모든 라인업에 도입될 예정입니다. 이 옵션의 가격은 6,000유로(약 850만 원)입니다. 물론, 법적으로 인정하는 국가에서 출시될 예정입니다.
과연 자율주행은 안전할까?
자율주행 기술은 인공지능과 센서를 활용하여 사람의 개입 없이 차량이 스스로 주행하고 위험을 예측할 수 있는 미래의 비전과 목표라고 생각합니다. 하지만 최근 테슬라의 자율주행차 사고가 잇따르면서 자율주행의 안전성에 대한 의문이 커지고 있습니다. 한편으로는 도요타는 사람과 AI의 협동 운전에 집중하여 자율주행 기술을 고도화하고 있습니다. 테슬라는 자율주행 기술로 많은 관심을 집중시켰으며 선두주자로 알려졌습니다. 테슬라의 자율주행 시스템 ＇오토파일럿＇은 레벨2 수준의 기술로, 차선 유지, 차간 거리 조절, 자동차 감지 등의 기능이 있습니다. 그러나 오토파일럿은 완전한 자율주행이 아니므로 운전자가 항상 주의해야 합니다. 또한, 테슬라의 자율주행 시스템은 카메라와 레이더만으로 주변 상황을 인식하기 때문에 정확도가 떨어지며, 악천후나 야간 주행, 복잡한 도심 주행에서의 실수를 줄이기 위한 업데이트가 필요하다는 지적도 있었습니다.
현재 도요타는 4단계 기술로 많은 관심이 집중되고 있습니다. 레벨4 수준의 기술도 개발하고 있으며, 올여름에는 일본 공공도로에서 레벨4 자율주행차 서비스를 시작할 예정이라고 합니다.
도요타는 사람이 운전하되 AI가 보조하는 레벨2와 3에 집중하고 있습니다. 도요타의 ＇인간 중심의 지능형 운전＇은 기존 첨단 운전자 지원 시스템을 인간 행태 분석에 기반을 두어 고도화하는 방식으로 이루어지고 있습니다 도요타는 1990년대 중반부터 자율주행차 연구를 진행하면서 운전자 행태 데이터를 쌓아왔습니다. 이 데이터를 바탕으로 AI 알고리즘이 운전자의 실력, 상황, 습관 등을 전반적인 주행 상황을 고려하여 운전자를 보조합니다.
저의 생각을 짧게 표현하자면, 자율주행 기술은 사람의 안전과 편의를 위한 것으로 생각합니다. 자율주행 기술의 안전성을 높이기 위해서는 기술적인 발전뿐만 아니라 사람의 인식, 제도, 윤리 등 다양한 측면에서의 의견이 필요할 것 같습니다.
1 thought on “과연 2024년에는 자율주행 자동차가 안전할까? 도요타, 4단계 연구”
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