자동차 자율주행 기술, 현재 수준과 불확실한 미래

자율주행 기술

미래자동차의 핵심기술, 자율주행 기술의 모든 것

자율주행 기술의 정의는 운전자의 별도 조작 없이도 자동차가 스스로 판단하고 운행하는 시스템을 말합니다. 테슬라 자동차가 세계적으로 주목받을 수 있게 만들어준 기술의 핵심도 자율주행에 있으며, 지금까지도 현대자동차, BMW 등, 글로벌 자동차 산업계에서 큰 화두로 주목받고 있는 기술이기도 합니다. 자율주행의 레벨은 크게 6 단계로 구분되어 있습니다. 이는 자율주행 기능에 대한 단계를 객관적으로 평가하기 위한 척도로써, 국제자동차기술협회(Society of Automotive Engineers, SAE)에서 각 단계를 정의했습니다. 이 척도는 글로벌 기준으로 통용되기 때문에 어느 나라에선 동일하게 적용되는 기준이라고 이해하면 되겠습니다. 먼저, Level 0 은 비자동화 단계라고 명명했습니다. 운전자가 운전 과정에서 요구되는 모든 것들을 직접 제어해야만 합니다. 방향 전환, 가속페달을 통한 동력 제공, 브레이크를 통한 제동 등 모든 상황에서 운전자의 개입이 있어야만 합니다. 물론, 최근 출사되는 자동차에 후방 충돌 경고음, 사각지대 경고, 전방 충돌 방지 보조 기능 등의 경고 옵션이 있으나, 이는 일시적인 개입으로 알람 기능의 일부에 속하기 때문에 Level 0에 속합니다. 현재 우리가 구입하는 대부분 완성차에 적용되어 양산되고 있습니다. 다음으로, Level 1 은 운전자 지원 주행입니다. 여기서부터 자율주행 시스템의 개입이 시작됩니다. 기본적인 운전은 운전자가 하되, 자율주행 시스템이 조금 보조해 주는 정도라고 생각하면 됩니다. 다양한 센서와 카메라를 이용해 차량의 속도를 제어하고, 방향에 대한 제어도 가능합니다. 우리가 고속도로 주행에서 자주 사용하는 크루즈 모드나 차선이탈 경보장치 등이 Level 1에 속합니다. Level 2는 부분 자동화 주행입니다. 여기서부터는 운전자의 개입이 많이 줄어들게 됩니다. 자율주행 시스템이 자동차의 속도 및 방향을 제어할 수 있으며, 특정 조건에서 운전자와 동시 주행을 가능하게 해 줍니다. 앞서 살펴본 Level 1과 차이점이라고 한다면, 앞차와의 간격을 일정하게 유지시켜 준다거나, 커브를 돌 때 자연스러운 방향 조절이 가능하게 해주는 기능을 예로 들 수 있습니다. Level 3 조건부 자동화 주행입니다. Level 3부터 우리가 상상하는 자율주행 시스템에 가까워지기 시작합니다. 자동차 스스로 장애물을 감지하고, 교통이 혼잡할 때에는 저속 주행을 한다거나, 고속도로 주행이나 차로 변경 등 다소 복잡한 기능을 수행하게 됩니다. 다만, 사람이 튀어나온다거나 하는 급격한 변수 발생 시에는 운전자의 적극적인 개입을 요청하게 됩니다. Level 4는 고도 자동화 주행입니다. 특정 도로뿐만이 아니라 현존하는 대부분의 도로에서 자율주행이 가능합니다. 앞서 살펴본 Level 3과 달리 위험 상황이 발생했을 때도 시스템이 자체적으로 안전한 대응이 가능하게 됩니다. 즉, 운전자의 개입이 전혀 요구되지 않습니다. Level 5는 완전 자동화 주행입니다. 운전자가 없어도 자동차가 스스로 자율 주행이 가능한 단계입니다. 즉, 운전자도 더 이상 운전자의 역할이 아닌 탑승자로서의 역할을 하게 됩니다. 목적지를 말하면 자율 주행 시스템이 스스로 판단하여 외부의 개입 없이 목표 지점으로 이동합니다. 따라서, 차량 내부에 핸들이나 가속 페달과 같은 구조가 전혀 필요 없어지게 됩니다. 이에 따라 내부 레이아웃도 더 넓으면서 다양하게 변화할 수 있습니다.

불확실한 자율주행 기술의 미래 모습, 해결해 나가야 할 난제

작년 2022년 가을, 국토교통부에서는 모빌리티 혁신 로드맵을 발표하면서 2025년까지 완전자율주행이 Level 4를 상용화해 버스와 택시와 같은 대중교통에 적용하겠다고 말했습니다. 특히, 2027년에는 개인 승용차에 까지 적용을 하겠다고 목표를 발표하면서, 많은 이들의 관심을 받고 있습니다. 실제로 한국리서치 여론조사 결과에 따르면 자율주행 버스나 택시나 도입될 경우에 자율주행 버스만 타거나 사람이 운전하는 버스와 자율주행 버스를 거의 비슷하게 이용하겠다는 사람의 비율이 60% 로 나타나 매우 높은 것으로 확인되었습니다. 하지만, 여전히 해결해야 할 문제들이 많이 있습니다. 먼저, 기술적인 측면에서 자율주행 기술이 정말 현실 가능한지에 대해 고민해봐야 합니다. Level 4 나 Level 5에 대한 기술 개발들이 많이 이루어지고 있지만, 여전히 완성도 높은 기술이라 평가되는 것들은 거의 없는 상황입니다. 대부분이 Level 2에서 Level 3에 머무르는 수준이기에 2025년까지 목표 달성이 가능할지 의문입니다. 미국의 실리콘밸리만 보더라도 라이다 관련 스타트업만 수백 개가 되는데도 뚜렷한 성과물을 내놓고 있지 못한 상황임을 보았을 때, Level 4의 구현이 얼마나 어려운 것인지 미루어 짐작해 볼 수 있습니다. 자율 주행을 위해 다양한 센서를 활용하고 있지만, 아직까지 정확도나 신뢰도 측면에서 한계가 분명합니다. 특히, 기상조건이 악화된다거나 장애물에 의해 센서가 가려지는 상황에서는 신뢰도가 매우 떨어지는 한계점도 있습니다. 그리고, 우리가 유튜브나 뉴스로 접하는 자율주행 시연 장면들은 대부분이 통제가 잘 된 환경에서 이루어지기 때문에, 일반 실도로에서 재현될지는 확신할 수 없습니다. 만약, 운이 좋게 기술 개발에 성공했다고 할지라도, 값비싼 센서 비용들을 고려했을 때 소비자가 구매가능한 금액 범위의 차량이 양산될 수 있을지도 불확실합니다. 다음으로, 사회적인 측면에서 완전 자율주행 차량에 대한 법적 규제나 제도가 마련되어야 합니다. 상한 속도를 어느 정도로 정할 것인지, 음주를 한 경우 탑승 조건을 어떻게 할 것인지, 지정 차선을 별도로 마련할 것인지와 같이 운전 상황에서 발생할 수 있는 다양한 조건과 상황을 고려해야 합니다. 특히, 가장 문제가 되고 있는 부분은 사고가 발생했을 때 법적 책임과 윤리적 책임을 어떻게 판단할 것인지에 대한 이슈입니다. 제조사에 대한 책임을 원칙으로 한다면, 제조사들이 자율주행 기술 개발에 적극적인 투자를 할 수 없습니다. 그렇다고 운전자에게 책임을 부과하기에는 운전자 개입이 별도로 이루어진 것이 아니기에 무리한 요구일 수 있습니다. 이에 대한 사회적 합의는 추가적으로 더 논의될 필요가 있습니다. 이 외에도 자율 주행 기술이 해킹된다거나 시스템이 오작동을 하는 경우에 대한 대응안도 마련되어야 합니다. 자동차는 생명과 직접적으로 연관이 되다 보니 더 철저하게 준비되어야 하는 상황입니다. 그러나, 이러한 단점에도 불구하고, 자율주행 기술이 상용화된다면 이동성에 어려움을 겪고 있는 장애인과 같은 집단의 이동권 개선이 가능하며, 교통체증 해소나 화물의 정시 운송 가능 등의 장점도 명확합니다. 셔틀서비스, 자율 상용버스, 자율 상용트럭 등 새로운 형태의 자동차가 등장할 것이며, 우리의 삶도 분명하게 더 나아질 것입니다.