자율 주행 기술의 현황과 미래

자율 주행 기술의 현황과 미래

자율 주행 기술은 현대사회에서 급격하게 발전 하고 있으며, 자동차 매니아가 아니더라도 내가 운전하지 않고 목적지까지 자동으로 갈 수 있는 영화와 같은 기술이 있다면, 누구라도 경험하고 싶으실 것입니다. 이번 시간에는 자율 주행 기능의 현황과 미래에 대해 이야기 해보겠습니다.



1.자율 주행 기술 현황

자율 주행 기술은 다양한 수준의 자동화로 나뉠 수 있습니다. 대표적으로는 아래와 같이 5가지로 나뉘며, 주행 시 운전자의 역할 그리고 주행 시스템의 수준에 따라 레벨이 달라집니다.

수동 주행 – 레벨 0

말 그대로 수동 주행으로, 자동 기능 없이 운전자가 모든 주행 작업을 수동으로 진행하는 방식입니다. 자율 주행과는 관련이 없어 레벨이 없는 단계이며, 자동의 반대인 수동이라는 단어가 붙어 과거의 운전 방식입니다.

운전자 지원 – 레벨 1

주행 중 일부의 기능을 자율 주행 시스템이 운전자를 지원해주는 시스템으로 운전자에게 차선 유지 보조 시스템과 같은 운전자를 지원해주는 시스템입니다. 레벨 0 보다는 유용한 부분이 많지만, 여전히 자율 주행이라고 하기에는 운전자의 제어가 필요한 상태이며 운전자가 모든 주행을 담당해야 합니다.

부분 자동화 – 레벨 2

부분 자동화란 자율 주행 시스템이 주행의 일부를 수행해 줄 수 있는 단계입니다. 물론, 운전자는 주행 진행 시 상대 차량과의 차선 유지, 너무 빠르지 않게 끔 속도 조절, 주변 차량 확인 등에 관한 주의해야 합니다. 즉, 주행을 자율 주행 시스템에 맡길 수 있지만, 운전자의 개입 또한 필요합니다.

조건부 자동화 – 레벨 3

조건부 자동화는 시스템이 판단하기에 운전자가 개입 해야 하는 상황이 있지만, 자율 주행이 특정 상황에서는 완전 주행을 수행할 수 있도록 설계된 단계입니다. 예를 들면, 특정한 조건 혹은 지역에서는 안전하게 자율 주행 시스템에게 운전대를 맡길 수 있지만, 이러한 조건 혹은 지역을 벗어난다면 운전자가 직접 운전해야 합니다.

고도 자동화 – 레벨 4

대부분의 운전을 자율 주행 시스템이 담당하는 단계로 이를 고도 자동화라고 합니다. 운전자의 개입이 전혀 필요하지 않으며, 시스템 내에서 모든 운전이 진행 될 환경을 파악하고 있어야 하며 조건부 자동화 보다 높은 단계이지만, 이 또한 특정 조건과 지역이 있기 때문에 그 외의 상황에는 운전자가 직접 운전을 해야 합니다.

완전 자율 주행 – 레벨 5

운전자의 개입이 조금도 필요하지 않은 가장 높은 단계의 자율 주행 시스템으로 어떠한 환경에서도 주행이 가능하고, 운전자의 개입이 없는 만큼 차량 운전에 신경 쓰지 않아도 됩니다. 현재 모든 자율 주행을 개발하고 있는 회사들의 최종 목표이며, 자율 주행이라는 단어 그대로 시스템이 주도하며 운전자는 운전을 하지 않는 주행이라고 할 수 있습니다.


2. VTTS

VTTS라는 약어를 들어보셨나요? VTTS는 Value of Travel Time Savings를 줄인 말로 이는 여행 시간 절약이라는 뜻 입니다. 자율 주행과 여행 시간 절약은 자율 주행을 진행하여 차량에서 이동하는 시간을 줄일 수 있다는 뜻으로 아래와 같은 가치가 있습니다.

개인적 가치

자율 주행은 운전자의 운전 피로도를 대폭 감소시켜 운전자는 운전에 크게 집중하지 않아도 되기 때문에 운전 시 일어나는 스트레스를 줄일 수 있으며, 편안한 주행을 즐길 수 있어 차량에 대한 만족도와 편의성이 상승하여 운전 하는 시간에 휴식을 취할 수 있습니다.

환경적 가치

효율적인 주행을 통하여 연료 비용에 대한 소비를 줄일 수 있는데, 이는 시스템 내에서 주행 진행 시 불필요한 브레이크와 급한 운전을 하지 않아 연료 소비를 최소화하여 더 친환경적인 교통 수단으로 변화하고 있습니다.

경제적 가치

자율 주행을 통해 교통 체증과 교통 안전이 효율적으로 변화 될 수 있습니다. 주행 시간이 단축 된다는 것은 자율 주행의 전 보다 많은 시간을 차량 안에서 이동을 위해 사용하는 시간이 적어졌다는 뜻이며, 이는 무의미한 시간과 연료 비용이 줄어든다는 뜻입니다.

사회적 가치

교통 체증 감소와 교통 안전이 향상되어 더 많은 시민들에게 좋은 교통 환경을 제공할 수 있습니다. 특히 교통사고 감소 효과가 가장 집중되는 점으로, 이동 시 예상치 못하게 일어나는 사고들을 예방함으로써 사회적으로도 긍정적인 효과가 있습니다.


3. 자율 주행 기술의 동향

자율 주행은 고해상도 지도와 GPS 기반 시스템의 네비게이션을 통해 출발하는 곳과 도착하는 곳의 최적의 주행 거리와 경로를 파악하고 운전자에게 안내하는데 이를 위해 오디오, 초음파 센서, 레이더, UWB 기술, LiDAR 기술, 카메라 등의 여러 센서 기술이 사용됩니다.

자율 주행의 대명사로 알려진 테슬라의 경우도 총 8대의 카메라를 통해 주변의 환경을 실시간으로 모니터링 하며 객체를 분류하고 오류를 확인하는 것으로 알려져 있습니다. 경로 계획 같은 경우는 시스템이 주행 경로를 정의하여, 다른 차량이나 운전자가 예상치 못한 장애물들을 파악하여 피해야 할지 결정하는 부분에 도움을 줍니다. 이러한 기술은 자율 주행의 핵심 기술이라고 할 수 있어 다른 차량이나 보행자와의 접촉을 최대한 줄이고자 현재도 많은 기술들이 개발 중이며, 최근 트랜스포머와 같은 딥 러닝 모델이 자율 주행 시스템에 적용되었습니다.