자율주행 자동차! 어디까지 알고 있니?(feat. SAE Level)

밤에 보면 무서울 것 같아…

내가 지난번 구매한 더 뉴니에! 하이브리드 1600cc 차량으로 장시간 운전할 경우 스마트 크루즈 기능이 매우 유용하며 전방 충돌 방지와 후방 출동 방지 등 다양한 안전장치가 내장돼 있다.이는 자율주행차의 기초가 되는 것으로, 이 자율주행 기술을 더욱 발전시키면 곧 완전자율주행차 시대가 도래할 것이다.자세한 이야기는 아래를 천천히 읽어보자!

인기글

자율주행 기술! 지금은 어느 단계일까?

자동차 업계는 2020~2022년 레벨3 자율주행차가 상용화될 것으로 보고 있다.자동차는 점점 더 똑똑해지고 있다. 주행 중 위험을 피하고 운전자의 스트레스를 줄이기 위해 개발된 다양한 기술들이 발전을 거듭하면서 어느새 운전의 상당 부분을 차에 맡길 수 있는 단계에 이르렀다. 이제는 자율주행이라는 표현을 쉽게 접할 수 있어 곧 현실로 다가오는 것처럼 여겨진다. 자동차 업계에서 자율주행 기술이 어느 정도 구현됐는지 보여줄 때는 주로 미국자동차공학회(SAE)가 정의한 표준을 인용한다.이 표준은 자율주행 기술을 자동차 자체와 자동차 운행이라는 맥락에서 분류해 정의한 것으로 주행에 필요한 판단과 운전 주체를 자율주행 기준으로 삼은 것이다.

자율주행 기술 단계는 운전자 또는 시스템 개입 정도에 따라 총 6단계로 나뉜다.

현재 소비자가 구매할 수 있는 차량에 구현된 기술은 대부분 레벨 0~2에 속한다. 최근 자동차 제조사들이 적극 알리는 다양한 기술의 이름이 ADAS, 즉 첨단운전자보조시스템(Advanced Driver Assistance System)인 이유가 거기에 있다. 이들 시스템은 운전자의 특정 주행 관련 조작에 개입해 운전의 안전성을 높이고 운전에 대한 부담을 줄이는 것이 목적이다.자율주행 레벨 0~2는 주행에 관한 모든 책임이 전적으로 운전자에게 있다.레벨 0은 자동차에 설치된 시스템이 주행에 영향을 주지 않고 모든 상황 판단과 운전 조작을 운전자가 담당해 하는 것이다. SAE 표준은 초기에 운전자 보조 시스템이 전혀 없는 것을 레벨 0으로 분류했다. 그러나 최신 표준은 운전자 역할에 초점을 맞추면서 경고 기능만 있는 시스템이나 긴급제동 등 일시 개입하는 시스템도 레벨 0으로 분류한다. 전방충돌방지보조(FCA), 차선이탈방지보조(LKA), 후측방충돌경고(BCW), 운전자주의경고(DAW) 등 주행안전 시스템이 대표적이다. 물론 차간거리나 차선유지와 같은 통제 역할은 운전자가 모두 부담해야 한다.레벨1은 전반적인 운전은 운전자가 직접 하지만 특정 경우 주행과 관련된 일부 기능을 차에 맡길 수 있는 것이다. 차선유지보조시스템처럼 스티어링 조작에 개입하거나 스마트 크루즈 컨트롤 시스템처럼 앞차와의 안전거리 확보를 위해 속도를 능동적으로 조절하는 기능을 들 수 있다. 이처럼 자동 스티어링 기능과 속도조절 기능 중 하나라도 갖췄다면 레벨 1에 해당한다.스마트 크루즈 컨트롤 시스템스마트 크루즈 컨트롤 시스템현대 자동차 그룹의 고속 도로 주행 보조 시스템은 자동 운전 수준 2에 해당한다.수준 2역시 전반적인 운전을 운전자가 직접 해야 한다. 다만 ADAS시스템이 드라이버를 돕는 범위가 좀 더 넓어지고 부분적으로는 운전자가 스티어링 휠과 엑셀러레이터, 브레이크 페달을 모두 조작하지 않을 수 있다. 즉, 차선 유지 보조와 스마트 크루즈 컨트롤이 함께 작동하는 기능을 갖춘다면 레벨 2에 해당한다. 이런 기능을 갖추고 있으면 고속 도로처럼 교통의 흐름이 일반 도로보다 상대적으로 단순한 곳에서는 일정 조건 내에서 ADAS시스템에 운전을 맡길 수 있다. 현대 자동차와 기아 자동차 제네시스에 탑재되는 고속 도로 주행 보조(HDA)이 좋은 예이다.HDA 기능을 참고해 현재 현대차그룹의 대부분 차량은 레벨2다. 현대차 코나, 아이오닉, 기아차 셀토스 등 컴팩트 모델까지 모두 고속도로 주행보조 시스템이 옵션으로 탑재된다. 이 정도 시스템은 이제 편의장비로 보기 때문이다. 고속도로 주행보조는 조건 내에서 속도 또는 차간거리, 차선 등을 스스로 유지한다.HDA 기능을 참고해 현재 현대차그룹의 대부분 차량은 레벨2다. 현대차 코나, 아이오닉, 기아차 셀토스 등 컴팩트 모델까지 모두 고속도로 주행보조 시스템이 옵션으로 탑재된다. 이 정도 시스템은 이제 편의장비로 보기 때문이다. 고속도로 주행보조는 조건 내에서 속도 또는 차간거리, 차선 등을 스스로 유지한다.레벨3는 자동차가 종합적인 판단이 가능한 정도의 지능을 갖지만 필요에 따라 언제든지 운전자가 개입할 수 있어야 한다.레벨 0에서 레벨 2 사이에 해당하는 주행 보조 단계에서는 아무리 ADAS 기능이 작동하고 있다고 해도 필요할 때 운전자가 즉시 운전에 개입해야 한다. 주변 상황을 판단하고 차량을 통제하는 권한은 운전자의 몫이기 때문이다. 다시 말해 운전자 지원 단계에서는 주행에 영향을 주는 기능은 자동차에 맡길 수 있어도 그런 기능을 종합적으로 통제하는 건 사람이다.한편, 레벨 3에서 레벨 5까지 자동 운전 단계에서는 자동차가 문자 그대로 지능을 갖춘 단계다. 각종 센서로 파악한 정보를 종합적으로 판단, 적당한 행동에 옮기모든 과정을 자동차 스스로 하는 일이다. 물론 이 수준에서도 단계적으로 차이가 있다. 즉, 레벨 3에서 레벨 5를 구분하는 기준은 자동차의 지능 화가 어느 정도에 이르는 사람이 얼마나 운전에 신경을 써야 하는가에 있다. 레벨 3은 자동차가 대부분의 경우 스스로 주행하면서 할 일을 판단하고 행동한다. 그 만큼 수준 3의 차에 탄 사람은 고속 도로 같은 일부 조건에서는 자동차에 운전을 맡기어도 좋다. 그러나 드라이버는 언제나 차가 요청했을 때에 적절히 대응할 수 있도록 준비를 하고 있어야 한다.차량이 운전자에게 도움을 요청한다는 것은 ‘지금 상황에서는 안전을 보장할 수 없다’는 의미이므로 운전자는 차량이 요청할 때 즉시, 그리고 반드시 직접 운전을 담당해야 한다. 자율주행 레벨4부터 운전자는 운전 중 다른 행위를 할 수 있다.레벨4는 제한된 조건 하에서 주행에 관한 모든 판단과 행동을 자동차 스스로 하는 수준이다. 만약을 위해 운전자가 차량 주행을 통제할 수 있는 장치, 즉 스티어링 휠과 액셀러레이터, 브레이크 페달은 달려 있지만 사실은 대부분 그런 장치는 내버려둬도 된다. 그러나 레벨4 자율주행 시스템은 일반적인 주행 조건이 아닌 경우 예를 들어 오프로드와 같은 극한 조건까지 모두 스스로 처리할 수는 없다. 따라서 그런 상황에서는 운전자가 차량의 움직임을 통제해야 한다.레벨4는 제한된 조건 하에서 주행에 관한 모든 판단과 행동을 자동차 스스로 하는 수준이다. 만약을 위해 운전자가 차량 주행을 통제할 수 있는 장치, 즉 스티어링 휠과 액셀러레이터, 브레이크 페달은 달려 있지만 사실은 대부분 그런 장치는 내버려둬도 된다. 그러나 레벨4 자율주행 시스템은 일반적인 주행 조건이 아닌 경우 예를 들어 오프로드와 같은 극한 조건까지 모두 스스로 처리할 수는 없다. 따라서 그런 상황에서는 운전자가 차량의 움직임을 통제해야 한다.레벨5는 언제 어디서나 자동차 스스로 판단하고 행동하는 단계다.이 수준이 되면 차에 타고 있는 모든 사람이 탑승자가 된다. 즉 사람이 주행에 전혀 관여하지 않기 때문에 스티어링 휠과 각종 페달을 제거할 수 있어 운전자라는 개념이 사라지고 흔히 말하는 ‘운전자 없이 움직이는(driverless operation) 자동차’가 되는 것이다. SF영화에 종종 등장하는 로봇택시가 실제로 구현되려면 자율주행 시스템이 이 수준에 도달해야 한다.BMW, 레벨5 완전자율주행 ‘iNEXT’ 2021년 출시 예정 레벨5 완전자율주행차 실내는 주행과 전혀 무관한 공간으로 탈바꿈한다.현대차그룹이 지난해 선보인 ‘자동 발레 파킹 시스템(Auto Valet Parking System)’ 콘셉트는AVPS 운전자가 주행 중 거의 손발을 쓰지 않아도 될 만큼 ADAS 시스템을 충분히 갖췄다고 해도 그런 차가 완벽한 자율주행 단계에 이르렀다고 보기는 어렵다. 자동차 주행 환경은 매우 복잡하고 작용하는 변수도 많아 현재 기술로는 완전히 차량 스스로 주변 상황을 판단하고 움직일 수 있는 조건이 제한적이기 때문이다.AVPS 운전자가 주행 중 거의 손발을 쓰지 않아도 될 만큼 ADAS 시스템을 충분히 갖췄다고 해도 그런 차가 완벽한 자율주행 단계에 이르렀다고 보기는 어렵다. 자동차 주행 환경은 매우 복잡하고 작용하는 변수도 많아 현재 기술로는 완전히 차량 스스로 주변 상황을 판단하고 움직일 수 있는 조건이 제한적이기 때문이다.AVPS 운전자가 주행 중 거의 손발을 쓰지 않아도 될 만큼 ADAS 시스템을 충분히 갖췄다고 해도 그런 차가 완벽한 자율주행 단계에 이르렀다고 보기는 어렵다. 자동차 주행 환경은 매우 복잡하고 작용하는 변수도 많아 현재 기술로는 완전히 차량 스스로 주변 상황을 판단하고 움직일 수 있는 조건이 제한적이기 때문이다.외부의 여러 변수에도 능동적으로 판단 및 대응해야 완전 자율주행차라 할 수 있다.특히 도로는 자동차뿐만 아니라 모터사이클, 자전거, 사람도 함께 사용하며 경우에 따라서는 동물이 나타나기도 한다. 게다가 갑작스러운 도로 공사와 같은 인위적 요소는 물론 집중 호우로 도로가 침수되거나 폭풍으로 나무가 쓰러지는 등 예상치 못한 자연적 환경 변화도 얼마든지 있을 수 있다. 이런 변수에도 자연스럽고 적극적으로 대응할 수 있어야 레벨3와 레벨4를 넘어 완전자율주행 단계인 레벨5로 발전할 수 있다.결국 완전자율주행이 이뤄지려면 인공지능(AI) 기술이 높은 수준에 도달해야 한다. 자동차가 사람처럼 생각하고 판단하고 행동할 수 있는 인공지능 로봇이 돼야 한다는 의미다. 5G 기술 기반으로 자동차가 모든 사물과 연결될 때가 진정한 자율주행 시대라 할 수 있다.자율주행 기술 구현에 있어 다른 차량과 사람을 포함한 이동 매체, 교통 인프라 등과의 통신을 의미하는 V2X가 중요하게 여겨지는 이유다. V2X를 통해 차량에서 수집할 수 없는 다양한 정보를 외부와 주고받고 보완하면 차량 스스로 판단하고 행동할 수 있는 폭이 더욱 넓어진다. 내비게이션 시스템이나 교통표지판 및 신호 시스템과 연동된 스마트 크루즈 컨트롤 시스템 등이 V2X의 초기 단계라 할 수 있다.이러한 시스템은 자동차의 지능화와 함께 발전해 완전 자율주행 실현을 도울 것이다.무엇보다 자율주행의 궁극적인 목적은 안전한 이동이다. 이를 위해서는 자율주행에 사용되는 다양한 시스템의 수준도 높아져야 하지만 시스템의 안정성과 보안, 네트워크를 통한 상호작용 수준도 함께 높아져야 한다. 자동차가 사람의 통제에서 완전히 벗어나 스스로 움직이려면 적지 않은 시간이 필요하다. 그러나 다양한 분야에서 수많은 기술자들이 자동차 홀로서기를 위해 힘쓰고 있어 조만간 완전한 자율주행 시대가 열릴 것이다. 출처 : 인벤토리#자율주행자동차#자율주행자동차#자율주행자동차아이디어 상품1아이디어상품2밤에 보면 무서울 것 같아…https://www.youtube.com/watch?v=LCwlODy6DdA