자율자동차와 스마트 도로

자율자동차와 스마트 도로: 1부 자율자동차; 2019.11.15 06:45 입력

서재철 기술사

<p><span style="font-size: 12pt;">  자율자동차가 들어오면 과연 우리에게 어떤 변화를 가져올까?</span> </p><p> </p><p>  ‘자율주행차’란 운전자 또는 승객의 조작없이 스스로 운행이 가능한 자동차를 말한다. 그러면 최근에 이야기가 나오는 5세대 이동통신(5G)으로 연결된 콘넥티드카(Conneted car)는 무엇인가? 이런 멋진 차들이 달릴 스마트 하이웨이와 스마트 도로를 다루고자 한다.</p><div align="" style=""><table _id="news_image" border="0" cellpaddin="0" cellspacing="0" align="center" style="border:1px solid #d2d2d2;margin-top:15px;margin-bottom:15px;"><tbody><tr><td><div style="margin:8px"><img alt="자율자동차와 스마트 도로" src="http://gisulin.kr/PEG/15737675891402.jpg" width="567" align="absmiddle"></div><div _id="news_caption" style="padding-left:8px;padding-right:8px;">▲스마트 자율주행차와 스마트 도로</div></td></tr></tbody></table><p><span style="font-size: 12pt;">  보통 스마트 도로에 무인 자율주행차 주행의 대중화를 위해서는 앞으로 최소 10년 이상이 소요될 것으로 전문가들은 예상하고 있다. 미국의 가트너사의 하이퍼사이클(Hyper Cylcle)의 기술 성숙도에 근거하면 자율자동차 레벨2 수준은 이미 상용화되어 있다고 본다.</span><span style="font-size: 12pt;"> </span> </p></div><p> </p><p>  레벨0 단계는 아주 기초적인 자동차로서 인간이 직접 운전석에 앉아 조향, 가‧감속, 제동 등을 직접 제어하는 수준이다. 레벨1 단계는 여기서 조금 더 발전해 본격적인 운전자 보조 시스템을 갖춘 차량이다.</p><p> </p><p>  레벨2 단계는 오늘날 도입되고 있는 지능형 운전자 보조시스템(ADAS: Advanced Driver Assistance Systems)에 해당한다. </p><p> </p><p>  레벨3 단계부터는 인간을 보조한다는 수준을 넘어 자동차가 조향, 가‧감속, 제동 등을 스스로 할 수 있는 단계이다. 이를 통해 사고가 날 수 있는 상황을 피해 움직일 수 있으며, 운전자는 주변 상황에 크게 신경을 쓰지 않아도 된다. 물론 최종 통제권은 운전자에게 있다.</p><p> </p><p>  레벨4 단계는 운전자가 수동운전으로 복귀할 수 없는 상황에서도 스스로 안전한 자율주행을 할 수 있는 단계를 말한다. 예를 들어 스스로 달리던 자동차가 위급한 상황에 마주쳤을 때 운전자에게 직접 제어할 것을 요청하지만, 이때 운전자가 잠들었거나 다른 이유로 정신을 잃었을 경우 자동차 스스로 속도를 줄이고 갓길에 정차하는 등의 제어가 가능한 수준이다. 레벨4에 해당하는 자율주행 자동차의 사용화 단계는 오는 2021년 가능할 것으로 내다보고 있다. </p><p> </p><p>  레벨5 단계는 인간의 개입이 전혀 필요 없는 완전한 수준의 자율주행 자동차를 의미한다. 현재 레벨2.5에서 레벨3 정도 이상 자율주행차의 경우 기술안전성을 검증받으려면 적어도 5년 이상의 시간이 필요할 것으로 예상하고 있다. 자율주행차는 레벨3 도입이 시작되는 2020년 1% 점유율을, 2030년경에는 15~20% 보급률을 예측하고 있다. 아마도 글로벌 자율주행차 관련 기업들은 2020년을 상용화 시기로 설정하고 있다.</p><p> </p><p>  필자는 좀더 빨리 올 것으로 예측하고 있다. 즉 공항, 항만, 경기장 등 한정된 곳에서 무인열차와 같이 활용될 것이라고 본다. 보스턴컨설팅그룹(BCG)은 자율주행차의 시장규모를 2025년 약 420억달러(약 50조원), 2035년에는 세계 자동차 판매량의 25%는 자율주행차가 차지할 것이며, 그중 완전 자율주행차는 1200만대, 부분 자율주행차는 1800만대에 이를 것으로 전망하고 있다. </p><p> </p><p>  최근 5G가 상용화되면서 차세대 지능형 교통체계 통신용주파수 공급 및 기술기준이 마련됨에 따라 자율주행차 통신용 주파수 대역으로 5,855~5,925MHz를 사용할 수 있게 되었다. 뿐만 아니라 자율주행차 본격 확산에 대비하여 ‘신고하지 아니하고 개설할 수 있는 무선국용 무선설비 기술기준’(미래창조과학부고시 제2017-21호, 2017년 3월 31일 일부개정 및 시행)의 개정을 통하여 자동차충돌방지 레이다에 여러개의 안테나가 활용될 수 있도록 76~77GHz 대역의 안테나 공급전력 기준을 완화하여 충돌방지 레이다 성능 향상을 위한 기술기준을 완화하였다. </p><div align="" style=""><table _id="news_image" border="0" cellpaddin="0" cellspacing="0" align="center" style="border:1px solid #d2d2d2;margin-top:15px;margin-bottom:15px;"><tbody><tr><td><div style="margin:8px"><img alt="자율자동차와 스마트 도로" src="http://gisulin.kr/PEG/15737675932103.jpg" width="503" align="absmiddle"></div></td></tr></tbody></table><p><span style="font-size: 12pt;">  그럼 자율 자동차 운전의 주체를 보자. 자율주행기능을 사용중인 경우 누가 ‘운전자’일까? 인간에 의한 ‘운전’ 및 운전자 개념을 유지한다고 본다. 실제로 자율자동차를 제어하지 않더라도 ‘운전자’로 간주하고 있다. 대안으로 자율주행기능을 제어하는 자율주행차량을 ‘운전자’로 보거나, 자율주행장치를 제조한 제조업자를 ‘운전자’로 보는 방안도 생각해볼 수 있다.</span><span style="font-size: 12pt;"> </span></p></div><p> </p><p>  당연히 책임의 주체는 현행 ‘보유자책임’ 원칙과 ‘운전자책임’ 원칙을 유지한다. 사고책임에 대해서도 마찬가지이다. 개정된 도로교통법에서 자동차의 운전자로 하여금 주행중 주행외의 다른 활동을 할 권리를 인정한다. 사고 유형도 나름대로 준비가 되고 있다. <span style="font-size: 12pt;"> </span></p><div align="" style=""><table _id="news_image" border="0" cellpaddin="0" cellspacing="0" align="center" style="border:1px solid #d2d2d2;margin-top:15px;margin-bottom:15px;"><tbody><tr><td><div style="margin:8px"><img alt="자율자동차와 스마트 도로" src="http://gisulin.kr/PEG/15737676035717.jpg" width="600" align="absmiddle"></div></td></tr></tbody></table><p><span style="font-size: 12pt;">  아울러 시스템 안전성을 위해서도 많은 준비를 해야 한다. 완벽한 자율주행차가 안전성 위험이 없는 시스템을 목표로 시스템공학에 근거하여 빈틈없는 설계와 유효 처리 과정을 거쳐야 한다. 당연히 전기, 전자나 기계적 고장, 소프트웨어 오류에도 안전한 곳으로 정차되는 것처럼 의도된 기능을 감안하여 설계하는 것을 포함한다.</span> </p></div><p> </p><p>  차량 소프트웨어 개발 과정은 소프트웨어 개발과 변화로 예상하지 못한 결과를 감지하고 고치기 위해 잘 계획하고, 통제되고, 기록되어야 한다. 여러 주행 및 시범 운행 등 각종 테스트도 철저히 기록하여 구조화하고 기록된 소프트웨어를 통해 개발 과정을 보완하여 한다. 또한 사이버보안도 사이버 위협과 취약성을 포함한 위협을 최소화하기 위해 강력한 개발 프로세스가 있어야한다. </p><p> </p><p>  즉 기능성 평가가 포함되어야 하며, 식별‧보호‧감지‧응답 및 복구기능은 위험 관리 결정, 위험 요소 및 위협을 감소할 수 있어야한다. 휴먼머신 인터페이스도 포함되며, 여러 작동 신호도 알려주어야 한다. 달리는 상태도 알아야 한다. (1)주차(Parking) (2)교통정체(Traffic Jam) (3)고속도로주행(Highway Driving) 등도 준비되어야한다. </p><p>  </p><p>  주차의 예를 들면 주차장을 탐색하고 주차 공간 찾고, 주차 공간에 대한 고려, 주차, 출차시 여러 장애 등도 감안해야 한다. 물론 비상시 사고 등으로 충돌 후의 행동도 어떻게 원상태로 회복되었는지에 대한 평가, 시험 및 검증을 위한 문서화된 프로세스 구축되어야한다. </p><p> </p><p>  좀더 예를 들자면 자율 차량이 운행 중에 운전자는 영화를 보고 있는 상황으로 가정해보자. 만일 주행중 기상의 악화나 앞뒤로 사고가 발생하여 위급한 상황이 일어나거나, 직접 사고가 일어나면 곧 바로 제어권 전환을 요청하며 영화 화면이 꺼지고 실제 주행환경으로 화면이 전환되어야 한다. 이때 운전자는 주어진 시간대로 핸들을 조작하고, 주행환경에 맞추어 주행을 해야 한다. 시점을 비교하여 두 시점의 차이를 통해 운전자의 주행능력을 평가한다고 보면 된다. </p><p> </p><p>  하나하나 프로세스를 보면 자율주행차에 의한 사고발생 → 교통통제(구호조치) → 사고조사(현장보존) → 회복 절차를 거친다. 최근에는 미국 특허청에 구글이 자전거 주행자의 수신호를 감지할 수 있는 특허를 등록했다. 구글 특허는 자율주행차내에 있는 여러개의 센서와 자체 알고리즘 분석을 통해 자전거 주행자의 수신호를 감지하고 자율주행차가 자전거 주행자의 안전을 위해 스스로 속도를 줄일 수 있다. </p><p> </p><p>  이는 인공지능(AI)학습의 결과라고 볼 수 있다. 이러한 구글의 특허는 자율주행차 사고 예방에 큰 도움이 될 것이다. 즉 자율주행차량도 사람을 인식하는 것을 뛰어넘어 사람의 행동을 분석하고 이에 대한 의미를 인식함으로써 올바른 대처를 할 수 있을 것으로 기대된다.<span style="font-size: 12pt;"> </span></p><div align="" style=""><table _id="news_image" border="0" cellpaddin="0" cellspacing="0" align="center" style="border:1px solid #d2d2d2;margin-top:15px;margin-bottom:15px;"><tbody><tr><td><div style="margin:8px"><img alt="자율자동차와 스마트 도로" src="http://gisulin.kr/PEG/15737675838094.jpg" width="567" align="absmiddle"></div><div _id="news_caption" style="padding-left:8px;padding-right:8px;">▲스마트카</div></td></tr></tbody></table><p> <span style="font-size: 12pt;"> ※ </span><span style="font-size: 12pt;">이번 호는 2부로 나눠 올립니다. </span></p></div><div align="" style=""><table _id="news_image" border="0" cellpaddin="0" cellspacing="0" align="right" style="border:1px solid #d2d2d2;margin-left:12px;margin-bottom:15px;"><tbody><tr><td><div style="margin:8px"><img alt="자율자동차와 스마트 도로" src="http://gisulin.kr/PEG/15737676122943.jpg" width="127" align="absmiddle"></div></td></tr></tbody></table><p> </p><p><b 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "segoe="" ui",="" sans-serif;="" text-align:="" justify;"="" style="font-size: 12pt; background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(85, 85, 85);">[필자소개]</b></p></div><p style="font-family: " 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "segoe="" ui",="" sans-serif;="" color:="" rgb(85,="" 85,="" 85);="" text-align:="" justify;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> </p><p style="font-family: " 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "segoe="" ui",="" sans-serif;="" color:="" rgb(85,="" 85,="" 85);="" text-align:="" justify;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">虎岩 서 재 철 </p><p style="font-family: " 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "segoe="" ui",="" sans-serif;="" color:="" rgb(85,="" 85,="" 85);="" text-align:="" justify;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"=""> </p><p style="font-family: " 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "segoe="" ui",="" sans-serif;="" color:="" rgb(85,="" 85,="" 85);="" text-align:="" justify;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">1958년생 한양대 공학학사·석사, 숭실대 컴퓨터학 박사, 정보통신기술사</p><p style="font-family: " 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "segoe="" ui",="" sans-serif;="" color:="" rgb(85,="" 85,="" 85);="" text-align:="" justify;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">한국정보문화진흥원 부장, 고려대학교 정보보호대학원 초빙교수 역임 </p><p style="font-family: " 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "segoe="" ui",="" sans-serif;="" color:="" rgb(85,="" 85,="" 85);="" text-align:="" justify;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">현재 건국대겸임교수, 벤처대학원 겸임교수, IAESTE KOREA 이사, </p><p style="font-family: " 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "segoe="" ui",="" sans-serif;="" color:="" rgb(85,="" 85,="" 85);="" text-align:="" justify;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">       정보처리학회 이사, 정보통신전문가협회(IPAK) 기술원장, </p><p style="font-family: " 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "segoe="" ui",="" sans-serif;="" color:="" rgb(85,="" 85,="" 85);="" text-align:="" justify;="" background-color:="" rgb(255,="" 255,="" 255);"="">       아침편지 문화재단 감사, 인터넷진흥협회 감사, 정보통신기술사협회 감사, </p><p><span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(85, 85, 85); font-family: " 맑은="" 고딕",="" "malgun="" gothic",="" 돋움,="" dotum,="" "segoe="" ui",="" sans-serif;="" text-align:="" justify;="" font-size:="" 12pt;"="">       대한상사중재원 중재인&조정인, 해킹보안협회 연구소장 </span> </p>

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