운전자 없이 달리는 차! 자율주행 시대가 온다

2022년 4월부터 자율주행차량의 도로 통행이 가능해지며 완전 자율주행 시대에 한 걸음 더 가까워졌습니다. 서울 시내에는 자율주행 택시가 운영되고 있으며 2022년 6월부터 세종시에서는 자율주행 버스가 상용화될 예정입니다. 오늘은 자동차 산업의 패러다임을 바꾼 완전 자율주행 기술에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

 

# 자율주행차란?

 

자율주행차란 운전자나 승객의 조작 없이 사람의 인지, 판단, 제어 기능을 대체하여 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 말합니다. 미국 자동차 기술학회(SAE)에서는 자율주행차는 운전자의 개입 여부 혹은 자동화 수준에 따라 6단계로 구분하는데요. 사실상 차량이 교통신호와 도로의 흐름을 인식할 수 있는 3단계부터 자율주행차로 보고 있습니다. 3단계는 부분 자율주행 시스템으로 긴급 상황에서 운전자 개입이 필요하고, 4단계는 긴급 상황에도 정해진 구간에서는 자율주행 시스템이 알아서 처리합니다. 5단계는 완전 자율주행 시스템으로 자동차 내부에 페달과 운전대가 아예 사라지게 됩니다.

 

독일, 미국 등 전 세계적으로 자율주행차 상용화를 위한 움직임이 활발하게 이루어지고 있습니다. 독일은 2017년 3단계 자율주행 시스템을 합법화했고, 2022년 7월부터 자율주행 4단계 정부안을 본격 시행하고 있습니다. 2022년에는 특정 구역에서 4단계 자율주행차량을 정기 운행하는 것으로 보고 있으며 정부가 주도적으로 자율주행 빅데이터를 수집하며 민감한 개인 정보가 유출되지 않도록 제도를 마련하고 있습니다. 미국에서는 2016년 연방 자율 단계별 가이드라인을 제시하고, 2022년 3월 연방자동차안전기준 규칙을 개정하였습니다. 또한 무인 시범운행을 하며 3단계 이상의 자율주행 상용화를 위한 적극적인 투자를 시행하고 있습니다.

 

국내에서는 2020년 3단계 자율주행차 안전기준 6가지를 발표하여 2020년 7월부터 3단계 차량의 국내 도입이 가능해졌고, 2022년에는 3단계 자율주행차가 본격 상용화될 예정입니다.

 

 

# 자율주행차 핵심 기술

 

자율주행의 핵심 기술은 크게 두뇌 역할을 하는 ‘인공지능’과 눈 역할을 하는 ‘첨단 센서’로 나뉩니다. 첨단 센서를 통해 차량 주변 상황을 인식하고, 인공지능 및 소프트웨어 등에서 주행에 필요한 정보와 신호를 처리하게 됩니다. 그리고 차량에 장착된 조향과 제동, 가속 등의 제어 기술을 통해 운행하게 되는데요. 완전 자율주행 시대를 열기 위해서는 인지, 판단, 제어 기능의 자동화가 필요합니다.

 

안정적인 자율주행을 위해서는 자율주행차의 ‘눈’이라고 불리는 첨단센서(카메라, 레이더, 라이다 등)의 기술이 중요한데요. 각 첨단 센서마다 장단점이 뚜렷합니다. 카메라는 저렴한 가격에 사물을 잘 구별할 수 있지만 거리를 측정하지 못하며, 레이더는 거리와 속도를 측정할 수 있으나 사물을 이미지가 아닌 점으로 보아 정밀성이 부족합니다. 라이다는 최첨단 기술로 거리와 속도를 정밀하게 측정할 수 있으나 고가이며, 눈과 같은 기상 상황을 인식하지 못합니다. 이러한 이유로 정확한 정보를 얻기 위해서는 센서 간의 조합을 통한 상호보완이 필요합니다.

 

첨단 센서들의 중요성이 큰 만큼 자율주행차 제조 기업은 센서 기술 개발을 위해 적극적으로 투자하고 있습니다. 미국의 자동차 제조사인 T사는 고가의 라이다를 제외한 카메라와 인공지능을 이용한 기술로만 자율주행차를 개발하고 있으며, 국내의 H사와 다른 해외 기업들은 카메라와 레이더, 라이다를 모두 탑재한 자율주행차를 개발하고 있습니다. H사는 ‘2021 서울모터쇼’에서 4단계 전기 자율주행차의 실제 모델을 전시하기도 했는데요. 이때 카메라 14대, 레이다 12개, 라이다 5개로 총 31대가 달렸습니다.

 

 

# 자율주행차 시장 규모

 

글로벌 시장조사기관 KPMG에 따르면 자율주행차 시장은 2020년 71억달러(약 8조 8,289억원)에서 2035년 1조달러(약 1,244조원)로 15년간 연평균 41% 성장할 것으로 전망됩니다. 독일의 F사는 2025년까지 140억유로(18조 7,810억원)를 투자할 예정이며, 국내 H사는 미국 A사와의 자율주행 합작법인을 설립하여 20억달러(2조 5,890억원)를 투자하는 등 자동차 업계는 자율주행차 시장의 경쟁력을 확보하기 위해 막대한 자금을 투자하고 있습니다. IT 기업들도 잇달아 시장진입 계획을 밝히며 치열한 경쟁을 예고하고 있습니다.

 

모빌리티 시장 선점을 위해 우리 정부도 적극적인 투자에 나서고 있는데요. 2027년까지 4단계 자율주행 기술을 상용화하는 것을 목표로 2021년부터 2027년까지 1조 974억원이 투입되는 범부처 자율주행기술개발혁신사업(자율주행 서비스 및 생태계 조성을 위해 산업통상자원부, 과학기술정보통신부, 국토교통부, 경찰청 등 4개 부처가 추진하는 다부처 협업사업)을 추진하고 있습니다.

 

자율주행 기술 혁신은 인간의 삶에 어떤 변화를 가져올까요? 운전자와 승객에게 모두에게 편리함과 안전을 제공하며 노약자, 장애인 등 교통 약자의 이동 편의성 역시 높아질 것으로 보입니다. 교통혼잡과 사고는 줄어들며 사회적 비용이 감소하고 환경 오염 감소 및 주차효율 향상 등의 긍정적인 효과도 나타날 것으로 전망됩니다. 또한 업계에서는 완전자율주행 시대에는 운전자와 탑승객이 모두 한 방향을 바라보는 것이 아니기 때문에 자동차 공간이 서로 마주하는 ‘소통’ 공간으로 자리매김할 것으로 보고 있습니다. 이처럼 공간 개념의 변화는 인간의 라이프 스타일에 영향을 미치며 사회 ·경제 분야에 걸쳐 큰 파급 효과를 불러일으킬 것으로 전망됩니다.

 

 

# 자율주행 시대의 개막

 

자율주행차 시장의 성장세에 힘입어 국토교통부는 4단계 자율주행차 실현을 위해 3단계 자율주행차 안전기준 및 보험제도를 마련하고 자율주행차가 상용화될 수 있는 법과 제도를 정비했습니다. 또한, 2021년 12월 자율주행차 규제혁신 로드맵 2.0을 통해 2022년 본격적인 자율주행 시대 개막을 시작으로 2027년에는 4단계 자율주행차가 상용화될 것으로 전망했습니다.

 

국내 자동차 대표 기업인 H사와 모빌리티 선두 기업인 K사는 자율주행 시장 선점을 위해 기술 개발에 박차를 가하고 있는데요. H사는 2022년 하반기에 3단계 자율주행차를 본격적으로 출시할 예정이며, 상반기에는 4단계 자율주행차를 활용해 탑승객에게 편의를 제공하는 ‘로보라이드(RoboRide)’ 시범 서비스를 시작할 예정입니다.

 

K사는 2020년 12월 국내 최초로 세종시에서 자율주행 유상서비스를 선보였으며, 2021년 12월 중순부터는 판교 일대에서 자율주행 이동 서비스를 제공하고 있습니다. 2022년에는 자율주행 서비스 고도화를 위해 고정밀 지도 데이터 확보를 위한 모바일 맵핑 시스템(Mobile Mapping System)을 도입할 예정입니다.

 

지금까지 하나은행 1Q 블로그와 함께 완전 자율주행차에 대해 알아보았습니다.

 

아직은 자율주행차에 보조 운전자가 탑승해야 하지만 점차 기술 및 제도의 개선을 통해 무인으로 운행되는 완전 자율주행차 시대가 도래할 것으로 보입니다. 앞으로 기술 혁신을 통한 자율주행 산업이 성장이 우리의 삶에 어떠한 변화를 가져올지 기대해 봅니다.