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글로벌오토뉴스 채영석 국장은 30년 동안 자동차 전문기자로 활동해 왔으며 인터내셔널 엔진 오브 더 이어, 월드 카 오브 더 이어의 심사위원이다. 골드만 삭스 등 투자은행들과 다른 시각으로 산업 분석을 해 오고 있다. 지금까지 3,000종 이상의 차를 타고 시승기를 쓰고 있으며 세계적인 모터쇼와 기술세미나 등에 참석해 글로벌 차원의 트렌드 분석에 힘을 쏟고 있다. 2013년 골드만 삭스가 유가 200달러 시대를 이야기했을 때 역으로 유가 폭락 가능성이 있다는 칼럼을 쓰기도 했다.

82. 자율주행차 – 10. 컨셉트카로 본 현재와 미래

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글 : 채영석(charleychae@global-autonews.com)
승인 2019-05-26 11:29:44

본문

뉴스는 넘치는 데 아직 우리 피부에 와 닿지는 않는 것이 자율주행차다. 전기차와 공유경제에 관한 것들은 그나마 조금씩 진전이 되는 것을 목격하고 있다. 그에 비해 자율주행차는 뉴스에만 등장하는 수준이다. 그것은 기술적인문제를 비롯해 사회적인 인프라 구축이 필요하고 법적 제도적 뒷받침도 있어야 하기 때문이다. 윤리적인문제까지 해결해야 한다. 무엇보다 중요한 것은 가격이다. 현상황에서 완전 자율주행차를 위해서는 8,000~9,000만원의 추가 비용이 들어야 하기 때문이다. 보쉬 관계자는 이런 점들 때문에 가까운 미래에 일반인들에게 보급되기는 힘을 것이라고 전망했다. 그는 2050년은 너무 멀지만 적어도 2022년은 아니라고 주장했다. 완성차회사들이 내놓은 컨셉트카들을 통해자율주행차의 현재 상황을 짚어 본다.
 
글/채영석(글로벌오토뉴스 국장)
 
지금 자동차업계에는 지각 변동이 일어 나고 있다.그 중심에는 ‘배터리 전기차를 중심으로 하는 자율주행차를 공유한다.’는 화두가 있다. 그 중 자율주행차의 목표는 201년까지는 SAE기준 레벨4로한정된 지역에서의, 2025년까지는 레벨5의 완전 자율주행을하는 것이다.
 
기술의 특성상 많은 비용이 들고 시간이 걸리기 때문에 협력 및 제휴에 대한 움직임이가파르다. 다임러AG와BMW가 모빌리티 서비스회사를 합병한 데 이어 자율주행 기술도 공동 개발하기로 한 것이 대표적인 예다. ADAS기술과 고속도로와 주차장에서의 자율주행 기술 등을 공동 개발하는 것으로 되어 있다. 장기적으로는 도심에서의 보다 고도의 자율주행기술로 제휴 범위를 확대할 가능성도 있다고 밝혔다. 물론 이를 위한 공통 아키텍처 개발도 검토 하고 있다.

지금 자율주행기술 개발에는 적도 아군도 없는 상황이 전개되고 있다. 완성차회사는 물론이고대형 부품업체, IT업체, 반도체 업체, 모빌리티 서비스 업체 등간의 제휴가 끊임없이 이루어지고 있다. 과거에는자동차회사들을 중심으로 대형 부품업체들이 그룹을 이루었다면 지금은 반도체업체들이 더 큰 힘을 발휘하는 양상이 전개되고 있다.
 
레벨5를 목표로 하고 있는 구글은 우선은재규어 i-Pace와 크라이슬러 패시피카를 베이스로 하는 레벨4의자율주행차 생산을 준비하고 있다. 그에 반해 대부분의 전통적인 자동차회사들은 2020년 또는 2021년 레벨4 자율주행차출시를 목표로 내 세우고 있다. 레벨4까지는 스티어링 휠과페달이 있는 차를 말하며 레벨5는 그런 조작 장치가 아예 없는 것이다.구글과 GM은 처음부터 레벨5를 목표로 표방했으나전통적인 자동차회사들은 단계적인 발전을 추구했다. 지금은 모든 자동차회사들이 레벨5 구현을 선언하고 있다. 현 상황에서 각 업체들이 공개한 컨셉트카와기술들을 정리해 본다.

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메르세데스벤츠 ESF2019
메르세데스 벤츠는 2015CES를 통해F015라는 새로운 자율주행 컨셉트카를 통해 미래 자율주행차의 방향성을 제시했다. 앞뒤 시트가 마주 보는 사진으로 많이 알려진 모델이다. 최근에는최신 자율주행 기술 등 차세대 기술을 채용한 컨셉트카 ESF2019를 발표했다. ESF는 Experimental Safety Vehecle을 의미한다.  메르세데스 벤츠는 그동안 ACC와 처로 이탈방지, 전방 충돌방지, 자동 브레이크 등을 실차에 적용해 왔다.
 
이번에는 전동화와 자율주행이 미래 자동차의 핵심 기술인 시대에 훨씬 고도화된 안전기술이필요하다는 점에 착안에 그에 관한 다양한 아이디어를 보여 주고 있다. 자율주행차의 실내는 훨씬 다양한시트 포지션이 요구되며 그에 따라 탑승자에 따른 안전 장비가 필수 요소다. 이를 반영해 뒷좌석 탑승자가안전벨트를 장착할 수 있도록 하는 다양한 아이디어가 채용됐다.

도로의 이용자는 자율주행차의 움직임에 대해 인지할 수 있어야 한다. 이를 위해 지금까지와는다른 관점에서 안전 기술을 개발해야 한다. ESF2019는 센서를 통해 차량 주위를 감시하면서 보행자등 다른 도로 이용자에게 경고하기도 한다. 여기에서 주목을 끄는 기술이 액티브 브레이크 어시스트다. 교차로 등에서 보행자와 자전거의 정확한 위치를 검출할 수 있으며 충돌 위험이 있을 경우 시각적으로 또는 음성에의한 경고를 내 보낸다. 그래도 운전자가 반응하지 않으면 자동 브레이크가 작동한다.

만일 사고가 발생했을 때 차 뒤쪽에서 작은 로봇이 나타나 삼각대를 설치해 2차 사고를 방지한다. 동시에 차의 루프에서 경고판이 솟아 올라오고 리어 윈도우에 경고 메시지를 표시하기도 한다.

ESF2019는 수동 운전 모드가 있으며 완전 자율주행모드로 주행할 때는 스티어링 휠과 페달 등이 보이지 않게 격납된다. 디지털 헤드램프를 채용해 하이빔에서도 대향차와 보행자가 방해 받지 않는다. 360도 LiDAR를 채용한 것이 눈길을 끈다.
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BMWVision iNEXT

BMW그룹의 자율주행차는 비전 iNEXT를 통해 구현되고 있다. 2021년 출시 예정인 비전 iNEXT는 배터리 전기차와 자율주행 기술의 조합뿐 아니라 커넥티비티의 진화와 모빌리티의 미래에 대한 BMW의 방향성을 가늠할 수 있다. 이 시대의 화두인 C.A.S.E.컨셉이 단일 차량에 통합된 첫 번째 모델이다.

실내는 화면과 버튼이 거의 없다. 대신 부스트(boost) 모드와 이즈(ease) 모드로운전자가 운전을 할 것인지 여부에 대해 선택할 수 있다. 부스트 모드는 운전을 직접 하는 것이고 이즈모드는 자율주행 모드다. 부스트 모드에서는 스티어링 휠 및 디스플레이가 운전자를 위한 형태로 변경된다. 이즈 모드에서는 스티어링 휠 이 계기판 하단으로 수납되어 탑승자에게더 넓을 공간을 제공한다. 그 상태에서 커넥티비티기능을 통해 다양한 정보를 확인하고 즐길 수 있다. 차량 탑승자에 따라 휴식, 커뮤니케이션, 엔터테인먼트를위한 공간으로 변화한다.
 
디스플레이 패널에는 속도와 주행상황 등을 알려주는 기능에서 탑승자가 관심있는 장소와 이벤트에 대한 정보를 표시하는 형태로 변경된다. BMW 인텔리전트 퍼스널 어시스트도탑재된다. 운전자가 ‘하이BMW’라고 부르면 음성 어시스트가 가동되며 운전자가 원하는 다양한 기능과 정보를 이용하고 확인할 수 있다.
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아우디'AI:ME (에이미)'
아우디의 최신 자율주행 컨셉트카는 2019상하이오토쇼를 통해 공개된 'AI:ME (에이미)'다. 아우디의자율주행 기술뿐만 아니라 카 셰어링과 같은 미래 모빌리티 서비스을 위한 비전을 담은 컨셉카이다. 자동차를소유하는 것이 아니라 필요할 때 사용할 수 있는 자율주행 기반의 차량공유 서비스를 위한 차량을 엿볼 수 있는 컨셉트카이다.

차량의 전후에 탑재된 LED 조명은주위 차량이나 보행자에게 차량의 진행 상황을 알려주는 기능을 한다. 이러한 기능은 최근 자율주행 기술을연구하는 제조사와 부품사들이 개발 중인 시스템으로 자율주행 시 차량의 이동 방향이나 가속 감속 상태를 표시해 불안감을 덜어주는 기능이다. 자율주행 관련 한 조사에 따르면 운전자와 보행자의 41%가 자율주행차와같이 도로를 주행하거나 도로를 건너는 데 있어서 불안하다는 생각을 가지고 있는 것으로 나타났다. 자율주행차량의 주행 정보를 알리는 것은 자율주행 기술에 대한 신뢰성 향상을 위한 중요한 과제이다.

차량 내부에 있는 VR 고글을 통해 자율주행 중 인터넷 검색이나 영화 감상도 할 수 있으며, 차량의 다양한 기능은 내부에 위치한 터치 패드뿐만 아니라 운전자의 시선을 추적하는 시스템을 통해서도 선택할수 있다.
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폭스바겐 ID.Drive
폭스바겐은 ID.Drive라는 별도의브랜드를 설립해 자율주행기술을 개발하고 있다. 폭스바겐그룹 연구소가 개발한 배터리 전기차 베이스의 자율주행컨셉트카인 e-Golf는 11개의 레이저 스캐너와 7개의 레이더, 14개의 카메라가 장착되어 있다. 수 시간에 걸친 정기 주행 테스트 중에는 분당 최대 5기가바이트의데이터가 송수신된다.

e-Golf의트렁크에는 노트북 약 15대 수준의 컴퓨팅 파워가 내장돼있다. 최첨단센서기술과 결합된 이 엄청난 컴퓨팅 역량은 보행자, 자전거 이용자, 다른자동차, 교차로, 주행 우선권, 주차 차량 및 이동 중 차선 변경 상황에 대한 데이터를 최단거리에서 1000분의 1초 단위로 수집 해준다. 정보의 다양성과 복잡성에도 불구하고 차량소프트웨어에 사용된 인공지능은 관련된 모든 사물을 입력하고 잘못된 경보 없이 반응해야 한다. 이를 위해딥러닝, 신경망, 패턴인식 등과 같은 여러 인공지능 접근법이사용된다.

폭스바겐그룹은모든 도로에서 레벨5까지의 자율주행 기능을 구현하기 위해 모든 브랜드 및 그룹 내 관련 부서들과 협력하고있다.
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볼보 360C 컨셉트
볼보는 2008년에2020년 교통 사고 사망자와 중상자 제로라는 비전을 발표했다. 그 때 이미 볼보는 전방충돌경고와 자동 브레이크, 충돌 회피 스티어링 시스템 등을 개발하기 시작했다. 2017년에는 자율주행자동차 3단계는 안전성에 부족함이 있어 건너뛰어서 4단계로 가야 한다고 주장하기도 했다. 이는 세계최초로 채용한 시티 세이프티를 비롯해 사각지대 정보 시스템, 동물 인식 카메라 센서 등 자율주행에 필요한요소 기술들을 이미 오래 전부터 개발해 온 전력을 배경으로 한 것이다. 피로 상태를 검출하는 센서를연구해 왔으며 주의력 저하시에 주행 차선으로부터의 이탈 방지,전방 주행 차와 지나치게 가까워지는 것을 방지, 졸음운전 방지 등도 마찬가지이다. 볼보의 안전 철학이 곧 자율주행차를 위한 기술인 것이다.

볼보 360C 컨셉트는 기본적으로 운전자가 필요없는 완전 자율주행 배터리 전기차다. 스티어링 휠과 내연기관이 없기 때문에 자유로운 디자인이 가능하며, 이를 통해 승객을 위한 좌석 배치도 전혀 다르게 하고 있다. 미래의자율주행차가 수행하게 될 수면용 좌석, 이동하는 사무실, 거실및 엔터테인먼트 공간을 모두 담고 있으며, 사람들이 여행에 사용하는 이동수단을 다시 생각하도록 만들고있다.

볼보는 360c를 통해 편도 300km 이내의 단거리 항공 여행을 대체한다는 포부다. 미국 내에서는지난 해 7억 4천만 명이 넘는 여행객이 이러한 국내선 항공편에올랐으며, 항공사는 수십억 달러의 수익을 올렸다고 한다. 국내선항공편을 이용한다고 해도 보안 검사 및 대기 시간은 똑같이 소요되기 때문에, 다시 생각해 보면 자동차보다더 많은 이동시간이 소요되는 셈이다. 볼보의 CEO는 “자율주행은 안전에 있어서도 큰 발전일 뿐 아니라 흥미로운 새 비즈니스 모델을 만들 수 있다”라고 언급했다.
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재규어Future Pace

재규어는 2017년부터 Future-PACE 컨셉을 바탕으로 자율주행기술을 개발해 오고 있다.2040년 이후 미래 모빌리티의 다양한 가능성을 제시한 스터디 모델로 자율주행, 커넥티드, 전동화 등 재규어의 차세대 모빌리티에 대한 제안이다.

Future-PACE 컨셉은차세대 이동성에 대한 요구를 충족할 수 있도록 주문형으로 제작되며, 2+1 시트 구조의 디자인으로 도심에서의주행과 주차를 고려해 디자인 되었다.  Future-PACE 컨셉의 핵심은 음성으로 작동하는세계 최초의 인공지능(AI)스티어링 휠, '세이어'가적용되있다는 점이다. 세이어를 통해 자동차를 단독으로 소유하거나 커뮤니티의 다른 사람과 공유할 있으며, 재규어의 주문형 서비스클럽의 회원으로 가입해 이용할수도 있다.

2018년에는 보행자와눈 마주치는 주율주행 테스트를 실시했으며 2019년 초에는 다른 사람들에게 자율주행차의 주행 방향을알려주는 기술을 개발했다. 차체 전면에 빛으로 몇 개의 선과 막대를 그리는데, 주행 속도가 빠르면 막대 사이의 간격이 넓어지고 느리면 간격이 짧아지는 식으로 대응한다. 또한 회전을 할 때 막대가 회전하는 방향으로 움직여서 배열되므로 이것을 보고 회전 방향을 짐작할 수 있다. 재규어랜드로버는 현재 영국 정부에서 지원하는 ‘오토드라이브(Autodrive)’ 프로젝트를 진행 중이다.
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토요타 TRI-P4

토요타는 2019 CES에서 새로운 자율주행테스트 차량인 'TRI-P4'를 처음으로 공개했다. TRI-P4는 TRI (토요타 리서치 인스티튜트)의 개의 자율주행 시스템인 '가디언'(첨단운전자 지원 시스템)과 '쇼퍼'(자율주행 시스템)의 테스트를 위해 개발된 자율주행 테스트 차량이다. 이 차량은 렉서스 LS의 하이브리드 모델인 'LS500h'를 기반으로 하고 있다.

TRI-P4에는 2개의 카메라가 장착되어 사물 인식 성능을 높이고 있으며, 자율주행 차량을 위해 설계된 2개의 이미지 센서가 차량의 전후에 탑재되어 있다. 레이더 시스템은차량 주변 근거리의 시야를 향상시킬 수 있도록 최적화되어 있다.  8개의 스캐닝 헤드를가진 라이다(LiDAR) 시스템은 기존의 플렛폼 3.0(Platform 3.0) 시스템이 탑재되어 있지만, 신형 LS의 디자인에 맞춘 형태로 변경되었다. 뿐만 아니라, 처리 성능과 머신 러닝 기능도 개선되었다. 모든 컴퓨터는 하이브리드차량에 탑재된 배터리로 작동된다.

트렁크에 탑재된 컴퓨터는 자율주행 차량의 두뇌 역할 하게 다. 뒷좌석 뒤에 위치해 있지만, 적재공간를 최대한 활용할 수 있도록 크기를 최소화했다.
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닛산 프로파일럿 2.0

닛산은 레벨3에 해당하는 프로파일럿 2.0을 올 가을 출시될 신형 닛산 스카이라인에 채용한다. 프로 파일럿 2.0에서는 내비게이션으로 목적지를 설정하고 고속도로의 본선에 합류하면 내비게이션 연동 루트 주행을 시작한다. 루트 주행을 시작하면 추월과 분기 등을 포함해 시스템이 루트 상에 있는 고속도로 출구까지 주행을 지원한다.

실제 운전은 한정적 자율주행으로 운전자는 항시 전방을 주시해야 한다. 도로와 교통 상황등에 따라 스티어링 휠을 확실하게 조작할 수 있는 상태에서는 동일 차선에서 스티어링 휠에서 손을 뗄 수 있다. 프로파일럿 2.0 의 기능은 자동차의 속도와 차간거리 제어 기능을 비롯해 차로 중앙유지 기능, 추월 지원 기능, 차로 변경 지원 기능, 루트 주행 지원 기능 등이 있다.
 
프로 파일럿 2.0에는 7대의 카메라, 5대의 레이더 센서 및 12대의 소나 센서가 통합되어 있다. 3D 고해상도 내비게이션 시스템도 포함된다. 테슬라와 마찬가지로라이다(LIDAR)는 채용하지 않고 있다. 닛산은 그만큼센서 융합 기술과 매핑이 뛰어나다고 설명하고 있다. 닛산은 제한된 능력에 대해 오해하지 않도록 프로파일럿 이름에 Assist를 추가한다고 밝혔다.
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르노 EZ-POD

르노는 EZ 전기 컨셉트 시리즈의 새로운버전EZ-POD를 공개했다. 2인승 마이크로 모빌리티를 표방하는모델로 배터리 전기차를 베이스로 한 자율주행차다. 도심에서의 짧은 이동을 위한 대안이다.

르노는 2018년에 소형 밴 EZ-Flex를비롯해 EZ-Ultimo, EZ-Pro 등 다양한 컨셉트카를 소개했다.르노는 EZ-POD을 ‘제한 속도의마이크로 모빌리티 솔루션’이라고 칭하고 있다. 한정된 속도영역에서 컴팩트한 디자인으로 민첩성을 발휘한다는 것. 특히 공항이나 주차장, 쇼핑 센터 등 대형 시설에서 유용한 이동 수단이라는 점을 강조하고 있다.

EZ-POD은 르노의 EZ-PRO 모듈러 플랫폼을 베이스로 하고 있으며 이미 공개한 EZ-GO를 모티브로 하고 있다. 앞쪽에는 하나의 카메라와 하나의레이더가 뒤쪽에는 숏 &롱 레인지 레이다가 설계되어 있다. 또한두 개의 안테나와 GPS가 루프에 설계되어 실시간으로 위치 파악이 가능하고 커넥티비티 기능을 수행한다.
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GM 크루즈 AV
자율주행 기술이 미국의 군사기술을 응용하는 데서 진전을 이뤘다는 점에서 가장 많은 진전을 보이고 있는 것이 미국의 GM과 구글이다. 그 중 GM에서제시한 크루즈 AV의 대시보드는 마치 조수석 두 개를 복사해서 반대로 붙인 것 같은 느낌이다. 완벽한 자율주행 기술로 인해 운전석이 필요가 없기 때문이다.

아직까지는 안전성 향상과 돌발 행동에 대한 대처 등 갈 길이 남아있지만, GM이 빠른 시일내에 로보택시 서비스를 선보이겠다고 선언한 만큼 빠른 결과물을 볼 수 있을 것으로 예상된다. 실리콘밸리에 있었던 자율주행 관련 주도권이 서서히 디트로이트로 옮겨가고 있다.

GM은 크루즈 AV를 2019년부터 양산할 계획이다. GM의 크루즈 AV는 스티어링 휠,가속/브레이크 페달이 없는 레벨 5 수준의 완전한자율주행 차량이다.  구글과 마찬가지로 360도라이다를 채용하고 있다. 대시보드 주변에 운전자가조작해야 할 주행을 제어하기 위한 버튼이나 스위치도 없다. GM은 크루즈 AV를통해 교통사고나 교통정체 없는 도로 환경과 EV 보급을 통한 배출 가스 감소, 모든 연령의 사람들이 자동차를 이용할 수 있는 환경을 목표로 하고 있다.
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FORD AUTONOMOUS VEHICLE

포드는 자사의 자율주행 자동차 개발 부문을 분사해, '포드 자율주행 차량 (FORD AUTONOMOUS VEHICLE)'을 설립했다. 포드는이미 탈착식 스티어링 휠과 페달에 관한 특허를 고안했다. 포드도 GM과마찬가지로 스티어링 휠과 가속 페달, 브레이크 페달이 없는 레벨5의완전 자율주행차 개발을 목표로 하고 있다.

포드는 현재 미국 중서부 지역인 디트로이트와 남부지역인 마이애미에서 자율주행 테스트를 진행하고 있다. 워싱턴의일반 도로 주행 테스트를 통해 포드는 2021년 자율주행 자동차를 통한 라이드 쉐어링 서비스를 실용화하기위한 폭 넓은 데이터를 수집할 계획이다.

포드는 월마트 등과 공동으로 자율주행 배달차도 실험하고 있다. 포드 트랜짓 커넥트 밴을 개조한 이 차는 자율주행을 할 수 있으며, 화물의크기에 따라 적재함을 몇 구역으로 나누었다. 현재는 플로리다 주 마이애미 비치에서만 실험을 진행하고있는데, 만약 이곳에서의 실험이 성공하면 실험 영역이 더 확대될 것으로 예상된다.
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현대 ‘엘리베이트(Elevate) 컨셉트카’

현대자동차의 로봇 및 전기차 기술이 적용된 '엘리베이트 컨셉트카'는 기존 이동수단의 틀을 깬 새로운 개념의 미래 모빌리티다. 2017년 11월 미국 실리콘밸리에 문을 연 현대차그룹의 오픈 이노베이션 센터 ‘현대크래들(HYUNDAI CRADLE)’에서 개발했다.

'엘리베이트 콘셉트카'는 바퀴 달린 로봇 다리를 자유롭게 이용해 기존 이동수단이 접근할 수 없었던 위험한 지형까지도 걸어서 이동할수 있는 것이 특징이다.

현대·기아차의 자율주행차에 대한 전체적인 방향성은 쉽고 편안한 모빌리티 경험 제공한다는 것이다. 예를 들어 전기차를 타고 가던 운전자가 목적지에서 하차하면 차량이 스스로 빈 충전공간을 찾아 들어가 무선으로충전된다. 충전을 마친 전기차는 다른 차를 위해 충전공간을 비워주고,일반 주차공간으로 이동해 스스로 주차를 완료한다. 운전자가 스마트폰으로 차를 호출하면 지정한장소로 스스로 이동해 운전자를 태운다.

이 모든 과정은 차량과 주차시설, 충전설비와 운전자간의 지속적인 커넥티비티 기술로 이뤄진다. 주차시설이차량에 빈 주차공간이나 충전구역의 위치 정보를 전송하고, 무선충전기는 전기차의 완충 여부를 운전자에게전달하는 등 실시간으로 관련 정보를 주고받는 방식이다.


 

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