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[오토저널] 자율주행자동차의 국제안전기준 개발 동향

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글 : 오토저널(ksae@ksae.org)
승인 2016-12-13 13:18:39

본문

국내에서는 2020년 부분자율주행기능을 갖는 자율주행자동차의 상용화를 추진하기 위해 제도정비, 인프라 확충, 기술개발 지원 등 범정부적 지원체계를 마련하여 활발히 진행되고 있고, G7 교통장관들은 독일 프랑크푸르트모터쇼에서 자율주행 및 커넥티드자동차의 국제기준 개발 촉진, 데이터보호 및 사이버보안 등에 합의하였으며, 완전자율주행 허용을 위한 도로교통법 개정 등에 대해 WP1(도로교통법 국제표준화기구)과 WP29(자동차안전기준 국제표준화기구)간의 공동회의에 자율주행자동차의 선두기업이라 할 수 있는 구글이 참여하는 등 자율주행자동차 상용화를 위한 다각적인 활동이 진행되고 있다.

 

자동차관련 국제기준(UN Regulation)을 제정하는 WP29의 주행제동전문가그룹(GRRF)의 산하 전문가기술그룹인 ACSF(Automatically Commended Steering Function) IWG에서는 기존 10km/h인 제한속도를 상향시키기 위한 기준 개정 작업중에 있으며, 내년 하반기에는 ACSF 안전기준이 공포될 것으로 예상된다. 따라서, 본 고에서는 자율주행자동차에 대한 현재 개발중인 국제안전기준 개정 동향 및 세부기준 등을 소개하고자 한다. 

 

자율주행자동차 국제안전기준 개발 동향
저속주행, 주차운전 등 10km/h로 주행속도를 제한하는 현행 자동명령조향기능(ACSF)기준은 자율주행기능인 차선 유지, 정체구간주행, 군집주행, 하이웨이 오토파이럿 등 기술의 상용화를 제한하고 있어 관련기술발전을 감안하여 UN Reg. 79의 속도제한을 상향시키자는 의견에 따라 관련 전문가기술그룹(ACSF IWG)을 결성(2015년 12월)하여 한국, 독일, 일본, 네덜란드, 프랑스, 영국, EC 등의 각국 정부대표와 세계자동차공업협회(OICA), 유럽자동차부품협회(CLEPA) 등의 이해관계자들이 참여하여 관련 기준의 개정작업을 진행하고 있다.

 

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ACSF IWG 회의는 1차 회의(2015년 4월)를 시작으로 현재까지 6차 일본 동경 회의(2016년 4월)까지 진행되었다.


자율주행자동차 관련 자동명령조향기능의 주요 기준


ACSF IWG에서는 가장 상위기능인 범주 E ACSF의 세부기준을 정한 후 나머지 하위 기능의 기준을 정하는 탑다운 방식으로 진행되고 있어 범주 E ACSF 기준을 요약하였다.

 

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●ACSF 일반기준
– 운전자의 인위적인 조향, 제동, 가속으로 기능의 오버라이드 가능
– 130km/h 이하의 ACSF 지정최대속도 및 3m/s2 이하 및 1m/s2 미만인 ACSF 지정최대횡가속도(차량속도 > 60km/h)
– 시스템 상태는 운전자에게 시각신호로 표시(해당시스템상태가 지속되는 한 지속적 표시), 운전자의 시스템 Switch-off시 Stand-by 모드 및 Failure 모드 미표시 허용

– 충돌 회피 및 완화를 위해 자동차의 전방(산식 규정), 후방(산식 규정), 측방(최소 7m)의 최소감지거리(안전거리)를 관찰하는 수단 장착 등


●ACSF 작동기준
– 아래 3가지를 모두 만족하는 경우에만 차로변경운전 시작
・ 보행자 또는 자전거가 없고 중앙분리대를 갖는 최소 2개 차로를 갖는 도로구간
・ 차량의 장치로 안전운행에 영향을 줄 수 있는 교통수단 감지
・ 차량이 안전운전을 위해 인지된 교통수단의 속도 및 거리 분석가능
– 차로변경운전시 전륜타이어 외측이 차선내측모서리에 도달전 방향지시등의 최소 3회 자동 점멸 등


●운전자 가용성 인지시스템
– 시스템 작동시마다 항상 작동되는 운전자 가용성 인지 시스템 장착 및 운전자의 운전석 이탈 여부 및 운전자의 조향인계 가능성 여부를 감지
– 운전자가 운전석을 이탈한 경우
・ 운전석 이탈시 운전석 복귀 또는 전환요구 시작시까지 경고 발생 등

・ 최대 15초의 경고 동안 운전석 미복귀시 전환요구 시작


– 운전자의 조향인계 불가한 경우
・ 운전자의 활동을 영구적으로 평가하여 운전자의 조향 인계 가능성을 확인(감지수단(예를 들어 머리/눈 움직임, 자동차의 조종장치 입력)은 제작자가 선택)
・ 최대 15분 시간범위 동안 운전자 활동이 없을 경우 운전자의 적절한 행위(운전자 수동제어 재개) 감지 또는 전환요구 시작시까지 경고 발생
・ 최대 15초의 청각경고 동안 운전자의 적절한 행위 미감지시 전환요구 시작


●전환요구 및 전환중 시스템 작동
– 시스템 경계에 도달하거나 도달 직전 또는 시스템 고장감지시 전환요구 제공
– 전환요구시점은 안전한 수동조향 전환을 위한 충분한 시간 제공
・ 정상작동조건과 시스템경계도달 예상정보를 갖는 경우 늦어도 시스템경계 도달 4초 전에 전환요구 발생(예를 들어 고속도로 출구, 고속도로구간 종료, 선택된 경로 및 차량 내장지도로 인지된 시스템 경계 등)<그림 3>
・ 임박한 충돌위험성이 있는 예상하지 못한 갑작스런 상황의 경우 전환요구 즉시 발생 및 비상운전 시작(예를 들어, 도로상 장애물 등)<그림 4>
・ 임박한 충돌위험성이 없는 예상하지 못한 갑작스런 상황의 경우 전환요구 즉시 발생 및 아래 각각의 경우에는 전환요구후 최소 4초 동안 [시스템/기본] 희망경로를 추종<그림 5>
→ACSF의 차량속도가 지정 최대속도 초과
→ 60km/h 초과인 ACSF 자동차의 횡가속도가 지정 최대횡가속도 초과
→차선손실로 시스템경계 도달
→1개 센서 고장 발생
・ 좌석안전띠를 미착용한 경우 전환요구 시작 및 전환 요구 후 최소 4초 동안 어떠한 차선도 가로지르지 않아야 함
・ 단일센서 고장을 제외한 다른 고장을 감지하자마자 전환요구 즉시 발생 및 제작자의 고장안전전략(대책) 시작 등

 

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●위험 최소화 운전(MRM)
– 전환요구 후 운전자의 조향 수동제어를 미재개한 것을 감지한 경우 전환요구후 늦어도 4초 이전에 위험 최소화운전 실시
– 운전자에 의한 위험 최소화운전 항상 억제가능 등


●비상운전(Protective Braking)
– 갑작스러운 예상하지 못한 상황에서 임박한 충돌위험성을 감지 및 안전한 전환절차의 시간이 과부족한 경우 비상운전 실시(차량 제동 또는 조향 및 2개 모두)


● 종방향제어 및 방어감속(Longitudinal Control and Protective Deceleration)
– 범주 E ACSF 장착 차량의 종방향 속도 제어 가능
– 전방의 다른 도로사용자와의 거리가 예상된 안전거리 미만 또는 미만 직전이 될 것을 감지한 경우 예상된 안전거리 재도달시까지 방어감속 실시 등


●ACSF용 데이터저장장치(DSSA)
– 사고발생시 관련기준에 따라 적합하게 ACSF가 작동하였는지 증명하기 위하여 ACSF 작동중 데이터 기록, DSSA의 차량내 장착 및 무선통신 인터페이스 포함 금
지, 데이터보안 및 데이터보호를 보장토록 설계, 허가되지 않은 변경 및 오용 방지, 운전자 및 승객에게 적절하게 데이터수집 사항 알림. 원칙적으로 여러 방법중 운
전자 및 승객의 선택에 의한 데이터 처리

– 저장데이터 : GPS 시간, GPS 위치, ACSF상태 정보, 고장 정보, 전환요구 정보, 위험 최소화 운전 정보, 운전자 조향인계
– 기록데이터 삭제불가 및 최소 6개월 동안 훼손없이 보존
– 기록데이터 접근용 특수수단 필요시 제작자에 의해 승인당국, 운전자 및 승객, 차량소유자가 수단 이용가능
– 사고전 최소 30초 및 사고후 최소 10초 동안 기록 

가까운 미래에 자율주행자동차를 구입한다는 것은 운전자 본인을 대신하여 운전을 해주는 전담운전기사(Chauffeur)를 두는 것과 같은 의미일 수 있을 것이다. 그 운전기사를 채용하는 데 있어 운전능력, 사고대처 능력 등에 대한 자격요건이 필요할 것이며, 현재 논의중인 ACSF 안전기준은 그 전담운전기사가 갖추어야 최소한의 자격 즉, 탑승자를 안전하게 운송하는 자율주행자동차가 갖추어야 최소한의 성능기준이 될 것이다. 그러한 안전기준의 개정작업에 지속적으로 참여하여 국내 교통환경, 국내 도로교통법, 개인정보보호법 등을 고려하여 우리나라의 입장을 반영하는 노력이 더더욱 필요한 시점이며, ACSF 안전기준은 자율주행자동차의 개발시 준수해야 할 안전가이드로써의 역할을 할 것으로 생각된다.


언뜻 예전 모 개그우먼의 유행어인 “김기사~~ 운전해~~” 하며 자동차의 운전을 맡기듯 자율주행시스템이 전담 운전기사가 되어 자동차가 척척 알아서 주행하는 가까운 미래를 상상해 본다.

 

글 / 이명수 (교통안전공단)
출처 / 오토저널 16년 6월호 (http://www.ksae.org) 
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