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[오토저널] 차세대 자동차 혁신의 열쇠, 휴먼 머신 인터랙션

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글 : 오토저널(ksae@ksae.org)
승인 2017-06-01 05:19:46

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기술적, 시대적, 사회적 변화, 인구의 변화와 자동차의 전자화, 자동차 사용자의 다양한 요구 등으로 새로운 차량에 대한 이슈는 지속적으로 확대되고 있고 그 변화의 중심에 차량과 사람 간의 새로운 상호작용, 즉 차량과 사람 간에 새롭게 정의되는 ‘관계’가 있다.

 

HMI : Human Machine Interaction이란?

기계의 탄생 이후, 인간과 기계 간의 원활한 소통, 혹은 더욱 쉽고 효율적인 기계의 사용과 활용을 위한 노력이 계속되어 오고 있는 가운데, 휴먼-머신 인터랙션(HMI : Human Machine Interaction) 분야에서 다양한 시도가 이루어지고 있다.

 

HMI란 휴먼 머신 인터페이스(Human Machine Interface), 휴먼 머신 인터랙션(Human Machine Interaction)로 크게 두 가지 의미로 쓰이는데, 차량용 HMI(Automotive HMI)와 같이 분야를 특정하여 말하기도 한다. 전통적으로 HMI는 휴먼 머신 인터페이스를 지칭하였으며, 공장 자동화 시스템의 관리 차원에서 작업자와 시설 및 장비 간의 인터페이스를 더욱 원활하고 편리하게 하는 소프트웨어의 의미로 쓰였다.

 

그러나 현재는 인간과 기계 간의 상호작용(Interaction)을 위한 기술을 ‘사용자 환경(User interface)’ 또는 ‘인터페이스(Interface)’라고 칭하고 그 중 특히 인간의 감각과 생체 신호를 이용한 영역을 ‘휴먼 인터페이스(Human interface)’, 또는 마우스와 키보드 등의 입력장치가 필요한 현실적인 제한을 넘어선 이상적인 방식으로 NUI(Natural User Interface)라고 말하기도 한다.

 

자동차 산업의 변화와 미래 자동차 HMI 예측

HMI 혁신이 자동차 산업과 완성차 업체에 미치는 영향은 무엇일까? 우리가 사는 현재와 앞으로 살아갈 미래는 커다란 기술적, 사회적, 환경적 변화와 발전으로 지금까지와는 크게 다른 세상을 예견하게 한다. 인간과 차량 간의 인터랙션에 대한 이해는 곧 이러한 변화와 새로운 흐름에 따른 사용자의 요구를 보다 더 쉽게 받아들일 수 있게 하고 불확실한 미래를 앞서갈 전략을 구축할 수 있도록 도울 것이다.

 

지난 20여년 간 IT기업, 전자, 자동차 기업들의 전방위적인 융합과 차세대 자동차에 대한 노력, 다양한 주변 환경과 정보기술 발달에 따른 여러 혁신적인 제품들로 인해 현재의 사용자와 앞으로 차량을 이용할 젊은 세대의 차세대 자동차에 대한 기대는 크게 바뀌었다. 환경 오염은 친환경 자동차에 대한 요구를, 비전 제로(Vision zero)와 같은 사망률 제로에 도전하는 노력들은 자율주행자동차 및 안전과 헬스케어 등의 관련 기술로 이어져 차세대 자동차에 대한 기대를 더욱 높이고 있다.

 

이러한 기대는 HMI 측면에서 미래자동차에 대해 크게 세 가지 예측을 가능하게 하는데, 그 첫 번째로는 NUI(Natural User Interface)라는 단어로 대표될 수 있는 보다 더 직관적이고 자연스러운 형태의 사용자환경(Interface)와 상호작용(Interaction)을 들 수 있다. 이러한 직관적인 HMI의 적용은 차량 이용자에게 개선된 사용성을 제공할 수 있을 뿐 아니라, 일부 물리적인 접촉을 배제한 운전이라는 측면을 가능하게 하기 때문에 사용자층의 확대 또한 가능하다. 특히 자율주행자동차의 경우 차량과의 접촉성 인터랙션에 비해, 비접촉성 인터랙션의 비중이 크게 늘어날 것으로 보인다.

 

NUI를 적용한 미래의 차량은 다음과 같이 크게 6가지의 대표 기능으로 설명할 수 있다.

 

1) 시선인식 (Eye-tracking)
2) 음성인식 (Voice recognition)
3) 동작인식 (Gesture recognition)
4) 차세대 디스플레이 (Advanced HUD/window)
5) 증강현실 (Augmented reality)
6) 생체인식/뇌파인식 (Biometric/Braing controlled system)

 

이러한 새로운 인터랙션과 경험을 제공하는 기능들은 여러 학계/기관/기업에서 연구개발에 박차를 가하고 있고, 많이 알려진 성과로는 Visteon Cooperation의 시선인식을 통한 차량 시스템 조작, Apple CarPlay의 음성인식을 통한 인포테인먼트 시스템, 여러 완성차 업체들의 동작인식 차량 조작, Jaguar land Rover의 Ghost car HUD나, GM의 Window App 기능과 같은 디스플레이, Toyota의 차량 내 외부 AR/VR 콘텐츠 활용, 그 외 혈압, 박동, 지문, 뇌파 등의 생체/뇌파인식 등이 있다.

 

두 번째로 예측할 수 있는 미래의 자동차와 인간과의 새로운 상호작용은 차세대 자동차의 등장을 통해 동산과 부동산의 경계가 허물어지고, 동시에 집과 직장, 혹은 일과 휴식/놀이의 경계가 사라지게 되는 현상이다. 이는 대표적인 미래 자동차로 일컬어지는 자율주행자동차의 등장과 그 맥을 같이하며, 그 전에 차량과 차량간의 연결(VtoV), 차량과 인프라(환경)간의 연결(VtoI)와 같은 연결성(Connectivity)이 가져올 혁명과도 같은 환경적 변화가 이를 견인하게 될 것이다.

 

마지막으로 차세대 자동차는 과거의 이동수단과 운전자의 조작의 대상을 넘어 차량에 탑승한 탑승자 전부와 사용자, 그리고 소비자가 차량을 매개로 한 서비스를 이용하고, 콘텐츠를 소비하는 사용자환경(Interface)로써의 역할과 가치가 확장될 것이라 예측된다. 즉 차량은 일종의 서비스 플랫폼(Service Platform)으로써 변화된 자동차 사용자의 경험, 가치, 라이프스타일, 판매자에 대한 만족, 제품 및 서비스의 성과에 대한 예측 등 사용자/소비자와 자동차라는 기계의 상호작용에 대한 기대, 만족, 평가 및 선호가 통합적으로 중요하게 고려되는 대상으로 변모하게 될 것이다.

 

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자동차 HMI의 발전 방향

최근 자동차 산업 동향은 가까운 일본과 북미 시장을 포함 하여, 젊은층의 자동차 구매력은 떨어지는 반면, 상대적으로 구매력이 낮은 고령층의 인구비율이 증가함으로써 앞으로 초 고령사회로 진입하는 세계적인 추세 하에서 자동차 수요가 크게 증가하기는 쉽지 않을 것으로 예상된다. 또한 하이앤드 기술들이 대거 추가되며 자율주행자동차 등 고기능 차량의 등장이 차량 가격을 올리는 현상을 이끌 수 있고, 구입보다 는 렌트나 리스, 쉐어카 등 차량 소유의 개념이 바뀌며 자동 차 산업 전반의 지각변동과 차량 개발의 방향성을 설정할 때 가 온 것이다.

 

스마트폰은 피처폰에서 스마트폰으로의 전환 후, 사용자들에게 새로운 경험을 제공함으로써 결국 강력한 서비스 플랫폼으로 자리 잡으며 현재 가장 중요한 전자제품, 혹은 스마트 디바이스로 확고한 위치를 가지게 되었다. 발달 된 ICT 기술과 HMI 연구개발이 자동차 산업에도 이러한 패러 다임의 변화와 혁신을 이끌 수 있는 가능성이 있는 것이다. 그러나 자동차 산업은 전자기기 혹은 휴대전화 산업과 큰 차이가 있는데, 교체주기가 보다 길고, 높은 가격과 개인이 아닌 다수의 탑승자를 고려해야하며, 생산라인의 교체가 매 우 어려운 등의 장애가 있다. 이러한 환경에서 고려해야 할 가장 자동차 HMI는 무엇일까. 여기에서는 다음의 5가지를 고 려한 HMI 발전 방향을 제안한다. 1) 하드웨어와 소프트웨어의 통일성을 가진 HMI, 2) HMI 모 듈화, 3) 공유화 플랫폼에서의 HMI, 4) 개인화 된 HMI, 5) 특 화된 서비스 플랫폼을 지원하는 HMI의 제시된 5가지 이슈들이 바로 그것이다. 또한 세계적으로 자동차 산업들이 과거에 비해 전자화된 기술 중심으로 새로운 인터랙션과 인터페이스 를 선보이고 있는 지금, 이러한 발전방향은 과거의 자동차 산 업이 리스크를 최소화하며 보다 발전된 미래형 자동차 산업 으로 변모할 수 있는 방법이라 하겠다.

 

차세대 자동차 혁신의 열쇠, HMI

현재 자동차 산업은 큰 변화를 앞두고 있고 그 배경에는 IoT, 빅데이터, 클라우드 컴퓨팅, 고성능 차량과 같은 새로운 신기술과 신기술들의 융합으로 일어나는 혁신, 자동차의 개 념의 변화 및 패러다임의 변화가 가져온 완전히 새로운 시대 적 변화가 있다. 이러한 기술의 변혁과 융합에서 도출된 폭발 적인 시너지는 자동차 산업이 지난 100년 동안 변화해 온 것 보다 지금으로부터 3년 후, 5년 후, 10년 후 더 큰 변화들을 이루는 원동력이 될 것이다. 바야흐로 자동차 산업의 신세대 가 시작된다고 해도 과언이 아니다. HMI를 통한 혁신이 자 동차 산업과 완성차 업체에 미치는 영향은 무엇일까? 우리 가 사는 현재와 앞으로 살아갈 미래는 커다란 기술적, 사회 적, 환경적 변화와 발전으로 지금까지와는 크게 다른 세상을 예견하게 한다. 인간과 차, 혹은 기계에 대한 이해와 HMI적인 혁신은 불확실한 미래를 앞서갈 방향을 제시하고 우리 모두 에게 난제를 극복하는 핵심적인 역할을 할 것이라 믿는다.

 

글 / 주다영 (연세대)
출처 / 오토저널 16년 12월호 (http://www.ksae.org) 
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