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[오토저널] 자율주행, 진화를 앞둔 자동차산업

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글 : 오토저널(ksae@ksae.org)
승인 2017-10-21 11:34:31

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최근 자동차산업은 안전하고 편리한 이동수단을 제공하고 교통사고로 인한 인적, 물적 손실을 최소화해야 하는 새로운 역할에 직면하고 있으며 국민, 산업, 사회간의 활발한 교류와 공존모델 제시가 요구되고 있다. 자율주행은 운전자의 조작없이 자동차 스스로 주행환경을 인식하고 안전한 주행경로를 판단하여 주행하는 자동차를 의미하고 미국 도로교통안전국(DOT NHTSA)은 자율주행을 자동화단계에 따라서 5단계(레벨0~레벨4)로 구분하고 있다. 기존 주력산업의 성장 정체화, 소비자 니즈의 다양화 등으로 21세기 글로벌시장은 기술·산업간의 창조적이고 미래지향적인 융합이 필수적이라고 할 수 있다. 이러한 관점에서 자율주행은 자동차산업을 중심으로 다양한 서비스가 사용자에게 제공되어야 하므로 기존 주력산업을 개방형 혁신구조로 개편하고 기술제휴, 공동연구 등을 통해 산업간 상생발전이 가능하도록 산업생태계를 조성할 필요가 있다. 이러한 산업생태계를 바탕으로 기존 주력산업의 구조고도화와 체질개선을 통해 산업융합을 바탕으로 하는 지속 가능한 원동력과 고부가가치 서비스·신사업 발굴이 가능할 것으로 기대된다. 특히 자동차-인프라(ICT, 도로)의 전략적인 협력관계로 소비자 확대에 따른 인간친화형 서비스 개발 및 신사업 공급이 가능할 것으로 기대된다.

 

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자율주행은 기존의 기계 및 교통 중심의 기술에서 첨단센서, 정보통신, 지능제어 등의 신기술을 융합한 복지교통사회용 융합시스템으로 자동차가 스스로 주변환경을 인식, 위험상황을 판단, 운전자의 안전주행을 지원할 수 있어야 한다.


CES 2017에서 엔비디아는 자율주행 시연(컨셉카 BB8)을 통해 인공지능과 딥러닝의 힘을 강조했고 BB8에는 인공지능 컴퓨터인 DRIVE PX2와 DriveWorks 소프트웨어와 최근 18개월 동안 개발된 딥뉴럴 네트워크 PilotNet를 탑재해 복잡하고 역동적인 주행환경에서도 자율주행이 가능하게 하였다. BMW는 올해 하반기 인텔, 모빌아이와 협력하여 자율주행차 40대 정도를 시범주행할 것이라고 밝혔고 미래 자율주행의 모습에 대한 비전을 제시하는 BMW i Inside Future(로봇비서를 이용한 주차가이드, 미래형 창문인 커넥티드 윈도우, 홀로액티브 터치, 오픈 모빌리티 클라우드 기술 등) 컨셉카를 선보였다.


최근 국내외 자율주행의 개발 특징은 1) 인공지능은 선택이 아닌 필수이고 데이터 처리와 소프트웨어 개발은 자동차 내부에서 외부로 변화 중, 2) 자동운전에 머무르지 않고 커넥티드 디바이스·서비스와 융합된 미래형 이동체로 발전 중, 3) 자동차-인프라 정보융합으로 자율주행 차량성능 향상 및 교통사고 책임소재 등의 사회적 합의를 추진중에 있다고 할 수 있다. 미국 도로교통안전국(DOT-NHTSA)은 자율주행을 운전자의 주행조작 개입정도에 따라서 5단계(레벨0~레벨4)로 구분하고 있다. 현재 양산되고 있는 고급차종에서는 이미 차간거리제어, 차선유지지원 등 특정기능의 자동화시스템이 일부 적용(레벨1)되고 있으며 2개 이상의 자동화시스템이 통합되는 자동차(레벨2)는 현재 많은 자동차업체들이 시장을 선도하기 위하여 양산개발을 추진하고 있다. 제한된 조건에서 자율주행이 가능한 자동차(레벨3)에 대해서는 최근 실도로 상에서의 테스트를 수행하고 있다. 완전 자율주행(레벨4)은 탑승자가 목적지를 입력만 하면 자동차가 스스로 주행을 하는 수준으로 자동차 및 주행환경에 대한 기술은 물론, 사고발생시 법적 책임, 보험 등의 문제까지 완벽히 해결되어야 양산이 가능할 것으로 예상된다.

 

본격적인 자율주행의 상용화는 2020년부터 예상되고 있는데 2035년의 북미, 서유럽, 아시아태평양 등 글로벌 3대 시장에서의 판매량은 9,540만대로 2020년 이후 연평균 성장률 85%가 예상된다. 또한 자율주행의 비중이 2025년 4%에서 2035년 75%로 폭발적으로 증가할 것으로 예상하고 있다. 국내외 시장에서 주요 완성차업체들은 적시에 자율주행 출시를 목표로 경쟁적인 개발을 진행중에 있다. GM은 Cadillac CTV를 대상으로 2017년 NHTSA 레벨2의 Super Cruise 양산계획을 밝혔는데 운전자의 주변상황 주시가 필요한 수준의 통합 자율주행을 목표로 하고 있다. 벤츠는 2025년까지 Driverless heavy truck 개발, 2030년까지 Fully autonomous vehicle 개발을 목표로 하고 있다.

 

미래 자율주행의 경쟁력은 자동차를 만드는 기술력보다 사회와 공존하면서 다양한 서비스를 제공할 수 있는 신개념 이동체로서의 역할에 있다고 할 수 있으며 세계적 수준의 자동차, ICT, ITS 기술을 보유한 우리나라는 충분한 잠재력 보유, 자동차산업의 패러다임 전환이 중대한 기회이자 위기이기도 하다. 즉 국내외시장의 변화에 대응하지 못하는 경우 세계 6위 자동차산업의 위상마저 위협받을 가능성도 있고 이러한 중대한 변화의 기로에서 산업간, 민관협력을 통해 범국가적 역량을 결집하고 이업종간 협업, 안전성&신뢰성을 위한 장기간 실증, 인프라 및 법제도 연계를 위한 패키지형 정부지원이 시급한 상황이다.

 

미래시장을 선도하기 위해서는 자동차-인프라(도로 & ICT) 정보융합을 통해 시장을 선도할 융합기술의 확보가 필요하다. ICT 기술을 보유하고 있는 대학, 연구소 및 기업간 공동으로 기술개발을 추진하고 자율주행을 위한 DB, 개방형 플랫폼을 구축·제공하여 ICT 업체의 기술개발 지원 및 참여를 확대해야 한다. 아울러 자율주행 관련 서비스 신산업 창출을 위하여 자율주행과 연계한 고부가가치 서비스 모델(예, 로봇택시)을 발굴하고 실증환경에서 다양한 시나리오 검증을 통해 안전성을 확보하고 사업화를 추진하는 것이 바람직하다. 즉 글로벌수준의 자율주행 실증존을 구축하고 통신인프라, 위치측정시설, 교차로 연계시설 등이 지원되도록 하여 국내기업의 사업화를 촉진할 수 있도록 해야 한다.


자율주행의 실현은 도로교통문제의 해결에 있어서 최적인 주행을 도모하는 것으로 정체의 해소·완화나 교통사고의 저감 등에 효과를 기대할 수 있다. 또한 일부 운전을 자동차가 담당하는 것으로 운전자의 운전부하를 경감하고 고령자 등의 이동지원을 실현하는 것과 동시에 운전쾌적성의 향상도 기대할 수 있다. 이와 같이 자율주행의 실현에 의해 도로교통문제의 해결이나 도로이용 사람의 편리성 향상, 새로운 요구의 창출 등 광범위하게 효과가 기대된다. 다음은 자율주행의 기대효과를 정리한 것이다.


●정체의 해소·완화

도시간 고속도로에서는 정체의 약 3할을 차지하고 있던 요금소 정체가 자동요금징수(ETC)의 보급에 의해 대체로 해소되고 있으며 현재 Sag부·오르막부 또는 인터체인지 합류부, 터널입구부가 주요한 정체 발생구간이 되고 있다. 자율주행의 실현은 교통류의 원활화를 실현하기 위한 최적의 주행환경을 구축 가능함으로 주요 정체 발생구간에 있어서 대폭적인 정체 완화효과가 기대된다.


●교통사고의 삭감

고속도로상의 인적요인별 사고건수에서는 발견의 지연, 판단의 잘못, 조작의 잘못 등이 90% 이상을 차지한다. 또한 사고유형별 사고건수를 살펴보면 자동차 상호간의 사고가 약 90%, 자동차 단독이 약 10%이다. 자동차 상호는 다른 자동차와의 추돌, 자동차 단독으로는 공작물 충돌·노외 일탈 등이 주된 요인으로 되고 있다. 자율주행의 실현은 안전성 향상을 향한 대책으로 사고요인 중에 가장 큰 비율을 차지하는 인적미스나 전방의 정보부족 등에 기인하는 교통사고의 저감효과를 기대할 수 있다.


●환경부하의 경감

이산화탄소 배출량 가운데 운수부문으로부터의 배출량은 약 20%로 운수부문의 80% 이상이 자동차로부터의 배출이다. 자율주행의 실현은 불필요한 가감속의 저감, 공기저항의 저감, 정체의 억제 등으로 연비 향상이나 CO2 삭감의 효과 를 기대할 수 있다.


●고령자 등의 이동지원

우리나라도 이미 2000년에 65세 이상 인구비율이 7% 이상이 되는 고령화사회에 들어가 있고 65세 이상 인구비율이 20%를 넘는 초고령화사회도 2026년 쯤으로 예상하고 있다. 또한 운전중 교통사고 사망자수에 차지하는 고령자의 비율은 증가하는 경향으로 고령자 특유의 미스도 표면화되고 있다. 자율주행의 실현에 의해서 운전부하가 큰 폭으로 경감하기에 고령자 특유의 교통문제를 해결하는 것이 가능함으로 고령자 등의 이동을 지원하는 것이 기대된다.


●운전의 쾌적성 향상

운전시 스트레스를 심박간격으로 보면 운전시의 스트레스가 높다는 경향이 있고 자동차로의 이동시 불만에서도 「운전피로」 라고 말하는 의견이 상위에 있다. 자율주행의 실현에 의해서 운전부하를 큰 폭으로 경감함으로써 장거리의 이동에서도 피로가 적은 상태로 이동하는 것이 기대된다.


●산업경쟁력의 강화

물류에서 최근 자동차의 수송기관별 분담률은 증가하는 경향, 매상고 물류비용비율은 옆걸음질하는 경향에 있어서 운전자의 고령화나 장시간 노동 등의 과제도 표면화되고 있다. 이러한 과제의 극복을 도모하면서 국제경쟁에 적절히 대응하기 위해서 우리나라의 산업기반이 되는 도로교통의 효율화를 더욱 더 높이는 것이 필요하다.


우리나라에서 자율주행의 실현을 도모함으로써 자율주행의 협조분야에 있어서 선도적인 역할이나 제조의 기술·노하우의 축적 등이 진행되는 것과 함께 산업경쟁력을 지지하는 효율적인 도로교통사회의 실현이 기대된다. 특히 산업기반을 지지하는 물류시스템은 급속히 효율화·자동화가 진행되고 있어서 자율주행의 실현은 물류시스템을 더 효율적으로 운용되도록 기여할 수 있을 것이다.


●산업융합의 촉진

미래 네트워크 사회에서 자동차산업의 지속 가능 발전을 도모하면서 고객, 기업, 정부, 사회 등과 활발한 교류와 공존모델의 창출, 시장과 소비자는 물론 사회구성원들의 다양한 욕구 충족과 개인성향을 반영한 이동서비스 제공이 가능하며 산업의 패러다임 변화에 대응하기 위하여 New players의 참여를 유도하고 공존할 수 있는 개방형 산업문화의 구축에 기여할 수 있을 것이다.


●그 외

자율주행의 실용화로 여행속도의 향상으로 이동시간의 단축, 사용자 친화형 자동차가 개발됨으로써 운전자의 운전기회의 증가 등 다양한 효과도 기대된다. 행복과 삶의 질 향상을 위하여 안전한 이동수단을 제공하고 운전자와 탑승자에게 Quality-Car-Life 제공을 위해서는 혁신 3C(Collaboration, Connectivity, Creation)를 통하여 운전자와 자동차, 자동차와 주변환경 그리고 일상생활의 모든 요소들을 유기적으로 연결시켜 쾌적하고 안전하고 환경적이고 편리한 자율주행을 중심으로 한 복지교통사회(자율형 모빌리티 사회)의 실현이 필요하다.

 

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또한 제한적인 국가자원을 집약하여 효율적으로 활용, 포화상태인 국내시장에서 경쟁을 심화시키는 것보다 자율주행 관련 신산업의 글로벌시장을 선도할 수 있는 강소기업을 집중적으로 육성, 자동차-인프라(도로&ICT) 융합산업에 대한 다양한 아이디어를 가지고 있는 New players의 참여를 확대하고 융합을 통한 미래성장동력 창출 및 국가경쟁력 강화, 지금까지 대기업에 종속되었던 중소·중견기업의 사업구도를 다양한 수요처로 다각화해서 중소·중견기업의 안정적인 매출·수익을 확보하여 미래 자율주행 관련 신산업의 글로벌 경쟁력을 강화할 수 있도록 대중소 상생모델 마련과 유연한 산업생태계 조성이 중요할 것으로 생각된다.

 

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자율주행의 궁극적인 목적은 인간에 의한 조작을 최소화하면서 목적지·경유지를 등록하여 안전하게 목적지에 이동하는 것이다. 자율주행이 실현되어 보급이 확대되기 위해서는 운전자 수용성, 사회적 수용성, 산업적 수용성을 동시에 만족해야 하므로 적기실용화 관점에서 관련 기술을 허가하기 위한 제도적(예, 표준화, 주파수 할당 등) 및 법규적(예, 자동차안전기 준, 안전규제, 인센티브 등) 정비가 필요하며 글로벌시장의 환경변화에 능동적·선제적으로 대응하기 위해서는 산업체의 개 발역량을 강화할 수 있는 범국가적 차원에서의 R&D 지원사업이 유기적으로 진행될 수 있는 정책 마련이 시급하다고 할 수 있다.


 

글 / 이재관 (자동차 부품 연구원)
출처 / 오토저널 17년 6월호 (http://www.ksae.org) 
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