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[오토저널] 자율주행 기술 표준화 동향

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글 : 원선웅(mono@global-autonews.com)
승인 2021-06-08 16:16:06

본문

자율주행 기술은 기존 3단계 자율주행기술에서 4단계로 기술혁신을 위해 정밀한 상황인지, 차량의 지능 SW, 긴급상황 대응, SW 무선업데이트(OTA) 등 신기술 융합과 새로운 자율주행 기술의 평가 및 검증 방법에 관한 규정에 따라 표준화 대상기술의 범위도 넓어지고 다양화되어 <표 1>과 같이 다수의 표준화 기구에서 논의되고 협업 표준화 작업이 진행되고 있다. 이외에도 SAE ORAD(On-Road Automated Driving) 기술위원회에서 개발되고 있는 자율주행 관련 표준도 ISO 표준 및 국제규정에 영향력을 발휘하고 있다. 본 고에서는 자율주행을 위한 고수준의 융합 기술에 적용되는 표준 기술의 현황을 ISO TC22(도로차량), SAE 표준화 기구를 중심으로 소개하고자 한다.

ISO TC22(도로차량) 표준화 현황
도로 차량 표준화를 담당하는 ISO TC22에서는 자율주행 애드혹(ADAG, Automated Driving Ad-hoc) 그룹을 구성하여 자율주행 적용 가능 표준을 식별하고 향후 신규 표준으로 개발해야 할 기술을 발굴하기 위한 작업을 진행하여 2020년 상반기에 기술 보고서를 공개하였다(ISO/DTR 4609 RoSPAV). 보고서에서는 자율주행 통합시스템, 제어, 인간공학, 안전(사이버보안, 소프트웨어 업데이트, 데이터 저장등), 데이터 통신, 모빌리티, 주행상황인지 분야에 대한 이미 개발되었거나 개발 중인 표준을 식별하고 신규아이템 개발 분야에 대해 제안하고 있다.

ISO TC22에서는 자율주행을 위한 새로운 평가 시스템과 데이터 스토리지 시스템을 신규 표준화 아이템으로 정하고 기술위원회(SC31, SC32) 협업을 통해 표준화 진행하기로 하였다. 자율주행을 위한 데이터 스토리지 시스템에 관해서는 UNECE WP29 GRVA의 EDR(사고기록장치)/DSSAD(자율주행데이터 저장시스템) 그룹에서도 EDR와 DSSAD간의 차이점을 식별하고 각각의 기술적 요구사항을 규정한다. EDR/DSSAD 그룹 산하 데이터 엘리먼트(TF-Data Elements) TF에서는 EDR 혹은 DSSAD의 기록되어야 할 데이터를 목록화하고 데이터 기록 주기, 방법, 정확도, 정밀도 등에 대해 규정하고 있다.

ISO TC22 SC31(데이터 통신) WG9(센서 인터페이스)에서는 자율주행 기능을 위한 센서 인터페이스 표준(ISO/FDIS 23150)이 개발 완료 단계에 있으며, 자율주행차에서 주변 상황인지를 위한 라이다, 레이더, 카메라 등 다양한 센서와 이를 융합하여 판단하기 위한 컴퓨팅 시스템간의 시맨틱 인터페이스 기술을 표준화하였다. ISO 23150 표준은 AUTOSAR Adaptive 플랫폼(AUTOSAR Adaptive Release R19-11)에서 논리적 센서 인터페이스를 지정하는 기준으로 이용되며, <그림 1>과 같이 센서 인터페이스를 통해 센서와 데이터 융합 시스템을 구현할 수 있다.

자율주행 시스템은 SW기반 기능과 복잡도가 증가하면서 기존 차량 평가 및 시험 방법을 이용하는 것은 한계가 있다. UNECE WP29 GRVA의 VMAD(Validation Method for Automated Driving)그룹에서도 자율주행 기능 요구사항에 대응하는 새로운 평가 및 테스트 방법에 관한 규정을 마련하고 있다.

자율주행 테스트 시나리오는 자율주행 실제상황에서 발생할 수 있는 시나리오 확률과 그 시나리오의 복잡도 및 위험도에 따라 구분해 볼 수 있다. 일반 트래픽 시나리오, 잠재적인 충돌 회피 및 경감이 필요로 하는 위험상황 시나리오, 그리고 발생할 수 있는 확률은 낮지만 꼭 식별하여 예기치 않은 사건에 대비할 수 있도록 해야 하는 에지 케이스(edge case) 시나리오가 있다. 테스트는 유형별 시나리오에 따라 실도로 주행 시험, 트랙 주행 시험, 시뮬레이션을 통해 이루어질 수 있다. 

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이와 같이 자율주행 시스템을 시나리오 기반으로 평가하고 시험하기 위해서는 주행 시나리오를 식별하고 운영설계도메인(ODD), 시나리오, 트래픽 데이터를 융합하여 시험환경을 만들 수 있어야 한다. 이를 위해서는 ODD와 시나리오를 기술할 수 있는 표준화된 포맷, 분류 기준, 평가 프로세스 등이 정의되어야 한다.

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ISO TC22 SC33(차량 동역학 및 섀시 시스템) WG9(테스트 시나리오)에서는 시나리오기반 자율주행 시스템 평가 프로세스를 개발하기 위해 <표 2>와 같은 표준화 논의를 시작하였다. 실제 주행 및 사고 데이터 분석을 기반으로 차량, 운전자, 주행 환경 등의 제반 요소를 고려하여 다양한 레벨의 자율 주행차의 성능 평가를 위한 테스트 시나리오를 자동적을 생성하고 시험을 수행하여 그 결과를 저장하고 공유하여 운용할 수 있는 절차를 정의한다. 표준화는 사실상 표준화 기구인 ASAM(Association for Standardization of Automation and Measuring Systems)과 협력하여 OpenDRIVE, OpenSCENARIO, OpenODD, OpenTEST 개발팀과 같이 추진하고 있다.

•ISO/WD 34501
자율주행 3단계 이상의 시스템에 적용 가능한 테스트 시나리오에 대한 용어 및 정의를 규정한다. ODD 연계 예측 가능한(Foreseeable)/예방할 수 있는(Preventable) 시나리오 사이의 관계 정의, 시나리오와 실제 환경변수의 구체화 정도에 따라 기능적, 논리적, 구체적 시나리오로 구분하여 정의한다.

•ISO/WD 34502
자율주행 시스템 테스트 시나리오를 위한 가이드라인 및 엔지니어링 프레임워크과 시나리오 기반 안전 평가 프로세스를 규정하는 것이 목적이다. 본 표준안은 아직 예비단계이지만 일본에서 진행되고 있는 시나리오 기반 안전평가 프로세스 개념을 소개하는 자료를 기반으로 표준안이 개발되고 있다.

•ISO/WD 34503
본 표준안에서는 ODD 정의 포맷, ODD 속성간의 관계 표현법, 조건적 속성값에 대한 표현법 등을 규정한다.

•ISO/WD 34504
본 표준에서는 하나의 완성된 테스트 시나리오를 구성하기 위해 필요한 정보를 전달하기 위해 시나리오 속성 및 분류와 관련된 내용을 정의한다. 현재는 ASAM 표준인 OpenX format을 이용하여 진행되고 있다.

SAE(미국자동차공학회) 표준화 현황
자율주행차 관련 사실상 표준화 기구 중 SAE에서는 ORAD 위원회를 통해 표준화가 진행중이다. ISO와 SAE가 MOU를 맺음으로 일부 자율주행차 용어 및 자율주행 단계 정의(ISO/SAE 22736), 사이버 보안(J3061)과 같은 SAE 표준은 ISO 표준으로 발간되고 있다. 자율주행 관련 중요 표준으로 ORAD 참조 아키텍처 및 인터페이스(J3131), ORAD Verification & Validation(확인 및 검증) 테스트(J3092), ORAD Behavior & Maneuvers(J3164) 등 표준이 개발중이다.

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향후 전망
UNECE WG29(자동차국제안전기준) GRVA(자율주행 및 커넥티드) 작업그룹에서는 자율주행차 관련 기능요구사항(FRVA), 검증 방법(VMAD)에 관한 국제기준 제정을 진행하고 있다. GRVA에서 제시한 기준에 부합하기 위해 ISO, SAE를 중심으로 기존 표준 적용 및 신규 표준 개발이 한창 진행 중이므로 국내에서도 대응 전략 수립과 적극적인 참여가 필요하다.

자율주행 기술 관련 표준은 고수준의 융합 기술로 표준화 또한 여러 작업반이 협업을 통해 진행되어야 하므로 해당 기술개발 분야에서는 안전기준뿐만 아니라 협업 표준화 작업에 대한 지속적인 모니터링이 필요한 시기이다. 현재까지는 정밀지도, 통신, 사이버보안 등의 기반 기술 표준화 위주로 진행되었으나, 향후 환경인식 및 판단 제어를 위한 AI 적용 기술, 자율주행 데이터 스토리지 시스템, 자율주행 평가 시스템 및 시험 방법 등의 중요 핵심 기술이 표준화 이슈로 부각될 것으로 예상된다.


글 / 윤현정 (한국전자통신연구원)
출처 / 오토저널 2021년 3월호 (http://www.ksae.org)  
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