1980년대 안방 저녁시간을 뜨겁게 달구던 “전격Z작전”이라는 외화가 있었다. 전직 형사가 “키트(KITT)”라는 최첨단 자동차를 타고 다니면서 악의 세력과 맞서 싸우며 정의를 구현하는 드라마였는데, 여기에 나오는 “키트(KITT)”<그림 1>라는 자동차가 바로 인공지능 기능이 탑재된 자율주행 자동차이다. 이 자동차는 이 드라마 안에서 자동차의 주인(전직 형사)이 손목시계에 대고 “키트!”라고 부르면, 주인이 있는 곳으로 스스로 달려오기도 하고, 차량에 탑승한 주인과 대화하면서 각종 정보를 주고받기도 하고, 원하는 목적지로의 주행도 차량 스스로 알아서 하는, 당시로서는 상상 속에서만 가능한 자율주행 자동차이다.

많은 사람들이 이 드라마를 보면서 이러한 기술이 탑재된 꿈의 자동차가 나오기를 기대 했던 시대가 그리 멀지 않은 과거에 존재했었다.

인간은 이동성을 향상시키기 위해 인간의 힘을 대신해주거나, 인간보다 강한 힘을 보여줄 수 있는 많은 도구를 이용해 왔다. 소, 말과 같은 인간이 부릴 수 있는 힘센 동물의 힘을 빌어 인간의 이동에 활용을 하다가, 18세기 산업혁명 이후 ‘증기’라는 동력원의 발견 이후 이 새로운 동력원을 기존의 동물을 대체하는데 활용하게 된다. 1769년 ‘니콜라스 퀴뇨’ 라는 포병 장교가, 커다란 대포를 운반하기 위해 증기기관을 이용한 것을 시작으로, 증기기관을 활용한 자동차가 그 실체를 드러내게 된다.

이 후 증기기관을 이용한 자동차가 지속적인 발전을 거듭하는 가운데, 1876년 독일의 니콜라우스 오토가 4행정 내연기관을 개발한 후, 다임러와 벤츠가 이를 자동차에 활용하면서 가솔린을 이용한 내연기관이 자동차의 동력원으로 자리매김하게 된다.

이 후 1892년 루돌프 디젤에 의해 개발된 디젤 엔진이 자동차의 동력원에 합류하게 되었고, 지금도 가솔린과 디젤 내연기관은 자동차의 동력원으로 가장 폭넓게 활용되고 있다. 이 후 에너지 고갈 이슈, 친환경 이슈 등이 제기되면서 최근에는 자동차의 동력원이 전기에너지로 점차 자리를 바꿔가고 있는 과정이다.

이처럼, 자동차의 기술은 주로 자동차의 동력원 중심으로 진보가 이루어져 왔고, 이러한 동력원을 기반으로 에너지 효율성, 사용자 편의성, 감성 등이 복합적으로 반영되어 기술 개발이 진행되어 왔다.

기존에는 자동차 기술의 발전이 엔진과 같은 동력원의 개발에 많은 관심이 있었다고 한다면, 최근에는 탑승자의 안전과 편의의 관점에서 운전자를 보조하거나, 운전자를 대체하는 방향으로 많은 관심이 모이고 있다. 특히 알파고가 이세돌을 이긴 사건 이후로는 그 관심이 매우 커져서, 자동차도 인공지능이 탑재되어 전격 Z 작전의 키트와 같은 자동차의 개발에도 많은 관심이 쏠리고 있다.

자율주행 기술은 자체 추진 동력으로 자동차를 구동 시킨다는 넓은 의미로 본다면, 길게는 1480년대 레오나르도 다빈치의 “Self-propelled Cart”까지 갈 수도 있겠으나, 실질적으로 오늘날과 같은 자율주행 자동차의 개념은 1939년 뉴욕세계박람회 시절로 거슬러 올라간다. 당시 산업 디자이너 Norman Bel Geddes과 GM은 20년후의 미래의 도시를 묘사하는 ‘Futurama’ 전시를 통해 상상 속 미래 자동차를 제시 하였는데, 이는 컴퓨터 시스템과 각종 속도조절 장치를 갖추는 등 오늘날의 자율주행차와 상당히 유사한 모습이었다. 

이러한 상상속의 자동차가 그 실체를 드러낸 것은 이로부터 약 40년이 지난 1977년 일본의 Tsukuba 기계공학 연구소(Tsukuba Mechanical Engineering Laboratory)를 통해서 였다. 이 차량은 아날로그 컴퓨터와 두대의 카메라를 탑재하여, 도로 위 흰색 마커를 추적하는 방식으로 자율주행을 하였으며, 그 속도는 시속 30km 정도였다. 이어 1980년대에 독일의 Ernst Dickmann 교수(뮌헨대)는 벤츠 밴(VaMoRs)에 카메라와 60개의 마이크로프로세싱 모듈을 탑재하여 차량의 앞 위에 있는 도로위 물체를 감지하는 방식으로 최고시속 96km의 자율주행차를 개발하였다.

한편 이 당시 미국은 카네기멜론대학을 중심으로 자율주행차 개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있었고, 2004년 미 국방고등기획국(DARPA)은 무인 자동차 경주대회(DARPA Grand Challenge)를 후원하게 된다. 2004년 개최된 1차 대회에는 모하비 사막 지역에서 개최되었으나 아쉽게도 완주한 팀이 없이 종료되었고, 2005년 개최된 2차 대회에서는 5개팀이 212km를 완주하였고, 스탠퍼드대학이 1위, 카네기멜론대학이 2위와 3위를 차지하였다. 이어 2007년 개최된 3차 대회는 대회 코스를 시가지로 변경하여 Urban Challenge로 개최하였고, 1위는 카네기멜론대, 2위는 스탠퍼드대가 차지한 바 있다. 이 당시 대회에 참여했던 멤버들은 이후 구글 등에 영입되어 자율주행차 개발에 중추적인 역할을 하고 있다.

키트와 같이 모든 것은 인공지능이 알아서 해주는 자동차는 아직은 요원한 이야기 일 수 있겠으나, 어느 정도 자동차 스스로 운전자를 보조해주는 기능은 이미 상당한 수준으로 기술이 발전되어 레벨2 수준의 자율주행자동차는 이미 도로위를 누비고 있는 상황이며, 레벨4 수준의 자율주행자동차도 머지않아 상용화를 앞두고 있다.

미국에서 DARPA Challenge에 참여한 멤버들이 이후 사회에 진출하여 실질적인 자율주행차 개발에 중추적인 역할을 하듯이, 자율주행챌린지 행사가 관련 부문의 인재 양성에 미치는 역할은 매우 크다고 할 수 있으며, 이러한 측면에서 정부 또는 기업에서 이 분야에 관심을 가지고 투자를 하는 것은 매우 중요하다. 이에 현재 국내에서는 산업통상자원부와 당사에서 격년으로 자율주행챌린지 행사를 크게 개최하고 있으며, 그 외에도 학교 및 다른 기업에서도 다양한 자율주행 기술과 관련된 행사를 개최하고 있다.

당사에서는 자율주행챌린지에 앞서서 이미 1995년부터 자동차 기술에 대한 대학생들의 관심과 연구의 저변을 확대하면서 대학생 인재를 양성하고자 ‘대학생 자동차설계공모전’을 개최해왔다. 1995년 제1회 대회에 12개대학 20개팀이 응모한 것을 시작으로, 2008년 제9회 대회까지 단순 누적으로 총 276개대학 803개팀이 응모하여 각자의 실력을 겨루었다.

2010년 제10회 대회부터는 미래 자동차 기술에 대한 무게중심을 자율주행 기술에 두고 대회 명칭도 “자율주행챌린지”로 변경하여 시행 중이다. 2010년에는 무인 자율주행차량에 대한 첫번째 대회로 대회 컨셉을 고정장애물을 회피하는 미션으로 설정하여, 남양연구소 내에서 4km를 주행하면서 미션을 수행하는 방식으로 대회를 개최하였고, 19개 대학 21개팀이 참가하여 6개 팀이 완주를 성공한 가운데 한양대학교 팀이 우승을 차지하였다.

2012년 자율주행으로는 두번째로 개최된 제11회 대회는 이동 및 가변장애물을 회피하는 미션을 설정하여, 남양연구소 내에서 3.4km를 주행하였다. 13개대학 16개팀이 참가하여 8개팀이 완주를 성공하였고, 한양대학교 팀이 우승을 차지하였다.

2014년 개최된 제12회 대회는 미션을 실도로 교통환경으로 변경하여 대회 난이도를 높이면서, 장소도 자동차안전연구원 ITS시험로로 변경하여 2.5km의 포장도로를 주행하면서 9개의 미션을 수행하는 방식으,로 진행되었다. 19개대학 19개팀이 참가하여 한양대학교 팀이 우승을 차지하였다. 자율주행챌린지로 이루어진 세번째 대회까지는 한양대학교에서 우승을 거머쥐었지만, 네번째 대회인 2017년 제13회 대회부터는 그 양상이 바뀌기 시작한다.

기존에는 주로 특정한 미션을 수행하는 방식이 주요 컨셉 이었다면, 2017년 제13회 대회는 주행성능에 무게중심을 두어, 장소를 인제스피디움으로 옮겨서 서킷을 주행하며 랩타임을 기준으로 대회를 개최하였다. 16개대학 22개팀이 참가하여 계명대학교 팀이 우승을 차지하였다.2019년 제14회 대회는 다시 실도로교통환경에서 미션을 수행하는 방식으로 자동차안전연구원에서 구축한 자율주행 실험도시인 K-City에서 개최하였다. 2km를 주행하면서 V2X 기반 실도로 교통환경 미션 6가지를 수행하는 방식으로 진행하였고, 21개대학 24개팀이 참가한 가운데 한국기술교육대학교 팀이 우승을 차지하였다.

가장 최근에 개최된 2021년 제15회 대회에서는 학생들의 역량이 많이 올라간 점을 감안하여, 본 대회 최초로 실제 도심환경으로 대회장소를 옮겼다. 서울시와 공동 개최하여 상암동 자율주행시범지구내 실제 도심에서 다수의 자율주행자동차가 동시에 주행하는 방식으로 대회를 개최하였고, 20개대학 26개팀이 참가하여 버추얼 방식으로 개최된 예선대회를 거쳐 최종 6개 팀이 본선에 올라 상암동 도심을 누빈 가운데, KAIST 팀이 우승의 영광을 차지하였다.

자율주행챌린지 행사는 대학생들의 참가 규모가 지속적으로 증가하면서, 학생들에게는 관련기술개발의 기회의 장을 만들어 주었다. 2023년도에도 대회를 이어 나간다. 2023년에는 대회 장소를 다시 써킷으로 옮길 예정이다. 학생들의 자율주행 기술에 대한 역량이 많이 향상된 상황이기에, 이번에 다시 써킷에서 주행에 대한 성능으로 자웅을 겨루게 될 예정이다. 본지 또는 각종 매체를 통해 안내된 자세한 공모 안내를 참조하여 많은 학생들이 참여하여 그 실력을 뽐내는 장이 되길 바란다.