자율주행차 외부표시장치 기술

자율주행차에 관한 연구개발 가속화 및 Lv.4 자율주행차 상용화를 전 세계적으로 추진하며, 자율주행차 상용화 시대에 자율주행차를 제외한 다른 도로이용자의 안전성 확보를 위해 자율주행차와 도로이용자 간의 상호작용에 관한 기술의 중요성이 대두되고 있다.

자율주행차의 주행 제어, 통신, 사이버 보안, 인프라 등 다양한 분야에서 연구가 이루어지고 있으나, 도로이용자의 안전을 확보하고 자율주행차의 수용성을 개선할 수 있는 기술로 V2H(Vehicle to Human) 기술이 연구되고 있다.

V2H 기술에서는, 자율주행차가 보행자를 인식한다는 메시지와 특정 상황에서 자율주행차의 의도를 알리는 메시지가 중요하다. 도로이용자-자율주행차 의사소통 설문조사 결과, 도로이용자의 80%가 운전자의 눈을 찾는다고 대답하였으며 이를 통해 도로이용자는 시각적 커뮤니케이션을 안전하다고 느낀다는 것을 확인하였다.

기존 비자율차와 도로이용자가 사용하던 비언어적 표현인 기존 방법은 자율주행차에서 사용할 수 없기 때문에, 비상점멸표시등, 주행빔 전조등, 경적 등을 대체할 방법인 e-HMI 기술을 활용한 V2H 커뮤니케이션 기술이 필요하다.

V2H 커뮤니케이션 기술은 도로이용자(보행자, 자전거이용자 등)와 자율주행차 간의 직관적 커뮤니케이션을 위한 기술을 의미하며, 시각적, 청각적 요소 이외에 V2X 등의 ICT 기술을 포함한다.

기존 비자율차에서 운전자와 도로이용자가 커뮤니케이션하던 관습적 소통수단을 대체하기 위한 기술로서, 자율주행차와 도로이용자 커뮤니케이션 오류로 인한 사고 위험을 방지하며 자율주행차와 공존하는 도로이용자의 안전성을 확보하기 위해 시각, 청각 등으로 도로이용자에게 자율주행차의 주행의사를 전달하는 기술이다. SAE J3134에 따르면, 현재 연구되고 있는 V2H 커뮤니케이션 기술은 ADS(Automated Driving System) Lamps로 지칭하며, 해당 기술은 ADS 표시장치(Marker lamps)와 ADS​ 신호장치(Signals)로 나눌 수 있다.

ADS 표시장치는 자율주행차와 운전자 간 제어권 여부를 나타내는 등화장치로, SAE J3134에서는 CIE 1931에 따른 Blue-Green 색상을 사용하도록 권장하고 있다. 

ADS 신호장치는 자율주행차의 주행의사 및 상태, 전방 교통상황 정보 등 다른 도로이용자에게 정보를 전달하기 위한 등화장치로 분류하고 있으나 별도의 세부규정은 논의 중인 상태이다.

국제기구 논의 동향

자율주행차 등화장치에 관련된 국제기준의 경우 UN/ECE/WP.29 산하 6개의 전문분과 중 GRVA(자율주행 전문분과) 및 GRE(등화장치 전문분과)에서 해당 기술과 관련된 논의가 이루어져 왔다.

GRVA FRAV(기능안전) 전문가기술그룹(IWG)에서는 자율주행 등화장치에 대한 가이드라인 제시하였으며, GRE TFAVSR(자율주행신호장치)에서 세부기준을 논의 중에 있다. GRVA FRAV 가이드라인 주요내용에 따르면, 기존 UN 규정 상에서 비 자율자동차에 적용한 자동차 등화장치 이외에 추가적인 외부표시장치 장착에 대한 의무화 규제 제정은 권장하지 않으며, FRAV 그룹은 기존 등화 장치를 활용하여 외부에 ADS의 상태(안전관리자 사용자 무력화, 자율주행차의 비정상 주행 등)를 알리기 위한 신호장치로써 ADS 신호장치를 활용하는 것을 제안하고 있다. 또한, 각 회원국이 개별적으로 자국 내에서 요구하거나 설치를 허용하는 경우, 등화장치 신호에 대한 통일된 규정을 수립할 것을 권장하며, 등화장치 등 시각적 신호 이외에 V2X 통신 및 음향 등 부가적인 수단 또한 함께 고려하는 것을 제안하였다. 특히, 도로이용자와 자율주행차 간의 상호작용과 관련된 연구에 대한 지속적인 모니터링의 필요성을 제시하였다.

자율주행차의 외부표시장치와 관련하여 GRE TF-AVSR에서는 2019년도부터 관련 기준을 논의하였으나, 최근​ FRAV에서 제시한 가이드라인에 따라 세부적인 내용을에 관한 논의를 시작하였다. TF-AVSR 그룹에서는 ADS 신호장치를 작동하기 위한 시나리오, 신호장치의 설치 위치 및 관측각도, 색도(Turquoise) 등을 논의하고 있으며, 시나리오 별 신호장치의 심볼 및 패턴 등 기하학적 배열 등의 경우 추후 논의가 지속될 예정이다. 

V2H 커뮤니케이션 기술 연구

국내에서는 Lv.4 자율주행차 상용화에 맞춰, V2E 인지판단 안전성 및 사고대응 평가기술 개발 과제의 일환으로 자율주행차의 주행상태(제어권 여부) 및 주행의사를 나타내는 외부표시장치에 대한 연구를 수행하고 있으며, 자동차 등화장치를 활용한 기술 연구를 진행하고 있다. 해당 기술을 구현하기 위한 방안으로 바닥에 패턴을 조사하는 프로젝션 타입, 차량용 외장 디스플레이 타입 등을 연구 중이다.

자율주행 등화장치 관한 별도의 기준을 제정하는 것은 국제기준 조화 측면에서 지속적인 모니터링을 추진할 예정이며, 현행 법규에서는 규정 외 구조 및 장치, 등화장치 설치가 불가하기 때문에 국내에서 해당 장치를 설치하기 위한 신규 기준 제정 필요하다. 자율주행 등화장치에 대한 국제 기준 논의 동향을 지속적으로 모니터링하여 국내에도 반영될 수 있도록 적극적인 검토가 필요하다.​​

글 / 최승환 (한국교통안전공단 자동차안전연구원)

출처 / 오토저널 2023년 6월호