자율주행 자동차

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영어: Autonomous Driving car, self-driving car자동자동차
한자: 自動駕駛汽車
일본어: 自動運転車

1 개요

운전자가 차량을 조작하지 않아도 스스로 주행하는 자동차로 자동차 산업의 차세대 먹거리로 주목받고 있는 기술이다. 많은 자동차 업체에서는 2020년에 완전한 자율주행차 출시를 목표로 하고있다.자율주행을 위해서는 고성능 카메라, 충돌 방지 장치 등 기술적 발전이 필요하며, 주행상황 정보를 종합 판단하여 처리하는 주행상황 인지·대응 기술이 필수적이다. 수많은 자동차 회사들뿐만 아니라 구글, 애플 등 IT 기업들이 기술개발에 앞장서고 있다. 우리나라에서도 현대차를 중심으로 여러 대학에서 기술개발이 이루어지고 있다. 상용화되면 전체 교통사고의 95%가량을 차지하는 운전자 부주의에 의한 교통사고와 보복운전을 줄일 수 있다고 기대된다. 또한, 인간 운전자를 완전히 대체하게 되면 교통정체의 감소를 가져오고 교통경찰과 자동차 보험이 필요 없어질 것이다. 반면, 크래킹이나 버그 등으로 인한 사고를 우려하는 목소리도 있다. 2012년 발표된 IEEE의 보고서에 의하면, 2040년에는 전 세계 차량의 약 75%가 자율주행 자동차로 전환될 것으로 예상된다.

미국도로교통안전국(NHTSA)에 따르면 자율주행 자동차 기술 단계는 4단계로 분류된다. 1단계는 특정 기능의 자동화 단계인 선택적 능동제어 단계이다. 현재도 많은 자동차에서 지원하는 차선이탈경보장치나 크루즈 컨트롤 등의 기능이 이 단계에 속한다. 2단계는 테슬라의 오토파일럿처럼 기존의 자율주행 기술들이 통합되어 기능하는 통합적 능동제어 단계로, 운전자들의 시선은 전방을 유지시키지만 운전대와 페달을 이용하지 않아도 된다. 3단계는 차량이 교통신호와 도로 흐름을 인식해 운전자가 독서 등 다른 활동을 할 수 있고 특정 상황에서만 운전자의 개입이 필요한 제한적 자율주행 단계로, 구글의 자율주행차가 이 단계에 속한다. 최고등급인 4단계는 모든 상황에서 운전자의 개입이 필요 없는 완전 자율주행 단계다.

2 적용 기술

• 크루즈 컨트롤
• 자동 긴급 제동 시스템
• 첨단 운전자 보조 시스템
• 커넥티드 카
• 주차보조 시스템
• 차선 유지 보조 시스템

3 개발 현황

현재 많은 자동차기업 뿐만 아니라 구글, 애플 같은 IT 기업들이 개발 중인데, 그중 가장 앞서있다고 평가되는 구글의 자율주행차는 실제 도로 주행을 하여 주행거리가 200만km가 넘었다. 애플도 장기 프로젝트 중 하나로 자율주행차 개발을 진행하고 있다고 한다. 뿐만 아니라, 벤츠, 아우디, 현대, 포드 등 기존 자동차 브랜드들도 개발 중이고, 2020년경이면 실제로 출시가 예상된다.

현재도 다수의 자동차에서 볼 수 있는 크루즈 컨트롤, 차선이탈 경보 시스템, 주차 보조 시스템 등도 기본적인 자율주행 기술의 하나라고 볼 수 있다. 구글과 같은 IT 기업이 추구하는 방향과 기존의 자동차 회사가 추구하는 방향은 사뭇 다르다. IT 기업이 추구하는 방향은 최종적으로 운전면허가 필요없는 단계까지 만드는 걸 목표로 하고 있으며 현재 운행 중인 구글의 무인자동차는 핸들이 없다. 반면 기존 자동차 회사는 인간이 직접 운전하는 재미를 침해하지 않는 수준의 편의 기능의 방향으로 개발하고 있다.

2016년 8월부터 무인버스가 일본의 한 쇼핑몰에서 일반 승객을 태우고 최초로 운행하기 시작했다 일본의 게임회사와 프랑스의 자율주행차 개발 벤처가 공동 개발한 이 버스는 시험운행 기간 쇼핑몰에서 인근 공원까지를 시속 10여 km로 움직인다. 근데 이건 그냥 바퀴 달린 트램 아닌가?

국내에서 처음으로 자율주행 자동차가 내년 말께 판교제로시티(판교창조밸리)에서 운행한다. #

3.1 구글

해당 문서 참고

3.2 아우디

기존 자동차 브랜드 중 가장 진보된 자율주행 기술을 보여주는 브랜드 중 하나다. RS7에 자율주행 장치를 내장한 컨셉트카로 독일 호켄하임링 서킷에서 최대 시속 240km(..)를 기록해 자율주행차의 최고기록을 경신했다. 특이한 점은 자동차가 스스로 서킷에서 레코드라인이라는 최적의 루트를 찾아 인간 레이서들처럼 달리는 데 성공하였다는 것이다. CES 2015에서는 A7 자율주행 콘셉트카를 실리콘밸리에서 행사장이 위치한 라스베이거스까지 900㎞ 구간에서 직접 운행하는 데 성공했다. 또한, 2017년 자율주행 기능을 내장한 A8을 출시하겠다고 발표했다. 다만 완전한 자율주행은 아니고 아직은 시속 60km 이하로 달리는 도로에서만 자율주행이 가능하다고 한다.

3.3 우버

2016년 8월부터 피츠버그 시내에서 볼보 XC90, 포드 포커스 자율주행 택시 100여대를 무료로 시험 운행할 것이라고 한다. # 물론 예상치 못한 상황에 대비해 인간 운전자도 탑승한다고 한다. 자율주행 대형 트럭을 개발하는 스타트업도 인수하는 등 관련 사업에 힘을 쏟고 있다.

3.4 엔비디아

무슨 그래픽 업체가 자동차 이야기냐 할 수 있는데, 엔비디아의 자동차 업계에 관여하기 시작한 건 초창기 테그라 시절 때부터라 꽤 오래되었다.
자율주행 인공지능에 자사 GPGPU 시스템을 적용시키는것을 목표로 상당한 투자를 하고 있다 NVIDIA DRIVE PX같은 구체적인 시스템도 제안 중이다. #

중국의 IT업체 바이두와 협력해 자율주행차 플랫폼을 개발한다. 엔비디아의 자율주행 컴퓨팅플랫폼과 바이두의 클라우드 및 지도 기술을 결합해 복잡한 자율주행 차량용 내비게이션 시스템을 구현하는 알고리즘 기반 운영체제(OS)를 만든다.

3.5 애플

2014년경부터 '프로젝트 타이탄'이라는 이름으로 2020년까지 전기차를 양산하겠다는 목표 아래 비밀리에 자율주행 전기 자동차를 개발하고 있다. 테슬라, 메르세데스-벤츠 등에서 전문가들을 영입해 1,000명이 넘는 직원들이 이 프로젝트에서 일했다. 하지만 자율주행차 개발이 예상보다 늦어지면서 개발 인원 수십 명을 일시에 해고하고 일부 부서를 폐쇄하는 등 사업을 포기하는 듯한 모습을 보인다.

3.6 테슬라

2015년부터 자사의 모든 모델에 어댑티브 크루즈 컨트롤(ACC), 차선 변경 기능, 자동 평행 주차 등을 포함한 자율주행 기술인 오토파일럿을 적용하고 있다. 최초의 자율주행 중 사망사고로 안전성 논란이 일어나기도 했다. 최신버전인 오토파일럿 8.0에서는 안전을 위해 자율주행 중에도 운전자에게 운전대를 잡으라는 안내메시지가 나오고, 1시간 이내에 3번 이상의 안내 메세지를 무시하면 자율주행 모드가 해제된다. 또한 레이더를 이용해서 장애물을 식별한다.

모델 3을 포함해 현재 생산 중인 자사의 모든 차량에 완전한 자율주행에 필요한 하드웨어가 장착된다. 또한 충분한 주행테스트를 거친뒤 OTA를 통해 완전한 자율주행기능을 제공할 예정이다. 2017년 말 로스앤젤레스에서 뉴욕까지 완전 자율주행 차량이 시범 운행을 하는 것이 목표이다.#

3.7 현대, 기아자동차

구글이나 테슬라 등 다른 대형 회사들보다 뒤처지긴 했지만, 최근들어 활발한 연구 중이며, 제네시스 등 대형차를 시작으로 어댑티브 크루즈 컨트롤, 차선이탈경보기능 등 준자율주행 급 운전보조 기능을 적용해 소나타를 비롯해서 하위 차종에 마구 적용 중. 특히 제네시스 EQ900과 G80에서 옵션으로 선택할 수 있는 HDA(Highway Driving Assist) 기술은 고속도로 내에서 차선을 인식해 진행방향에 따라 핸들을 조향해주며, 차체를 차선 중앙에 유지해준다. 무인기술 중 대표적인 시연예제는 기아 쏘울 드라이브 와이즈와 프로젝트 아이오닉에서 공개한 완전 자동 주차, 출차 등이 있다.

4 논란

가장 큰 걸림돌은 교통위반범칙금 수입 감소를 우려한 정부의 반대라 카더라.
운전학원, 운전기사 다 죽게 생겼다 이놈들아!

4.1 안전성

자율주행 개발이 가장 앞선다고 보이는 구글의 입장에선 자율주행보다 인간이 훨씬 위험하다고 본다. 실제로 교통사고의 원인을 보면 전방주시 태만, 안전수칙 준수위반(차간 간격, 과속, 신호위반), 음주-졸음운전 등 인간의 과실이 태반이다.

하지만 전자 장비로 이루어지고 있고 주변과 상호작용을 하는 특성상 해킹에 대한 취약성도 존재하며 자동운전사례는 아니지만, 자동차 블랙 박스문서의 EDR 문단을 보면 해킹으로 인한 자동차 절도 사례가 있다. 자동운전의 경우 그 위험성은 더 커지며 악용될 경우도 존재한다. 관련 기사

4.2 사고 발생시 주체 여부

간단하게 말해서 무인주행 도중에 사고가 발생하였을 경우 사고의 주체가 운전자가 아닌 차가 되어버리기 때문에 보험에서 보장하는 운전자의 과실에 자동주행 AI로 인한 사고도 포함해야 하냐는 논란이다. 결론적으로, 보험업계에서 말하는 가동이익을 가지는 운전자를 주체로 설정하고 손익상계를 하면 되지만, 이 경우 AI의 설계를 자동차 생산업체가 대량 생산하는 공산품이기 때문에 이로 인해 발생한 사고가 제품의 하자인가 아니면 보험으로서 필수적인 객관적으로 보기에 예상하지 못한 사고로 판단되느냐에 대해 법적 판단이 엇갈리는 편. 만일 상용화가 된다면 이런 부분이 해결되지 않을 경우 사고 발생시 운전자와 자동차 생산업체 간의 소송 및 공방이 많이 발생할 수 밖에 없어서 자동운전 상용화의 걸림돌이 되고 있다.

4.3 트롤리 딜레마

자동차가 피할 수 없는 사고 상황에 맞닥뜨렸을 때를 가정해서, 직진하면 5명을 치게 되고 방향을 틀면 1명만 치게 되는 경우나 직진하면 5명을 치게 되는데 방향을 틀면 벼랑으로 떨어져 운전자 한 명만 희생하게 되는 상황 등, 긴급한 상황에서 어떻게 판단을 내리도록 프로그램이 되어야 할지 논란이 될 수도 있다.

4.4 사고 사례

• 2016년 2월 구글 자율주행차 사고

이전에도 십여 건의 사고가 있었으나 모두 인간 운전자의 잘못으로 인한 사고였고 구글의 자율주행차가 원인이 된 사고는 처음이다. 사고 당시 모래주머니를 피하려고 차선의 왼쪽으로 방향을 꺾었지만 뒤따라 오는 버스에 충돌했다. 뒤에 버스가 따라온다는 것은 차량 시스템과 탑승하고 있던 구글 직원 모두 알고 있었지만, 버스가 속도를 줄일 것이라고 예상한게 이번 사고의 원인이 됐다. 충돌로 인한 부상자는 없고 자율주행 차량에 가벼운 손상만 입었다.

• 2016년 5월 테슬라 모델S 사망 사고

사고 자체는 5월에 났으나 공식적 조사가 2개월 가량 걸렸다. 미국도로교통안전국이 공인한 미국 자율주행 차에서 발생한 첫 사망 사례다.

미국도로교통안전국과 테슬라의 발표에 따르면, 차체가 높은 컨테이너 트레일러가 도로를 가로지르며 좌회전하는 것을, 모델S의 센서가 컨테이너의 흰색 측면을 하늘과 구분하지 못했고, 게다가 트레일러 하부에 있는 공간으로 차량이 통과할 수 있을거라 판단했는지 모델S가 그리로 밀고 들어갔다고 한다. 모델S의 오토파일럿 기능과 운전자 모두 브레이크를 밟지 않았다고.

사망자는 예전부터 모델S의 오토파일럿 작동 영상을 올리던 조슈아 D. 브라운 씨로, 자차를 테시라고 애칭을 붙여가며 매우 신뢰하고 있었다. 예전 그가 올린 영상에서도 옆 차선에서 끼어들기를 하는 트럭을 피하는 등 상당한 성능을 보여주기는 했으나…

이번 사고로 인해 자율주행 시스템의 안전성에 의문이 제기되고 있으며, 독일을 비롯한 유럽의 일부 국가에서는 테슬라의 오토파일럿을 규제하려는 움직임을 보인다.

• 2016년 9월 구글 자율주행차 사고

교차로에서 교통 신호를 무시하고 달려온 밴 차량에 의해 자율주행차량의 오른쪽 앞문이 심하게 찌그러지는 사고가 났다.

• 싱가포르에서 세계 최초의 시험운행에 들어간 자율주행 택시가 가벼운 사고를 냈다.

5 기타

• 보통 자율주행차를 무인자동차(Unmanned Vehicle)라고도 부르지만 엄밀히 구분하면 무인자동차는 사람이 타지 않은 채 주행해 주로 군사 목적이나 과학연구를 목적으로 사용된다. 반면 자율주행차(Autonomous car)는 운전자의 개입 없이 주변 환경을 인식하고 주행 상황을 판단하여 차량을 제어함으로써 스스로 주어진 목적지까지 주행하는 자동차를 말한다.
• 비리 사건에서 기업인이나 고위층의 운전기사가 주요 증인이 되는 일이 많다 보니 상용화되면 이런 층에게 각광 받을 거란 농담도 있지만 실제로 이럴지 장담할 순 없는 게 자율주행차에도 만약의 사고에 대비하여 언제든 수동운전을 할 수 있도록 운전면허를 가진 사람이 운전석에 의무탑승하도록 법제화할 가능성도 있다. 미국 캘리포니아에서는 실제 이런 규정을 추진 중이나 자율주행차를 개발하는 구글은 반대 입장을 보이고 있다.
• 자율주행차의 시스템을 해킹해서 고의로 사고를 일으킬 수도 있단 사실이 대두하면서 자동차해킹 범죄자를 중형에 처하는 법안을 추진하는 중이다. "자동차 해킹하면 종신형 추진"
• 자동차 분야 외에도 수도권 전철의 신분당선 · 의정부 경전철 · 용인경전철 · 인천공항 자기부상철도 · 인천 도시철도 2호선과 부산 도시철도의 4호선 · 부산김해경전철 및 대구 도시철도의 3호선도 기관사 없이 자율주행으로 열차를 운행한다.

6 창작물에서

준자율주행의 경우 ※

• 마이너리티 리포트: 2054년을 배경으로 음성인식으로 목적지를 인식하고, 수평은 물론 수직으로 이동할 수 있는 자율주행 차량이 등장한다.
• 신세기 GPX 사이버 포뮬러: 엘레나라는 소녀가 자율주행자동차 HSR-3를 가지고 있다. 이 기능으로 엘레나를 병원으로 옮기기도 하였다. 참고로 HSR-3는 당시(1991년) 미쓰비시 자동차에서 실제로 만든 컨셉카로서, 당연히 실제로 이런 기능은 없었다.
• 아이 로봇: 2035년의 미래세계를 배경으로 한 영화로, 인간의 운전보다 더 빠르고 안전하게 이동하는 옵션으로 등장한다.
• 토탈 리콜: 1990년작 영화에서 조니 캡(Johnny Cab)이라는 택시가 화성에서의 교통수단으로 등장한다. 운전하는 택시기사 로봇의 이름이 '조니'라서 조니 캡으로 불림
• ※태양의 후예: 현대차 제네시스 DH 차량을 운전 중이던 서대영 상사(진구 분)는 운전대 왼쪽 부근에 위치한 LKAS(Lane Keeping Assistant Program,주행조향보조시스템)을 누른 후 윤명주 중위(김지원 분)를 바라보며 로맨스 장면을 연출했다.
• ※CSI : Cyber: 시즌 2, 에피소드 6에 해커가 자동차들을 원격조종하는 장면이 나온다.
• Knight Rider(전격 Z 작전): 등장하는 인공지능을 탑재한 기계들이 스스로를 운전할 수 있는 능력을 갖추고 있다. 매체에 등장한 시점이 1980년대로 매우 빠르다.

7 관련 문서

• 사물인터넷
• 인공지능