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운전석 없는 자율주행이 가까워지고 있다
  • 박희정 기자
  • 승인 2021.07.10 10:39
  • 호수 142
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운전석 없이 완전한 자율주행이 가능한 시대가 열렸다. 최근 국내 한국전자통신연구원에서 인공지능(AI) 기술을 적용한 무인 자율주행기술이 적용되는 셔틀버스가 운영되는 등 운전석이 필요 없는 차가 개발되면서 자율주행 4단계 시대를 위한 준비를 하고 있다. 현재 상용화된 자율주행 기술은 아직 차에 운전대가 남아있거나 필요할 때 운전자의 개입이 이뤄지는 2~3단계에 머무르고 있는 것이 대부분이다. 그러나 완전자율주행차는 고성능 AI 알고리즘을 적용해 카메라와 라이다 센서에서 얻은 정보를 실시간으로 처리해 주변 환경, 객체를 인식하고 스스로 주행 경로를 만들어낸다는 점에서, 센서 정보를 원격지와 통신하며 처리하는 기존의 한계를 넘어섰다.

 

인공지능 기반 자율주행

자율주행차는 시스템이 운전자의 능력을 대체해 목적지까지 스스로 주행하는 기술과 관련된 분야를 지칭한다. AI는 이러한 자율주행 시스템과 관련 서비스의 구현을 위한 필수적 요소다. AI 기술력은 자율주행 시스템의 도로와주변환경 인식, 주행 판단과 같은 주행을 위한 알고리즘을 포함해 운전자 상태인식과 상호작용 등 안전과 편의를 위한 분야에 광범위하게 개입된다. 특히 딥러닝 기술은 인간의 개입이 필요 없이 데이터에 기초해 스스로 학습하는 장점으로 인해 자율주행 개발에 가장 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다.

AI 기술과 결합된 자율주행은 안전을 강화한다는 점에서 중요하다. 자율주행기술은 단기적으로는 충돌방지와 차선변경지원 등 첨단 운전자 보호 시스템을 통해 운전의 안전을 지원할 수 있으며, 나아가 장기적으로는 완전자율주행의 달성을 통해 도시교통 흐름의 최적화와 에너지효율 극대화를 제공할 것으로 기대되고 있다.

이러한 자율주행은 막대한 경제적 효과를 창출할 것으로 예상된다. 글로벌 자율주행 시장의 규모는 2020년 71억 달러에서 2025년 1549억 달러, 2035년 1조 1204억 달러로 추정돼 연평균 41%의 높은 증가율을 보일 것으로 전망된다. 유럽, 미국 등 각국의 신차에 대한 안전장치 의무화 등 규제 강화 추세도 이러한 성장세에 기여하고 있다.

 

각 나라마다 자율주행시대 구상 중 

자율주행기술은 파생되는 산업과 그에 따른 천문학적인 이익으로 인해 시장의 주도권 확보를 위해 글로벌 기업들이 거대한 자본을 투자하며 뛰어들고 있다. 세계 각국의 정부와 도시에서도 자율주행 시대를 대비하며 다양한 지원 정책을 추진하고 있는데, 자율주행 자동차가 실제 도로에서 테스트를 할 수 있도록 관련 법을 제·개정하고 사고와 안전에 대비한 다양한 허가정책도 도입하고 있다. 자율주행 기술을 활용한 대중교통시스템 개편 등 다양한 공공서비스도 구상하고 있다.

미국에서는 이미 자율주행자동차 서비스가 시작됐으며, 향후 전 세계 자율주행자동차 시장은 빠르게 성장할 것으로 전망된다. 구글의 모회사 알파벳의 자율주행 관련 자회사인 웨이모는 2017년 4월부터 미국 애리조나 주 피닉스 지역에서 자율주행 차량 무료 호출 프로그램을 운영하고, 2018년 12월부터 해당 지역에서 자율주행자동차 상용 서비스를 개시했다.

국내에서도 자율주행 관련 법제도를 마련하고 민간기업의 자율주행 시범운행을 허가하고 있다. 서울시에서는 2019년 ‘차세대 지능형 교통시스템(C-ITS)’과 연계해 상암DMC 지역을 ‘자율주행 테스트베드’로 운영했으며, 2020년 11월부터는 테스트베드 지역을 확대해 ‘자율주행 시범운행 지구’를 운영하고 있다. 서울시는 시범지구에 첨단도로와 V2X(Vehicle to Everything) 통신환경, 자율주행 노면표시 등 인프라를 구축하고 차량정비와 전기차 충전소 등 부대시설을 제공하고 있으며, 다양한 기업, 연구소, 대학이 참여해 자율주행 순환셔틀, 공유차량 등 유인서비스와 로봇택배 등 무인서비스의 실증을 진행하고 있다.

특히 화물이나 택배를 운송하는 자율주행 무인서비스는 기술적 제약이 적기 때문에 저속으로 운행할 경우 현재의 자율주행기술 수준으로도 실현가능성이 높다. 해외에서는 아마존의 ‘스카우트’, 페텍스의 ‘세임데이 봇’과 같은 다양한 배송 로봇이 운영 중이며, 우리나라도 배달의 민족의 ‘딜리’, 로보티즈의 ‘일개미’와 같은 배달로봇이 시범운행 서비스를 시행하고 있다.

 

기술발전에도 자율주행 불확실성은 여전

기업의 대규모 투자와 정부 자자체의 정책적 지원에도 불구하고 완전자율주행의 상용화는 아직 갈 길이 멀다. 자율주행의 선두주자로 손꼽히는 웨이모와 테슬라에서 다양한 자율주행기반 서비스를 제공하고 있으나, 대부분 상시 모니터링 요원이나 정밀도로지도가 필요하며, 교통량이 적고 도로 환경이 단순한 지역에서만 운행이 가능하다는 한계를 보여주고 있다. 많은 글로벌 기업들이 2020년을 완전자율주행의 상용화 시기로 예상했으나 실현되지 못했고, 악천후나 인간 운전자와의 혼합운행과 같은 자율주행의 난제도 여전히 해결되지 못하고 있다. 사고 발생 시 책임 주체와 같은 사회적 수용성 논란도 계속되면서 자율주행 상용화의 불확실성은 점점 증가하고 있다.

자율주행 중 생명을 잃을 수도 있는 오작동이 발생할 경우 오작동의 원인을 설명하기 힘든 ‘설명 불가능성’도 이슈가 되고 있다. 기존의 컴퓨터 프로그램과 인공지능은 방대한 데이터를 바탕으로 패턴을 학습해 확률적인 답을 찾기 때문에, 도출된 답의 원인을 인간의 힘으로는 찾기 어려운 문제가 있다. 이에 따라 ‘Deep Explanation’ 등 인간과 소통하고 협업할 수 있는 ‘설명가능한 AI’에 대한 연구가 등장하고 있으며, 자율주행 시스템에 대한 응용도 기대할 수 있을 것으로 보인다.

사회적 합의를 통한 교통사고 발생과 관련한 윤리적 법적 기준을 마련하는 것도 난제다. 사람이 운전에 전혀 개입하지 않는 레벨5 수준의 자율주행차가 상용화되기 위해서는 사고가 예측되는 시점에서 자율주행차가 누구를 구할 것인가에 대한 윤리적 문제가 해결돼야 한다. 또한 사고발생시 과실 책임에 대한 법적 기반이 약해, 자율주행 상용화를 위해서는 다양한 상황에서 발생할 수 있는 사고의 책임을 누구에게 어디까지 부과해야 하는가에 대한 치밀한 법적 제도적 기준 마련이 요구된다.

 

그럼에도 비즈니스 기회는 열려 있어

아직 보완돼야 할 다양한 기술적 제도적 과제들이 산재함에도 불구하고, 자율주행은 미래 도시의 교통체계와 이동성에 막대한 영향을 미칠 것으로 예측됨에는 변함이 없다. 자율주행은 기존 사용자들이 운전과 주차를 위해 소비하던 노동력을 대체함으로써 자동차를 서비스화하는 한편, 사용자를 운전에서 자유롭게 함으로써 자동차를 다양한 생활·편의서비스 제공을 위한 플랫폼으로 변화시킬 것이다. 전문가들은 이러한 변화가 인구가 밀집된 도시를 중심으로 먼저 시작될 것이며, 사람의 이동과 물류·배송 분야에서 다양한 비즈니스 기회가 발생할 것으로 보고 있다.

인구의 도시 집중화는 자율주행 시대와 함께 교통체계시스템 전반의 지능화를 예고한다. 도시화가 진전되면 교통 혼잡으로 사고 가능성이 높아지고, 화석연료 사용으로 인한 대기오염은 환경에도 치명적인 영향을 미치게 될 것이다. 인구 증가와 도시화에 따른 심각한 교통 체증은 국가적으로도 큰 경제적 손실을 불러올 뿐 아니라 개인의 삶의 질에도 직접적인 영향을 미치게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위한 대안으로 교통체계와 ICT 기술이 융합된 지능화된 교통체계시스템이 대두되고 있다.

지능형 교통체계인 ITS(Intelligent Transport Systems)는 도로교통시스템의 구성요소에 첨단기술을 적용해 교통운영 관리의 효율성을 극대화하고, 이용자 편의와 안전성을 제고하며, 연료소모와 CO2 배출량을 저감시키는 미래형 교통체계다. 현재 ITS는 ICT 기술의 발전으로 양방향 통신을 접목해 차세대 지능형 교통체계인 C-ITS(Cooperative Intelligent Transport System)로 진화하고 있으며, V2X는 자동화된 교통 인프라를 가능하게 하는 C-ITS의 핵심기술이다. V2X기술은 센서와 라이다, 카메라 시스템에 의존하는 독립형 자율주행차량의 제약조건을 넘어서서 시야 확보가 어려운 교차로나 기상 악화상황에서도 더 멀리 볼 수 있도록 함으로써 교통 안전성과 효율성을 향상하고, 교통혼잡 완화와 환경오염 개선에 기여할 것으로 예상된다. 자율주행은 운전자와 자동차, 도로와 ICT 인프라를 유기적으로 연계하는 보다 지능화된 교통체계시스템과 함께 할 때 환경친화적인 구현이 가능한 새로운 비즈니스의 기회가 될 전망이다.

박희정 기자  doban03@hanmail.net

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