▲ 자율주행차 적용 기술 ADAS 개요 [출처=iNIS]1982년부터 1986년까지 미국 NBC TV에서 방송했던 전격 Z작전(원제 : Knight Rider)는 인공지능(AI)가 탑재된 자율주행자동차의 활약상을 다루고 있다. 주인공이 손목에 찬 시계로 호출하면 원하는 장소까지 스스로 이동했다. 당시에는 상상에 불과하다고 치부됐지만 미국 테슬라는 꿈을 현실화시키기 위해 노력 중이다.자율주행자동차(autonomous driving car)란 운전자의 조작이 없이도 카메라와 센서, 위성항법장치(GPS) 정보 등을 활용해 스스로 주위 환경을 인식하고 목적지를 향해 이동이 가능한 자동차를 말한다. 자율주행차는 1925년 미 육군의 전기 기술자였던 프랜시스 후디나에 의해 개발된 '아메리칸 원드(American Wonder)'가 시초다.우리나라에서도 1990년대 후반부터 국책 교통연구기관과 고려대 한민홍 연구팀을 중심으로 자율주행차에 대한 본격적인 연구가 시작됐다. 국내 최대 자동차 제조업체인 현대자동차는 2023년 레벨 3(Level 3) 자율주행기술이 적용된 G90 모델을 출시할 계획이었으나 계속 연기되고 있다. 자율주행차의 기술, 서비스, 기대효과 등을 살펴보면 아래와 같다.◇ 다양한 센서를 활용해 자율주행에 필요한 데이터 수집 자율주행차는 장애물과 표지판을 식별하고 사각지대없이 주변 지역을 파악하려면 카메라(Camera), 레이더(Radar), 라이더(Lidar), 소나, GPS, 주행거리 측정장치, 관성 측정장치 등 다양한 센서가 필요하다. 다수 센서를 활용해 사물과 사물의 거리를 측정하고 위험을 감지하여 최적의 운전경로를 제시한다.자율주행차에 적용되는 기술의 구분은 각 제조사마다 다르지만 크게 외부 네트워크를 이용하는 커넥티드 카(Connected Car) 기술과 자동차 내부의 네트워크를 통해 부분 자율주행을 지원하는 ADAS((Advanced Driving Assistance System) 시스템으로 구분된다.ADAS 시스템은 인지센서를 통해 들어오는 정보를 지속적으로 모니터링하여 내부 알고리즘에 의해 필요한 정보를 추출한다. 추출된 정보를 기반으로 운전자의 편의 또는 안전이 보장된 주행에 도움을 줄 수 있도록 주행·제동·조향과 관련된 시스템을 제어한다.ADAS 시스템에 적용된 주요 제어기술은 크게 인지(센서), 판단(제어기), 제어(액츄에이터) 3가지로 구분된다. 센서를 통해 입력되는 정보를 모니터링해 내부 알고리즘이 운행에 필요한 정보를 추출한다. 추출된 정보를 기반으로 차량의 주행·제동·조향과 관련된 시스템을 제어한다.필수 센서는 레이더, 카메라, 라이다를 포함한다. 전방 레이더 및 라이더는 어드밴스드 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC), 차량제동 제어장치(AVSM), 자동긴급제동 시스템(AEB) 기능을 구현한다. 카메라는 차로이탈경고(LDWS), 차선유지보조(LKAS), 전방충돌경고 (FCWS), 하이빔 어시스트(HBA) 기능을 지원한다. 후방 레이더는 후측방 충돌경고(BCW), 차선변경 보조장치(LCA), 후방교차 충동경고(RCTA) 기능을 구현한다.차량과 외부 세상을 네트워크를 통해 연결할 수 있는 특성을 커넥티비티(connectivity)라고 말하며 네트워크망을 통해 외부와 연결된 차량을 커넥티드 카(connected car)라고 한다. 특히 차량 내 데이터 흐름을 효율적으로 제어하고 각종 커넥티드 카 기술 및 서비스를 구현하는 기본적인 토대를 인카네트워크(In Car Network)로 칭한다.인카네트워크의 가장 중요한 3가지 요소는 차량 내부 네트워크, 커넥티드카 플랫폼, V2X(Vehicle to Everything) 통신 기술이다. 차량 내부 네트워크는 차량용 IP와 이더넷의 고대역폭 센서를 지원한다. 또한 IP와 차량 내 기존 버스 및 디바이스 간의 상호운용성을 제공하며 멀티 레이어 보안 등을 구현한다.커넥티드카 플랫폼은 자동차에서 생성되는 각종 데이터의 신속한 처리를 담당하는 커넥티드카 운영체제 (ccOS)와 카 클라우드와 연결을 통해 운전자에게 각종 서비스를 효율적으로 제공하는 커넥티드카 서비스 플랫폼 (ccSP)으로 구분할 수 있다. V2X 통신기술은 차량과 외부 네크워크를 연결하는 통신기술로서 차량 대 차량(V2V), 차량 대 인프라(V2I), 인프라 대 인프라(I2I), 차량 대 모든사물(V2X) 등 다양한 방식으로 지원된다.◇ 사고 발생시에 첵임 소재와 배상 책임의 한계 논의 필요자율주행차의 작동원리인 인간-기계 인터페이스(HMI)는 운전자와 차량 간 상호작용을 위한 시스템으로 자율주행차의 상태, 주행계획, 경고 메시지 등을 운전자에게 전달하고 그 피드백으로 명령이나 입력을 받아들이는 역할을 수행한다. 특히 자율모드 상태와 속도, 차선 위치, 목적지까지의 거리 등 기존의 네비게이션 역할뿐만 아니라 센서와 통신 상태를 모니터링하는 임무까지 수행한다.특히 충돌위험, 도로장애물 등의 상황경고와 시스템 오류 발생 시 경고 및 알림을 통해 이를 운전자에게 알려준다. 자율주행차가 스스로 제어하지 못한다고 판단되면 운전자에게 직접 개입을 요청하해야 한다. 이때 수동운전모드로 쉽게 전환할 수 있는 인터페이스를 제공해 운전자가 목적지 설정, 주행 경로 변경 등의 명령을 손쉽게 내릴 수 있도록 한다.한편 자율주행차는 예기치 않은 상황이나 비상사태에 대응할 수 있도록 비상상황을 감지하고 상황에 따른 운전자의 개입을 요청하거나 안전장치를 가동해야 한다. 이와 같은 비상 대응은 상황 인식(Perception), 상황 판단(Decision Making), 대응 실행(Execution)의 3가지 주요 단계를 포함한다.상황 인식 단계에서는 차량의 센서와 카메라를 통해 주변 환경과 차량 상태를 실시간으로 모니터링하여 비상 상황을 초래할 수 있는 이상 징후를 감지한다. 이상 징후는 장애물 출현, 차량 시스템 오류, 도로 위험 요소 등을 포함한다.상황 판단에서는 감지된 비상 상황의 위험도를 평가하고, 즉각적인 대응이 필요한지 판단하며 상황에 맞는 최적의 대응 전략을 결정한다. 대응 실행 단계에서는 충돌 위험이 있는 경우 차량을 자동으로 제동하거나 장애물을 회피하거나 비상 상황에서 차량을 안전하게 정지시켜 탑승자의 안전을 확보한다.필요한 경우에는 운전자에게 경고를 보내고 수동 개입을 요청해야 한다. 자율주행차가 비상 상황에 대응하기 위해서는 신속하고 정확하게 차량을 제어할 수 있는 시스템이 구축되어 있어야 한다. 그럼에도 기계적 혹은 소프트웨어적인 결함이 사고의 원인이 될 수 있으므로 대비책이 필요하다.자율주행차가 초래하는 사고에 대처하려면 위법 여부와 이에 대한 배상, 보상 및 책임의 귀속에 대한 기준을 마련해야 한다. 관련 데이터에 대한 개인정보보호를 어느 범위까지 유지할지, 피할수 없는 희생을 야기하게 되는 상황이 발생되면 어떤 선택을 하도록 알고리즘을 구성할지도 현안 이슈다. 윤리적인 판단 기준에 대한 사회적 담론 형성이 시급하다.◇ 국차 차원의 탄소중립 정책 실천해 제조업 경쟁력 높여야▲ 자율주행차를 도입하면 얻을 수 있는 효과 [출처=iNIS]자율주행차를 도입하면 에너지 측면과 운송 측면에서 교통 혁명을 선도할 수 있을 것으로 전망된다. 먼저 에너지 측면에서 보면 에너지 효율 향상, 재생 에너지 사용 증가 및 전기차 활용 촉진 등의 효과가 기대된다. 자율주행차는 차량 간 실시간 정보 교환을 통해 교통 상황을 분석하고 최적화된 경로를 제안한다.불필요한 정차와 혼잡을 줄여 차량의 에너지 소비를 감소시킨다. 차량이 일정한 속도를 유지하여 급가속과 급감속을 줄여 연료 효율을 높인다. 도심의 간선도로와 고속도로를 막론하고 불필요한 제동장치 조작이 교통 혼잡을 가중시킨다는 연구결과가 있다.전기차는 배출가스가 없다는 장점과 함께 충전 효율과 운행 효율을 높여 전체적인 이산화탄소 배출을 더욱 줄일 수 있다. 자율주행차는 기존 가솔린 엔진을 장착한 자동차보다 전기차의 활용을 촉진할 것으로 예상된다. 스마트 그리드(Smart Grid)와 연계되면 전력을 효율적으로 사용하고 재생에너지 활용을 극대화할 수 있다.반면 운송 측면에서는 교통 혼잡 감소, 물류 운송 효율성 향상 및 운전사 부족 문제 해결의 효과가 기대된다. 자율주행차는 교통 신호와 연계해 차량 흐름을 최적화한다. 교통 정체를 줄이고 차량의 공회전 시간을 줄여 탄소 배출도 감소시킨다. 차량 간 거리를 자동으로 조절해 도로 용량을 최적화한다.자율주행 기능이 적용된 화물차의 경로와 속도를 최적화하면 연료 소비를 획기적으로 줄일 수 있다. 특히 자율주행이 가능한 화물차가 줄지어 주행하는 군집 자율주행(platooning) 기술을 이용하게 되면 공기 저항을 줄여 연료 효율을 높일 수 있으므로 운송 및 물류 혁신이 촉진된다.종합적으로 자율주행차의 도입을 통해 에너지 효율을 향상시켜 에너지 소비를 줄이는 방식으로 탄소 배출량을 줄인다. 정부 차원에서도 전 세계적 탄소감소 정책에 효율적으로 대응하고 운송 및 물류를 혁신해야 한다. 국내 제조업체의 경쟁력을 향상시켜야만 국가 경쟁력이 도약할 수 있기 때문이다.

▲ 일본 차세대 자동차 개발업체인 소니혼다모빌리티 홍보자료 [출처=홈페이지]일본 이동통신회사인 KDDI에 따르면 소니혼다모빌리티(ソニー·ホンダモビリティ)와 글로벌 커넥티드 비지니스에서 협업하기로 합의했다. 소니혼다모빌리티가 개발한 '아피라(AFEELA)'의 서비스를 제공하기 위한 목적이다.AFEELA는 모빌리티를 체험하다는 의미의 느낌(Feel)를 활용한 신규 브랜드다. AFEELA는 이동하는 자동차 내에서 5G통신을 활용해 게임, 영화 등 엔터테인먼트를 체험할 수 있는 서비스다.인공지능(AI)을 활용한 첨단운전자보조시스템(AD/ADA)과 창의적임 엔터테인먼트 공간을 통합한다. 커넥티드 서비스가 원활하게 작동하려면 대용량, 저지역 통신망이 필수적이다.KDDI와 소니혼다모빌리티는 국내에서와 동일한 서비스를 다른 국가와 지역으로 확장할 방침이다. 이렇게 하기 위해서는 다른 국가의 통신사가 제공하는 5G 통신에도 대응해야 한다.자동차 산업은 'CASE'라고 불리는 4개의 영역에서 기술 혁신이 진행 중이다. 예를 들어 C(Connected·케넥티드), A(Autonomous·자동화), S(Shared·쉐어링), E(Electric·전동화) 등이다.참고로 소니혼다모빌리티는 2022년 9월 소니그룹과 혼다자동차가 공동으로 설립했다. 고부가 가치형 전기자동차(EV)를 공동으로 개발 및 판매하고 모빌리티용 서비스를 제공하기 위한 목적이다.소니혼다모빌리티는 2025년 AFEELA 서비스를 장착한 양산차를 판매할 예정이다. 2026년 봄부터 북미 소비자에 인도된 이후 2026년 연말까지 국내 소비자도 체험할 수 있을 것으로 전망된다.

영국 법률위원회에 따르면 공공 도로에 자율주행 차량의 안전을 위해 새로운 자율주행 차량법의 도입을 권고하는 공동 보고서를 발표했다. 잉글랜드와 웨일즈의 법률위원회(The Law Commission) 및 스코틀랜드 법률위원회(Scottish Law Commission)가 포함된다. 보고서는 2018년 커넥티드 및 자율주행 차량 센터(Center for Connected and Autonomous Vehicles)가 의뢰했다.새 법안은 자동차가 규제 기관에 의해 자율주행 기능이 있는 것으로 승인되고 이러한 기능이 사용되는 경우 운전석에 있는 사람이 더 이상 자동차의 운전 방식에 대해 책임을 지지 않게 된다는 내용을 포함한다. 사고 발생 시에는 승인을 받은 회사에 대한 제재가 이루어지고 규제기관도 제재를 받을 수 있다. 운전자는 새 법안에 따라 '사용자 책임자'로 규정돼 자율주행 차량의 운행으로 발생한 사고에 대해 기소되지 않는다.그러나 운전자는 보험에 대한 책임을 지고 화물을 확인하며, 승객의 안전 벨트 착용을 확인해야 한다. 자율주행 차량의 주행 시에는 운전자가 자율주행차량을 통제할 수 없기 때문이다.또한 대중 교통에 사용되는 자율주행 차량은 책임자 없이 스스로 운전하도록 승인될 수 있다. 대신에 운송 면허가 있는 운영자가 사고에 대한 책임을 지게 된다.또한 운전자 지원 기능과 자율주행 운전의 광고 시에는 이를 구별하라고 권고했다. 이와 같은 법률위원회의 보고서는 대중의 신뢰를 구축하기 위해 안전과 책임을 기반으로 올바른 규정을 마련하도록 지원할 것으로 전망된다. ▲ 법률위원회(Law Commission)의 로고(출처 : 홈페이지)

영국 전기자동차 충전소 설치기업인 커넥티드 커브(Connected Kerb)에 따르면 웨스트 서섹스 지역 주택가, 공공 주차장 및 커뮤니티 시설 등에 최대 7000대의 전기자동차 충전기 공급 계약을 체결했다.공공 도로에서의 대규모 충전기 설치 사업의 일환이다. 내부 연소식 신차 판매가 금지되는 시점인 2021년 11월 둘째주부터 2030년 사이 전국에 19만 대의 노상 충전기를 설치할 계획이다.하지만 자동차 업계가 요구하는 총 공공 충전기 수의 10분의 1에 불과해 논란이 크다. 정부 산하 규제기관인 경쟁시장청(CMA)은 2030년까지 최대 요구를 달성하기 위해 충전기 48만 대를 제안했다. 커넥티드 커브는 장기간 지속되고, 저렴하며, 신뢰할 수 있도록 설계된 충전 인프라 유형을 전문으로 설치하는 기업이다. 고정된 지상 충전 장치의 종류에 따라 7kW에서 22kW의 충전률을 가진 충전기 제품을 취급한다.길거리에 자주 주차하는 전기자동차 운전자들에게 완벽하게 적합한 충전기라고 주장한다. 2021년 1만 대의 충전기 계약이 확정됐다. 2022년에는 3만 대 이상 늘어날 것으로 예상된다.▲커넥티드 커브(Connected Kerb) 홈페이지

미국 모바일 솔루션 개발업체인 오톤(Auton, Inc)에 따르면 커넥티드카(connected car) 기술을 성공적으로 테스트했다. 모바일 방송 인터넷 서비스를 제공하기 위해 NextGen TV (ATSC 3.0) 기술을 개발하고 있다.테스트는 커넥티드 자율주행 차량 시장에 필수 소프트웨어 업데이트 및 인포테인먼트를 제공하기 위한 효과적이고 안전한 솔루션인지 확인하기 위한 목적이다.오리곤주 포틀랜드시(Portland, Ore)와 세인트 헬렌스 호수, 워싱턴주 칼라마를 포함한 주변 지역에서 수행됐다. 다양한 이동 차량에 모바일 비디오 스트리밍 콘텐츠와 광대역 데이터를 제공할 수 있는지를 확인했다. 모바일 광대역 서비스에 대한 대중의 액세스를 향상시킬 새로운 FCC 공인 방송 인터넷 서비스가 제공하는 유틸리티, 효율성, 신호 품질 및 고유한 기능이 입증된 것으로 평가된다. 이와 같은 테스트를 통해 오톤은 셀룰러, WiFi 및 위성 통신을 포함한 모든 형태의 모바일 무선 연결 솔루션을 향상시킬 수 있을 것으로 전망된다. ▲ 오톤(Auton, Inc)의 홍보자료(출처 : 홈페이지) 

중국 상하이(上海)시에 따르면 2020 세계 자율주행 차량 생태계 컨퍼런스(2020 World Autonomous Vehicle Ecosystem Conference)에서 지능형 커넥티드 차량의 개발 촉진 및 테스트 범위 확대를 밝혔다.이번 컨퍼런스에서 상용화를 위한 다양한 애플리케이션 시나리오가 발표됐다. 로봇 택시, 5G 스마트 대형 트럭, 스마트 대중 교통, 도시 및 관광 비지니스 시나리오가 포함된다.특히 새로운 비즈니스 시나리오에는 자동 소매, 스마트 운전 청소 서비스 및 무인 보안 애플리케이션 시나리오가 포함된다.상하이시는 자딩구(嘉定区)에서 지능형 커넥 티드 차량을 테스트하기 위한 도로의 길이를 거의 1300킬로미터로 확장할 계획이다.또한 양쯔강 삼각주 지역의 장쑤성(張樹声), 저장성(浙江省) 및 안후이성(安徽省)과 협력해 지능형 연결 차량의 통합 개발을 촉진할 예정이다.특히 이번 협력은 차량과 지원 인프라 구축에 초점을 맞출 방침이다. 이를 통해 상호 연결, 상호 운용성, 상호 인정 및 상호 신뢰성이 더욱 촉진될 수 있을 것으로 전망된다.▲ China-ShanghaiGovernment-AutonomousCar▲ 상하이(上海)시 야경(출처 : 홈페이지)

미국 글로벌 시장조사기관인 리서치앤마켓(ResearchAndMarkets)에 따르면 커넥티드 카 시장이 2027년까지 $$ 2251억6000만 달러에 이를 것으로 전망된다.2019년 630억달러, 연평균성장률(CAGR) 17.1%로 추정된다. 2019년에는 북미가 세계 커넥티드 카 시장을 지배했으며 유럽, 아시아 태평양 및 LAMEA(남미, 중동, 아프리카)가 그 뒤를 이었다.예상 기간 동안 유럽은 다른 지역에 비해 더 많이 성장할 것으로 예상된다. 커넥티드 카는 고급 주행 시스템, 온보드 엔터테인먼트, 차량 및 이동성 관리와 같은 고급 기능의 도입으로 인해 빠르게 인기를 얻었다.시간이 경과함에 따라  자동차 제조업체와 서비스 제공업체가 다양한 연결 솔루션을 개발했다. 차량 효율 향상과 같은 장점으로 인해 차량에 더 좋고 효율적인 커넥티드 카 시스템의 설치가 증가하고 있다.또한 안전 및 보안에 대한 요구가 증가하면서 성장이 촉진되고 있다. 커넥티드 카에 지능형 운송시스템을 통합하고 자율주행자동차의 성능을 개선하면 더욱 시장이 확장될 것으로 판단된다.▲ 리서치앤마켓(ResearchAndMarkets)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

미국 보안정보업체인 엑사빔(Exabeam)에 따르면 에이전트리스 장비보안(Agentless device security)업체인 아르미스(Armis)와 파트너십을 체결했다.보안팀이 관리되지 않는 IoT 장치를 식별하고 단일 플랫폼에서 악의적인 활동에 대한 행동을 모니터링하기 위한 목적이다.공격자는 점점 더 관리되지 않는 커넥티드 장치(connected devices)를 대상으로 회사 네트워크에 액세스하고 있다. 엑사빔과 아르미스 솔루션의 통합은 회사 네트워크에 연결된 관리형, 비 관리형 및 IoT 장치를 분류하고 기타 고급 위협을 탐지할 수 있도록 한다.비 관리형 및 IoT 장치 보안 경보에는 풍부한 상황별 데이터가 확보돼 있다. 또한 위험 점수에 따라 우선 순위가 지정되어 가장 위험한 사고에 대한 분석가의 노력을 집중시켜 효율성을 높일 수 있다.특히 머신 러닝과 행동 모델링을 모두 활용하는 행동 분석 솔루션인 Exabeam Entity Analytics이 사용된다. 통합 솔루션은 IoT 장치에 대한 경보 및 데이터를 Armis에서 Exabeam SMP로 가져 와서 관리되는 IT 자산 이상의 가시성을 확장할 수 있다.이를 통해 인프라, 산업 시설, 제조 및 스마트 도시를 관리하는 조직에 중요한 가치를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.▲ USA-Exabeam-IoT▲ 엑사빔(Exabeam)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

일본 글로벌 자동차제조업체인 도요타자동차(トヨタ自動車)에 따르면 "스마트 도시"를 건설하기 위해 최대 통신업체인 NTT도코모(日本電信電話)와 자본을 제휴했다.자율주행 차량이 주민들을 운송하는 스마트 도시를 통해 에너지 효율을 향상시키기 위한 목적이다. 양사는 2017년부터 첨단 통신 시스템을 갖춘 "커넥 티드 카"를 개발해왔다.서로 자기 주식을 구매하는 약 $18억 달러의 상호 투자를 통해 파트너십을 향상시켰다. 도요타자동차는 시즈오카현 스소노에 위치한 175 에이커 규모의 산지에서 스마트 시티 프로젝트를 시작할 예정이다.5G 초고속 네트워크의 출시가 자동차 관련 기술 혁신을 장려할 수 있을 것으로 예상된다. 특히 도요타자동차의 자율주행형 전기 자동차는 이러한 스마트 도시에서 5G 서비스를 통해 편의점, 영화관, 식당 또는 비상 대피소로 사용될 수 있다.도요타자동차는 이번 NTT도코모와의 자본 제휴를 통해 일본의 3대 이동통신 사업자와 모두 제휴했다. 이러한 스마트 도시의 개발은 미국과 중국에서 가속화되고 있으며 전세계적으로 더욱 확산될 것으로 예상된다.▲ Japan-Toyota-AutonomousCar▲ 도요타자동차(トヨタ自動車)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)

영국 커넥티드자율주행센터(Center for Connected and Autonomous Vehicles, 이하 'CCAV')에 따르면 국내 도로에서 자율주행 차량을 이용해 230마일의 주행을 완료했다.휴먼드라이브(HumanDrive)로 명명된 이 프로젝트는 CCAV, 이노베이트(Innovate) UK 및 9개의 컨소시엄 파트너를 통해 영국 정부가 공동으로 총 £1,350 만 파운드를 지원해 진행됐다.테스트 차량에는 GPS, 레이더, 라이더(LIDAR) 및 카메라 기술을 갖춘 닛산 리프(Nissan Leafs) 차량이 사용됐다. 자율주행차량에 탑재된 시스템은 여행 중에 발생하는 도로와 장애물을 탐색하는 방법에 대한 결정을 내릴 수 있다.또한 개인 트랙에서 테스트한 파일럿 차량은 실시간 머신러닝(Machine Learning)이 가능하다. 이전에 발생한 트래픽 시나리오 및 솔루션의 데이터 세트를 구축함으로써 이 학습경험을 사용해 향후 유사한 시나리오를 처리하고 장애물 주위의 안전한 경로를 찾을 수 있다.이를 통해 복잡한 원형 교차로 및 고지대와 같이 국내 지방도로에서 발생하는 문제를 해결할 수 있는 자율주행 차량을 개발할 수 있었던 것으로 분석된다.영국에서 가장 긴 자율주행을 안전하게 완료한 것은 영국 거리에서 무인 자동차의 출시를 향한 큰 발걸음으로 평가받고 있다.▲ UK-CCAV-Autonomous Car▲ 커넥티드자율주행센터(CCAV)의 홍보자료(출처 : 홈페이지)