자율주행? 완전 자율주행?
- 전기차 분야에 투자하고 있는 사람으로서 갑자기 자율주행/완전 자율주행에 대해 어느 정도라도 설명할 수 있을까?라는 질문을 받자 대답을 잘 못하는 것 같았다. 그래서 한번 정리해 보기로 했다.
- 자동차와 AI
- 영국에서 시작된 산업혁명으로 여러 가지로 바뀌게 되었는데, 특히 인간의 운송 분야에서 큰 변화가 있었다. 자동차 산업은 100년 이상 주요 경제 부문으로, 이제 4차 산업혁명 시대를 맞아 자율주행 및 커넥티드카라는 개념을 향해 한 단계 진화를 준비하고 있다.이러한 자율주행은 AI와 연계돼 궁극적으로는 인간의 개입 없이 자동차가 자동화(Autonomous)돼 스스로 움직이는 상태를 구현하고자 한다.이때 AI 차량은 완전한 자율주행을 위해 기계의 외부 환경을 재현하는 센서와 카메라의 복잡한 네트워크 연계를 통해 가능하다. 카메라, LiDAR, 레이더, 초음파 센서로 수집한 정보를 처리해 주변 물체와의 거리, 연석 차선 표시, 교통 신호 및 보행자의 시각적 정보를 차량에 알리고, 이렇게 수집되고 가공된 정보는 AI에 입력돼 판단하고 차량을 제어하게 되는 것이다.
- 자율주행 5단계 (The five stages of autonomy)
자율주행 5단계는 직관적으로 다음과 같이 5가지 단계로 쉽게 구분할 수 있다.0단계: 도움 없음 1단계: 발의 자유(Feetoff) 2단계: 손의 자유(Handsoff) 3단계: 눈의 자유(Eyesoff) 4단계: 신경 쓰지 않아도 되는 상태(Mindoff) 5단계: 운전자가 필요 없는 자동화 상태(완전한 자율주행/Full Self Driving) 사실 기술적으로 분석한다면 저런 표현 자체만으로는 이해하기 어렵지만 너무 직관적이고 쉽게 표현한 것이라 첨부해 보았다.위 그림을 바탕으로 좀 더 깊이 살펴보려면 아래 그림과 설명을 참조하면 된다.
- 0단계(No Automation): 현재 대부분의 자동차 상태를 의미하며 운전자를 돕기 위한 시스템이 있을 수 있지만 인간은 ‘동적 운전 작업’을 제공하는 상태를 말한다. 비상제동 시스템은 기술적으로 차량을 운전하지 않은 상태여서 이를 제외하면 전적으로 인간에 의해 제어되는 상태를 말한다.
- – 1단계(Driver Assistance): 가장 낮은 수준의 자동화로 차량의 조향 또는 가속과 같은 운전자 지원을 위한 단일 자동화 시스템을 갖춘 것을 말한다. 안전거리를 유지하는 기술인 어댑티브 크루즈 컨트롤은 인간인 운전자가 조향 및 브레이크와 같은 운전의 다른 측면을 여전히 모니터링하고 제어해야 하기 때문에 레벨 1의 범주에 속한다.
- – 2단계(Partial Automation): ADAS(고급 운전자 지원 시스템)를 의미하며 차량은 조향과 가감속을 스스로 제어할 수 있는 상태다. 사람이 운전석에 앉아 필요에 따라 자동차를 제어해야 한다.
- – 3단계(Conditional Automation): 레벨 3 차량은 환경 감지 기능이 있으며, 이를 통해 천천히 움직이는 차량을 지나갈 때처럼 정보에 기반한 결정을 스스로 내릴 수 있는 상태를 의미합니다. 그러나 여전히 인간의 탑승이 필요하고 운전자는 시스템이 작업을 수행하지 못할 경우를 대비해 경계 상태를 유지해야 합니다.
- – 4단계(High Automation): 레벨 4와 레벨 3의 차이점은 시스템 문제가 발생했을 때 레벨 3의 경우 인간이 직접 개입해 이를 처리해야 하지만 레벨 4의 경우 차량이 상당 부분 스스로 개입한다는 것이다. 즉 대부분의 상황에서 인간과 차량 간 상호작용이 필요하지 않다.
- – 5단계(Full Automation): 운전자 자체가 필요없는 완전한 자율화 상태. 모든 상황 판단과 대응이 차량 자체에서 가능한 상태를 의미하며,
완전주행에 대해 보다 기술적인 부분에서 접근한다면 이보다 정밀하게 들어가야겠지만 아직 내가 이해하기에는 공학적인 부분에서 어려운 부분이 많다. 각 단계별 현재 많은 차량 회사가 어느 정도 수준까지 구현하고 있는지 확인할 예정이다.