순수 전기차와 같은 비내연기관 자동차와 함께 자율주행은 미래의 교통수단을 대표하는 첨단 기술입니다. 이 번 글에서는 자율주행 자동차의 조건과 단계에 대해 알아보도록 하겠습니다.
자율주행 자동차의 조건
자동차가 자율주행을 하기 위해서는 먼저 주행하고 있는 도로 주변의 상황과 다른 차량, 장애물, 행인 등을 인식하고 이에 따라 차량의 조향, 속도, 제동 등을 컨트롤해야 합니다.
이를 위해서는 주변 환경을 감지하는 센서와 센서의 데이터를 분석하여 차량을 조정하는 컴퓨터가 필요하며 조금 더 종합적으로 주변 상황을 판단하기 위해서 중앙의 서버 컴퓨터와 통신하고 정보를 공유하기도 합니다.
다양한 센서가 감지한 데이터와 서버 통신 자료를 분석하고 이를 바탕으로 차량을 제어하는 컴퓨터 프로그램 즉 고수준의 자율주행 알고리즘을 개발하기 위해 전 세계 수많은 기업이 매진하고 있습니다.
반면 센서는 이미 상당한 수준으로 개발되어 상용화되어 있고 프리미엄 차량 모델에는 대부분 적용되어 있습니다. 초음파 센서, 카메라, 레이다에서 적외선, 레이저 센서 등이 바로 그것입니다.
초음파 센서는 동전 크기의 초음파 센서가 앞뒤 범퍼의 중앙에서 측면까지 다수 장착되어 약 5미터 이내의 장애물을 인식합니다.
카메라 센서는 보통 자동차의 앞유리 중앙 상단의 전방 카메라와 전방 라디에이터 그릴, 트렁크 도어, 양쪽 사이드 미러 등에 장착되어 이미지를 촬영하고 컴퓨터에 전송하여 차량 주변의 360도 상황을 실시간으로 인식합니다.
수십 미터 떨어진 먼 거리의 차량이나 장애물은 투과성이 좋은 전자파를 활용하는 레이다 센서에 의해 감지하며 보통 앞 범퍼와 뒤 범퍼 안쪽에 보이지 않게 장착됩니다.
고급 차량에는 단일 파장의 직진성이 좋은 레이저를 사용하는 라이더 센서가 장착되기도 하지만 정확도가 향상되는 만큼 너무 민감하여 노이즈가 많고 고가라는 단점이 있습니다.
자율주행 단계
자율주행은 전 세계 공통으로 자율기술 수준에 따라 0에서 5단계까지 총 6단계로 구분하고 있으며 각 단계에 대한 세부 설명은 아래와 같습니다.
- 자율주행 0 단계 : 비자율 주행으로 모든 차량의 제어를 운전자가 직접 실행합니다.
- 1 단계 : 운전자 보조 주행으로 차간 거리나 조향 제어 중 한 가지 기능에서만 운전자를 지원합니다. 동시에 지원하는 것은 불가능합니다.
- 2 단계 : 부분 자율 주행으로 차간 거리와 조향 제어를 동시에 지원하지만 핸들은 잡고 있어야 합니다. 현재 국내에서 운행되고 있는 자동차는 대부분 자율주행 2단계를 넘지 못합니다.
- 3 단계 : 조건부 자율 주행으로 운전자가 핸들을 잡을 필요 없이 차량 스스로 운전을 하다가 필요시에 운전자 개입을 요청하는 단계입니다. 우리나라에서도 곧 3 단계 자율주행 시스템을 장착한 자동차가 출시될 예정(G90)이며 점차 다른 제조사의 다른 모델로 확대될 것으로 예상됩니다.
- 4 단계 : 고도 자율주행으로 특정 구간을 제외하면 운전자가 주행에 개입할 필요가 없습니다.
- 5 단계 : 완전 자율주행으로 무인 운송이 가능해집니다.
