스스로 달리는 자동차! 자율 주행 자동차 기술은 어디까지 발전했고, 어떤 기술들이 필요할까? – LG그룹 공식 블로그
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스스로 달리는 자동차! 자율 주행 자동차 기술은 어디까지 발전했고, 어떤 기술들이 필요할까?

작성일2016-08-04 오후 5:24

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꽉 막힌 토요일 오후의 도심 고속도로. 마침 비는 추적추적 내리기 시작하는데 빗소리를 듣다보니 졸음이 쏟아지고… 자동차의 엑셀과 브레이크를 계속 번갈아 밟으려니 발목도 아파오고, 여전히 자동차들의 긴 행렬은 끝이 없어보이는데… 이런 상황에 모두의 머릿 속에 떠오르는 생각!

“아, 어디 자동으로 운전해주는 차 없나?”

우리가 오래 전부터 해 왔던 이 상상은, 머지 않은 미래에 현실이 될 것으로 예상되는데요. 자율 주행 자동차(Self-Driving Car)의 시대가 성큼 다가왔기 때문입니다. 자율 주행 자동차란 운전자가 가만히 있어도 자동차 스스로 도로의 상황을 파악해 자동으로 주행하는 차를 말합니다. 즉, 운전자가 브레이크, 핸들, 가속 페달 등을 제어하지 않아도 자동차 스스로 판단과 제어를 하는 자동차를 의미하는데요.

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자율 주행 자동차는 운전자에게는 이동시간에 다른 일을 할 수 있는 여유를 주고, 도로 위의 각종 사고를 줄여주는 동시에 연료를 절감하고 오염물질 배출을 줄이는 등의 장점을 가지고 있습니다. 언젠간 사람이 수동으로 운전하는 장면이 더욱 생소해지는 때가 올 것 같은데요. 그렇다면 현시점에서 자율 주행 자동차 기술은 어디까지 왔을까요?

자율 주행 자동차 기술, 어디까지 왔을까?

전 세계적으로 자율 주행 자동차와 관련된 뜨거운 기술 경쟁이 붙고 있습니다. 각 기업들이 자율 주행 관련 기술을 개발하여 테스트하거나, 실제 차량에 적용하고 있지만, 매스컴을 통해 종종 테스트 실패·주행 중 사고 소식이 들리기도 합니다. 아직은 기술적으로 보완해야 할 점들이 남은 것이겠죠.

미국 도로교통안전국(NHTSA, National Highway Traffic Safety Agency)의 차량 자율화 수준 구분에 따르면 현재 자율 주행 자동차 수준은 2~3단계로, 아직까진 ‘완전 자율 주행 자동차 수준’인 4단계에 미치지 못합니다.

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자율 주행 자동차 기술 단계

0단계 NO -automation 중요한 차량 제어를 모두 운전자가 담당
1단계 Function-specific Automation 전자식 안정 제어 등의 특정 제어 기능 탑재
2단계 Combined Function Automation 최소 2개 이상의 자율화된 주요 제어 기능 탑재
3단계 Limited Self-Driving Automation 모든 주행 환경 하에서 차량 내 안전과 관련된 모든 기능이 자율화되고, 운전자는 해당 기능의 사용에 대한 선택권을 가짐.
자율 기능을 사용중에도 운전자는 직접 제어에 관여할 수 있고, 자율기능에서 운전자 모드로의 전환은 충분히 시간적으로 여유로움
4단계 Full Self-Driving Automation 모든 주행 환경에서 차량이 직접 도로 조건을 감시하고 안전과 관련된 주행 기능을 제어함.
운전자는 목적지 등 주행에 필요한 최소의 정보를 제공하는 역할만을 수행하고 주행 중 제어와 관련된 일체의 역할 없음

기술적 측면 외에도 보완해야 할 것들이 많습니다. 무인 자동차 시대에 특화된 교통 인프라의 구축, 사고 시 책임 등 법적 이슈, 운전자의 데이터를 수집하는 것에 따른 프라이버시&보안 이슈 등 넘어야 할 산들이 많이 남아있습니다.

그럼에도 불구하고 메이저 자동차 회사뿐만 아니라 거대 IT기업, 작은 스타트업 기업 등 다양한 회사들이 자율 주행 자동차 시장에 뛰어들고 있습니다. 그 이유는 시장의 높은 성장 가능성 때문입니다.

리서치 회사인 Navigant Research는 2035년 자율 주행 자동차 판매량을 약 8,500만 대까지 예상했습니다.

리서치 회사인 Navigant Research는 2035년 자율 주행 자동차 판매량을 약 8,500만 대까지 예상했습니다.

지역별 자율 주행 자동차 판매 예상치 (2015-2035)

출처 : Navigant Research
2015년
2020년
2025년 10 millions 미만 북아메리카, 아시아, 서유럽
2030년 40 millions 이하 중동&아프리카, 라틴아메리카, 아시아, 서유럽, 북아메리카
2035년 90 millions 미만 중동&아프리카, 라틴아메리카, 아시아, 동유럽, 서유럽, 북아메리카

자율 주행 자동차에는 어떤 기술들이 필요할까?

자율 주행 자동차는 어떻게 도로 위를 스스로 달릴 수 있을까요? 실제 자율 주행 자동차에는 사물과 사물의 거리를 측정하는 장비부터 음파 장비까지 다양한 기술들이 집약되어 있습니다. 기존의 자동차 부품들이 센서·ICT 기술들과 접목되어 그 성능이 더욱 개선되고 있죠. 이 밖에도 자율 주행 자동차에는 특별히 내비게이션 기술, 지도, 모터, 2차 전지 등의 기술들도 필요한데요. 이런 기술들은 어떤 역할을 할까요?

① 내비게이션 기술

내비게이션(Navigation)은 GPS를 통해 위치를 제공해 주는 서비스로, 요즘 자동차에는 거의 장착되어 있습니다. 내비게이션을 통해 우리는 목적지까지 쉽고 편하게 이동할 수 있으며, 최신 기술이 적용된 내비게이션들은 실시간 교통 상황까지 제공해 막히지 않는 길로 주행하도록 도와줍니다. 이 내비게이션 기술은 자율 주행 자동차에 반드시 필요한 기술로, 자율 주행 자동차는 이를 통해 현재 자신의 정확한 위치를 인식하고 목적지까지 주행하게 됩니다.

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② 전 세계 지도 정보

하지만 대도시의 빌딩 숲, 전파가 터지지 않는 산속과 터널, GPS 전파가 교란되는 지역 등에서는 자율 주행 자동차 성능이 급속도로 떨어지게 됩니다. 내가 지금 어느 위치에 있는지 모르면 경로 설정이 불가능하기 때문이죠. 그렇기 때문에 자율 주행을 위해선 내비게이션 외에도 위치 정보를 알려주는 기술이 추가로 필요합니다. 바로 지도(map)입니다.

구글은 구글 지도, 구글어스와 같은 빅데이터를 바탕으로 전 세계 지도 정보를 가지고 있는 IT 회사입니다. GPS 정보가 부족하거나 더욱 정확한 지도가 필요한 경우 자율 주행 자동차는 지도에 의지해 운전하게 됩니다. 이런 강점을 바탕으로 구글은 일찍이 자율 주행 자동차 기술 개발에 뛰어들었습니다.

구글의 자율 주행 자동차 시제품 (출처: 구글)

구글의 자율 주행 자동차 시제품 (출처: 구글)

③ 모터

그렇다면 구글과 같은 IT 업체들은 어떻게 자율 주행 자동차 시장에 뛰어들 수 있었을까요? 기존 내연기관 자동차의 동력 발생 장치는 ‘엔진(engine)’으로 엔진은 기계공학 기술의 꽃이라 불릴 정도로 정교한 기술을 바탕으로 작동합니다.

세계 유수의 자동차 메이커들은 자체 엔진 기술을 보유하고 있으며, 기술을 보유하지 않은 기업들은 자동차 시장 진입이 어려운 구조입니다. 하지만 전기자동차는 엔진 대신 모터가 그 역할을 대신합니다.

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어린 시절 남자 아이들이 가지고 놀던 RC카에 들어가던 바로 그 모터 말이죠. 전기자동차와 자율 주행 자동차가 도래하면서 IT기업들은 다양한 자동차 관련 기술 개발에 참여할 수 있게 되었습니다.

④ 자율 주행 자동차 부품의 핵심, 2차 전지

신규 자동차 메이커들이 성장 가능성 높은 자율 주행 자동차 시장에 진입을 시도할 때, 기존 자동차 메이커들도 각자 방식으로 자율 주행 자동차 시대를 준비하고 있습니다. 주목할 점은 신규 및 기존 자동차 메이커들 모두 전기자동차 기반의 자율 주행 자동차 개발을 고려한다는 점입니다. 앞서 언급한 것처럼 신규 자동차 메이커들은 엔진 기반이 아닌 모터 기반의 전기자동차를 더 선호하며, 기존 자동차 메이커들 역시 배기가스 환경규제 기준 등의 이유로 전기자동차를 확대하려는 중입니다.

LG화학 리튬이온 2차 전지

LG화학 리튬이온 2차 전지

다가올 자율 주행 자동차 시대에는 2차 전지가 메인 동력원이 될 것입니다. 자동차 배터리 분야에서 세계 1위 위상으로 시장을 선도하고 있는 LG화학의 기술이 더욱 빛을 발하지 않을까요? 아마 그때쯤이면 자율 주행 자동차와 함께 출근길도 휴가를 떠나는 것처럼 즐거워질지도 모르겠습니다. :)

백주열 프로필

LG 그룹, 나아가선 대한민국의 미래를 책임질 새로운 먹거리, 전기 자동차와 ESS용 전지를 연구하고 있습니다. 숨겨진 LG화학의 매력과 재미있는 화학이야기로 여러분을 찾아가겠습니다.