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- 시간 낭비의 방지 …
- 에너지 낭비의 감소 …
- 노약자의 이동 기회 확대
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자율 주행 차량의 장점과 단점은 무엇일까요? 미래에는 자율 주행 차량이 기존의 차량을 완전히 대체할까요? 전문가들은 자율 주행 차량이 인간 운전자보다 더 믿을만해서 사고 건수도 90% 감소할 것이라고 생각합니다. 또한, 대도시에서는 자율 주행 차량이 거리를 누비면서 교통 체증이 줄어들 거예요.
자율 주행 차량의 신뢰도는 매일, 매 달 점점 높아지고 있어요. 몇 년 전만 해도 이 차량들은 제때 멈추거나 빗속의 물체를 알아차리지 못했는데, 지금은 눈이 오는 동안에도 ‘보고’ 움직일 수 있게 됐습니다. 이런 능력으로 완벽하게 시내를 누빌 수 있을 것 같은데, 바로 그게 주요 쟁점입니다…
타임스탬프:
자율 주행 차량의 장점:
교통 체증이 없어요 0:32
교통 사고도 없어요 0:49
범죄율이 감소해요 1:00
세계 최고의 택시 1:18
빠른 배달 1:43
완벽한 미래 2:00
장거리 배송 2:19
자율 주행차의 작동 원리:
비싼 가격 4:02
개발의 어려움 4:17
사이버 범죄자 5:01
환경 문제 5:22
지속적인 감시 5:45
실직 6:-5
운전의 즐거움 6:36
#자율주행차량 #미래 #밝은면
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자율 주행 자동차 장단점, 무엇이 있을까 – 네이버 블로그
IT의 발전이 편의를 가져다 준 것은 사실이지만 개인정보노출, 해킹 등과 같은 문제점이 보이고 있습니다. 특히, 자율주행 자동차 시스템을 누군가 악의적 …
Source: m.blog.naver.com
Date Published: 11/20/2022
View: 9659
자율주행 자동차의 장점과 단점
결론부터 말하자면, 자율주행 자동차는 교통사고 감소, 자동차와 관련된 범죄 감소, 운전을 하기 힘든 노인, 장애인 등의 차량 이용 가능 등의 효과가 …
Source: korealand.tistory.com
Date Published: 9/30/2021
View: 7636
자율주행 자동차의 원리 및 장/단점
자율주행 자동차의 가장 큰 장점은 직접 운전하지 않아서 편할 뿐 아니라, 연료 감소에 효율성이 높다는 것입니다. 또한 스스로의 힘만으로 운전하기 …
Source: 3dplife.tistory.com
Date Published: 11/4/2021
View: 1201
자율 주행 자동차의 장점과 단점 – 정보마을
자율주행 차의 잠재적인 단점 중 하나는 해킹 가능성입니다. 자동화된 자동차가 서로 대화하고 조정하도록 하려면 동일한 네트워크 프로토콜을 공유해야 …
Source: okkpja.tistory.com
Date Published: 7/6/2022
View: 3757
자율주행자동차 장단점 긍정적 효과만 있는것은 아니다 – 정보모아
자율 주행 자동차는 운전자의 운전 피로도를 감소시켜줄 수 있는 장점을 가지고 있습니다. 이는 장거리 운행이 많은 분들에게는 굉장히 좋은 역할을 하게 …
Source: sesang100004.tistory.com
Date Published: 5/5/2022
View: 5024
자율주행 자동차 원리 및 장점과 단점 – 정보월드
1) 해킹을 당하면 통제가 불가능하다. 자율주행차는 모든 것을 컴퓨터 시스템으로 움직이기 때문에 이를 해킹당하게 되면 큰 문제가 됩니다. · 2) 사고 시 …
Source: kkhloveone.tistory.com
Date Published: 9/5/2022
View: 4362
자율주행 자동차 – 해시넷 위키
친환경: 자율주행 차량은 다른 자동차의 존재를 더 잘 감지한다. 이는 다른 차량과 더 가깝게 유지하며 주행하는 것을 가능하게 만들어 공기저항을 줄여준다.
Source: wiki.hash.kr
Date Published: 5/30/2021
View: 639
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주제에 대한 기사 평가 자율 주행 자동차 장단점
- Author: 밝은 면 Bright Side Korea
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- Date Published: 2020. 4. 16.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=SoH8ST9KHXM
자율주행 자동차 단점 정리
전국이 일일생활권이라고 신기해하던 때가 엇 그제인데 서울 부산을 3시간 이내에 돌파하는 경부 고속철도의 개통으로 전국이 일일생활권이 된 요즘! 시대의 변화에 자동차의 변신은 가히 표현할 수 없을 정도로 달리는 스마트폰이라고 불리는 자율 주행 자동차! 과학 기술의 발달이 제공하는 생활의 편리성으로 자동차를 꼽을 수 있어요. 자율 주행 자동차에 대한 관심이 커지면서 자율 주행 자동차 장단점과 원리, 전망, 사고 등도 함께 알아볼게요.
1. 자율 주행 자동차
미래는 운전자 조작 없이도 완전한 자율 주행 자동차와 일상생활을 함께하는 시대가 올 것으로 예상해 봅니다.
카메라와 센서, GPS 정보 등을 이용해서 인공지능(AI) 기반으로 스스로 주위 환경을 인식해서 목적지까지 안전하고 편하게 이동할 수 있는 자율 주행차!
자율 주행 자동차는 4차 산업혁명을 이끌어 갈 핵심 키워드 중 하나죠.
자율 주행 자동차가 공상과학(SF) 영화에서 자주 등장할 만큼 발전한 미래의 상징물이기도 하지요.
자동차 업계에서는 인공지능(AI)의 발전의 끊임없이 노력하고 첨단 자동차 기술이 발전하면서 자율 주행 자동차는 현실이 되어가고 있는 듯해요.
2. 자율 주행 자동차의 원리
2-1. 인지단계
탑재된 카메라, 레이더, 레이저, GPS 등을 활용해서 주변의 사물을 인지하고 다양한 정보를 축적!
카메라는 360도의 넓은 시야는 확보하지만 비, 안개, 등 기상악화에 취약하고 낮은 위치의 사물 인지를 제대로 감지가 안 되는 단점이 있어요.
레이저는 앞의 레이더와 같은 거리를 측정하는데 중요한 광전자 기술이죠 레이더 펄스를 통해 반사된 펄스파의 시간을 계산하고 거리를 측정하는데 레이저가 3D 정보를 제공하고 정확한 차량의 형태와 위치 데이터가 확보가 되는 거죠.
GPS는 자신의 위치를 기반으로 구축된 데이터와 다른 차량들에 설치된 GPS로 실시간 교통상황과 정보가 확보되는 자율 주행의 시작인 인지 단계가 완성되는 거죠.
2-2. 판단 단계
인공지능(AI), 딥러닝 기술 인공지능은 인간처럼 학습하고 생활할 수 있는 컴퓨터 시스템
컴퓨터 프로그램을 통해 인간의 학습능력, 추론 능력, 지각 능력, 자연어의 이행 능력이 핵심기술이죠.
딥러닝 “스스로 학습하는 컴퓨터”라고 불리는 딥러닝은 컴퓨터가 사람처럼 생각하고 배울 수 있도록 하는 기술이죠.
2-3. 제어 단계
지능제어 시스템, 지능 운행 장치 주행할 방향과 엔진의 구동 방식을 결정하고 자율 주행이 시작되는 차량의 운행을 감시하고 수시로 바뀌는 상황에 따라 적절한 명령을 내리고 운행 감시 체계가 구축되죠.
복잡한 도로 상황에서 양측의 장애물 및 차량을 확인해서 차선을 변경할 때 매우 용이한 기술이죠.
3. 자율 주행차의 장단점
3-1. 장점
1) 사고 확률 감소
운전자들의 졸음과 좋은 컨디션을 유지하기 어려울 때와 안전사고 예방과 함께 360도의 시야로 다른 사물 인지 능력을 통해 사고 발생 위험을 줄일 수 있어요.
2) 시간 낭비의 방지
교통 혼잡을 해소해 주고, 주차장소 찾는 시간을 절약해 주고, 운전자 손이 자유로우니 휴식을 취하거나 다른 업무처리를 할 수 있죠.
3) 에너지 낭비의 감소
사람보다 자동차의 존재를 감지할 수 있어 다른 차량과 더 가깝게 유지하면서 주행할 수 있고 공기 저항을 덜 받아 연료 소비량을 줄일 수가 있어요.
4) 노약자의 이동 기회 확대
장애인, 노약자들이 스스로 운전하는 것보다 더 안전한 이동을 보장해 주고 운전 중에 급격한 신체적 위험이 발생해도 긴급하게 안전 구역 이동으로 의료지원을 받을 수 있고 거동이 불편한 노약자나 장애인들이 쉽게 운전할 수 있어 이동의 기회를 확대할 수가 있어요.
3-2. 단점
1) 법적 책임
자율 주행 자동차로 사고가 발생하면 누구에게 책임을 물어야 할까요? 국토교통부에 따르면 자율 주행 자동차로 사고가 일어나면 운전자가 일단 책임지고 자동차 결함 시 제작사의 구상권을 청구할 수가 있어요.
2) 신뢰도
비록 사람보다 실수가 적더라도 프로그램 오류가 발생할 수 있고 더 큰 사고의 발생 가능성과 컴퓨터 조작 때문에 자동차 해킹의 위험성이 있어 보안이 철저하게 이루어져야 하겠지요.
3) 개인 정보 보호
운전자의 습관과 취향, 선호도에 맞춰 인공지능이 스스로 학습하고 정보를 수집하기 때문에 사생활과 개인 정보가 저장되므로 의도적으로 접근해서 해킹을 한다면 사생활 침해 문제로 연결되고 불법적으로 개인 정보를 어떠한 목적으로 사용될지 알 수 없어 주의가 필요할 것 같아요.
4) 실업률 증가
자율 주행 자동차가 점점 상용화가 된다면 트럭 운전사, 버스 운전사, 택시 운전사와 같은 직장이 사라지게 되어 실업률이 높아질 수 있고 운전보험과, 운전학원 등 존재가 불필요해 보험사, 연수 교사 등 다양한 직업이 사라질 위험이 있겠죠.
자율 주행 자동차 장단점, 무엇이 있을까
① 0단계
0단계는 자율 주행이라고 말할 수는 없지만 비교를 위해서 0단계로 지칭하는 경우가 많습니다. 흔히 생각하는 자율 주행 자동차와는 거리가 아주 먼 상태로 운전자가 모니터링 및 조작 등 모든 운전을 직접 하는 단계를 말합니다. 현재 우리가 이용하고 있는 대부분의 자동차가 여기에 해당됩니다.
② 1단계
1단계 역시 우리가 생각한 자율 주행 자동차와는 조금 거리가 있으며 보조적 의미가 강한 단계입니다. 운전자가 직접 주행을 하는 상태에서 차량 시스템이 일부 도움을 주는 상태로 차선유지 장치나 오토 크루즈 등의 시스템이 탑재된 차량이 여기에 속합니다.
③ 2단계
2단계 자동차는 1단계에서 조금 더 발전된 형태로 운전자가 주행 제어나 관리를 직접 하지만 상황에 맞게 속도 조절을 해주고, 장애물도 스스로 피해주는 기능이 탑재되어 있는 단계입니다.
④ 3단계
우리가 흔히 자율 주행 자동차라고 언급할 수 있는 단계는 3단계부터라고 할 수 있습니다. 센서나 레이더를 통해 도로 상황을 분석하여 자동차가 운전자의 개입 없이 일정 구간을 달릴 수 있으며 특수한 경우에만 운전자가 개입하는 상태입니다. 물론 차량 시스템이 주행을 컨트롤하지만 운전자는 언제 일어날지 모르는 돌발 상황에 대처하기 위해서 항상 대비하고 있어야 합니다.
⑤ 4단계
자동차가 스스로 모든 기능을 제어하고 모니터 하는 매우 고도화된 시스템으로 완전 자율 주행이라고 할 수 있습니다. 운전자가 직접 운전을 해야 하는 상황은 생기지 않으며, 차량 내에서 운전에 신경 쓰지 않고 자유롭게 활동할 수 있으나, 운전자가 운전석에 앉아 있어야 합니다.
⑥ 5단계
우리가 최종적으로 꿈꾸는 진정한 자율 주행 자동차가 5단계입니다. 도로에서 일어날 수 있는 모든 상황을 인공지능과 각종 센서들이 대응하기 때문에 운전자는 사라지고 오직 탑승자만 존재합니다. 심지어 사람이 탑승하지 않았다고 하더라도 차량의 소유자가 원하는 위치에 차를 보낼 수 있는 상태이며 이 단계가 차량에 상용화되기 위해서는 2040년까지 약 20년 정도가 더 소요될 것으로 예상됩니다.
국토교통부 어린이기자단 공식 블로그
미래의 자동차라고 하면 어떤 자동차가 떠오르시나요?
하늘을 나는 자동차, 물 위를 달리는 자동차, 자율주행 자동차 등 많은 자동차들이 떠오를 것입니다. 머지않은 미래엔 이런 자동차들을 직접 타 볼 수 있을텐데요. 오늘은 지금도 상용화되고 있는 자율주행 자동차에 대해 알아보겠습니다.
우선 자율주행 자동차(自律走行 自動車)란, 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 말합니다. (자동차관리법 제2조 제1호의3)
그렇다면 자율주행 자동차는 무엇이 좋을까요?
상용화될 시 예상되는 장점과 단점에 대해 간단히 알아보겠는데요.
결론부터 말하자면, 자율주행 자동차는 교통사고 감소, 자동차와 관련된 범죄 감소, 운전을 하기 힘든 노인, 장애인 등의 차량 이용 가능 등의 효과가 있다고 하는데요. 저는 그중에서도 전체 교통사고의 대부분을 차지하는 운전자의 부주의에 의한 교통사고를 획기적으로 줄일 수 있다고 생각합니다. 대부분의 교통사고는 운전자의 졸음운전이나 운전 중 핸드폰 사용 등으로 일어나는데요. 자율주행이 상용화 된다면, 운전자는 운전을 하지 않고 편안하게 쉴 수 있기 때문에 교통사고는 획기적으로 줄어들 것입니다.
또 운전자가 운전을 하지 않아도 되기 때문에 음주운전, 난폭운전, 뺑소니, 보복 운전 등 차량과 관련된 범죄행위도 많이 줄어들 것으로 생각합니다.
셋째, 지금은 운전면허증을 가지고 운전이 가능한 사람만이 자동차를 운전할 수 있습니다. 차량 운전이 절실히 필요해도 운전면허증이 없거나 신체적 조건 등에 의해 운전이 안되는 경우가 생길 수밖에 없겠죠. 하지만 자율주행 자동차가 상용화되면 신체적 조건 등에 의해 운전이 불가능한 장애인이나, 노약자 등도 주행이 가능해져 자동차 운전과 관련해 불평등했던 부분 또한 해소될 것으로 생각됩니다.
이밖에도 교통자원의 효율성이 증가되고, 교통체증으로 인한 시간 낭비, 에너지 낭비를 줄일 수 있다는 것도 장점이라고 할 수 있습니다.
그럼 반면에, 자율주행차에는 좋지 않은 점들도 분명히 있을 텐데요.
그 중 첫 번째로 꼽히는 단점에는 자율주행 자동차에 언제 어디서 어떻게 일어날지 모를 프로그램 오류에 대해 대처할 만한 방법이 운전자에게는 없다는 점입니다. 그리고 프로그램을 해킹해서 일부러 자동차의 오작동을 불러올 가능성 또한 배제할 수 없다는 것도 문제입니다.
두 번째로, 아무리 기술력이 뛰어나고 편리함을 갖춘 자율주행 자동차라고 하더라도 경제적인 부담이 가중될 경우, 그 선택의 다양성은 제한받을 수밖에 없을 것 같습니다. 지금의 자동차처럼 대중화되려면 많은 시간이 흘러야겠지요.
마지막으로 버스기사, 택시기사, 대리기사 등 수십만 명의 운전을 직업으로 삼는 사람들이 있습니다. 자율주행의 상용화로 인해 이 사람들은 자릴 잃게 될 것이고, 그로 인한 경제적인 손실 또한 적지 않을 것으로 생각됩니다.
이상으로 머지않은 미래에 상용화될 자율주행 자동차에 대해 알아보았는데요. 과학의 발달과 인간의 편리성 추구 등으로 인해 앞으로 더 발달된 기술력을 도입한 자동차들이 생겨날 것입니다. 좋은 점과 함께 그로 인해 또 생겨나는 문제점, 사회적인 문제에 대해서도 함께 고민해 보는 계기가 되었으면 좋겠습니다.
이상으로 김은률 기자였습니다.
제9기 국토교통부 어린이기자단 / 김은률
자율주행 자동차의 원리 및 장
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안녕하세요. 메카럽입니다.
이번 포스팅에서는 요즘 화두로 떠오른 자율주행 자동차의 원리 및 장점과 단점에 대해 알아보도록 하겠습니다.
자율주행 자동차의 원리
운전자가 전혀 개입하지 않는 완전한 자율 주행 자동차는 없지만 다가오는 미래는 자율주행 자동차와 일상생활이 함께하는 시대가 올 것으로 예상되고 있습니다. 또한 자율주행차는 운전자의 조작이 없어도 카메라와 센서, GPS 정보 등을 이용하여 인공지능(AI) 기반으로 스스로 주위 환경을 인식하기 때문에 목적지까지 편하게 이동할 수 있으며 자율주행차(self-driving car), 무인자동차(driverless car), 스마트 카(smart car), 로봇자동차(robot car) 등의 여러 명칭이 있습니다.
자율주행 자동차는 4차 산업혁명을 이끌어갈 핵심 키워드 중 하나입니다. 그래서 자율주행차는 공상과학(SF) 영화에서 자주 등장할 만큼 발전한 미래의 상징물이기도 합니다. 이를 실현시키기 위해 여러 자동차 업계에서는 인공지능(AI)의 발전에 끊임없는 노력을 해왔고 점차 첨단 자동차 기술이 발전하면서 이제는 자율주행차가 현실이 되어가고 있습니다.
자율주행 자동차의 구동 원리는 인지단계, 판단단계, 제어단계로 총 3단계의 순서를 거쳐 이루어집니다.
1. 인지단계 (카메라, 레이더, 레이저, GPS)
우선 자율주행 자동차에 탑재된 카메라, 레이더, 레이저, GPS 등을 활용하여 주변의 사물을 인지하고 다양한 정보를 축적합니다.
여기서 카메라는 시각적인 데이터를 통해 360도의 넓은 시야를 확보할 수 있지만 비, 안개 등의 기상악화에 취약하고 낮은 위치의 사물은 제대로 감지되지 않는 단점이 있어 이를 보완하기 위해 탑재되는 레이더는 시인성의 한계를 극복할 수 있습니다.
전파를 펄스로 전송하고 사물에 부딪히며 돌아오는 펄스파를 감지하여 더 많은 정보의 획득이 가능하지만 레이더에도 단점이 있는데 다른 차량의 유형을 구별할 수 없어 이를 보완하기 위해 필요한 것이 바로 레이저입니다.
레이저는 앞의 레이더와 같이 거리를 가늠하는데 중요한 광전자 기술입니다. 레이더 펄스를 통해 반사된 펄스파의 시간을 계산하고 거리를 측정하는데 레이저가 3D 정보를 제공하며 이를 통해 더욱 정확한 차량의 형태와 위치 데이터가 확보됩니다.
마지막으로 GPS는 자신의 위치를 기반으로 구축된 데이터와 다른 차량들에 설치된 GPS로 실시간의 교통상황과 정보가 확보되는 것으로 완벽한 자율주행의 시작인 인지단계가 완성됩니다.
2. 판단단계 (인공지능, 딥러닝 기술)
인지단계에서 축적한 정보를 기반으로 주행 전략을 결정합니다. 이 역할을 수행하는 것이 바로 인공지능(AI)입니다. 인공지능은 인간처럼 학습하고 생각할 수 있는 컴퓨터 시스템입니다. 컴퓨터 프로그램을 통해 인간의 학습능력, 추론능력, 지각능력, 자연어의 이해능력 등 모든 지능적인 행동들을 모방이 가능해, 인공지능은 4차 산업혁명의 핵심 기술이라고 할 수 있습니다. 인공지능의 종류는 크게 3가지로 나눠지는데 약인공지능(Weak AI), 강인공지능(Strong AI), 초인공지능(Super AI) 등이 있습니다. 약한 인공지능은 미리 정의된 규칙에 의해 인지능력을 필요로 하지 않는 정도의 특정 영역의 문제를 푸는 기술로 자율주행 자동차는 여기에 해당됩니다.
더 나아가 인공지능에 딥러닝(deep learning) 기술이 적용됩니다. ‘스스로 학습하는 컴퓨터’라고 불리는 딥러닝은 컴퓨터가 사람처럼 생각하고 배울 수 있도록 하는 기술입니다. 또한 인공신경망의 한계를 극복하기 위해 제안된 기계학습법입니다. 인간의 뇌에서는 감각기관에서 받아들인 정보가 뉴런을 통해 뇌에 전달되고 뇌는 종합, 판단해 다시 명령을 내립니다. 이 과정에서 여러 개의 뉴런이 연결되면서 복잡한 연산을 수행하는데 이와 같은 두뇌의 정보처리 과정을 모방해서 만든 알고리즘이 바로 인공신경망입니다. 인간이 사고하는 것처럼 개체의 대략적인 특징값을 산출하며 이를 반복하면 기계는 스스로 특징값을 산출해 정보를 늘려갑니다. 세세한 규칙을 지정해 줄 필요 없이 스스로 특징들을 학습하기에 인간의 번거로움을 덜어준다는 장점이 있습니다. 결론적으로 사람이 학습을 시키는 머신러닝(machine learning)과는 달리 딥러닝은 스스로 학습한다는 특징으로 입력하지 않은 정보라도 인공지능이 알아서 가장 이상적인 결정을 내릴 수 있습니다. 하지만 높은 정밀도로 학습되기 위해서는 방대한 데이터가 필요합니다. 또한 인간은 딥러닝 내부의 알고리즘을 이해할 수 없기 때문에 오류수정이 사실상 불가능하다는 단점이 있습니다.
3. 제어단계 (지능제어 시스템, 지능운행 장치)
마지막은 제어단계로 주행할 방향과 엔진의 구동 방식 등을 결정하고 자율주행이 시작됩니다. 자율주행 자동차는 차량의 운행을 감시하고 수시로 바뀌는 상황에 따라 적절한 명령을 내리는 운행 감시 체계가 구축되어 있습니다. 따라서 통합 관제 시스템을 통해 여러 상황을 분석하여 시스템의 고장 여부를 진단하고 오퍼레이터에 대한 적절한 정보를 제공하거나 경보를 알리는 기능을 수행할 수 있습니다.
그렇다면 현재 자율주행 자동차에 적용되고 있는 지능제어 시스템과 지능운행 장치는 무엇이 있는지 함께 알아보겠습니다. 먼저 지능형 순항 제어 시스템(ACC: Adaptive Cruise Control System)은 실제 차량 모델을 이용한 수학적인 해석에 근거하여 제어 명령을 생성하여 현재 무인자동차에 적용된 무인 운행 기법입니다. 레이더 가이드 기술에 기반을 두고 운전자가 페달을 조작하지 않아도 스스로 속도를 조절하여 앞차 또는 장애물과의 거리를 유지할 수 있습니다. 그리고 차선 이탈 방지 시스템(LKAS: Lane Keeping Assistance System)은 내부에 달린 카메라가 차선을 감지하여 의도하지 않은 이탈 상황을 운전자에게 알려주는 기술입니다. 자율주행 자동차에서는 도보와 중앙선을 구분하여 자동차가 차선을 따라 안전하게 주행할 수 있도록 지원합니다. 다음으로 주차보조 시스템(PAS: Parking Assistance System)은 운전자가 어시스트 버튼을 탐색한 후 후진 기어를 넣고 브레이크 페달을 밟으면, 자동차가 조향 장치를 조절하여 후진 일렬 주차를 도와주는 시스템입니다. 아울러 자동주차 시스템은 운전자가 주차장 앞에 차를 정지시킨 뒤 엔진을 끄고 내려서 리모콘 잠금 스위치를 2회 연속 누르면, 자동차에 설치된 카메라가 차고의 반대편 벽에 미리 붙여놓은 반사경을 탐지해 적정한 접근 경로를 계산하여 스스로 주차를 하는 기술입니다. 마지막으로 사각지대 정보 안내 시스템은 자동차의 양측면에 장착된 센서가 사이드 미러로 보이지 않는 사각지대에 다른 차량이 있는지를 판단하여 운전자에게 경고를 해주는 기능입니다. 따라서 복잡한 도로 상황에서 양측의 장애물 및 차량을 확인하여 차선을 변경할 때 매우 용이합니다.
자율주행 기술의 6단계
자율 주행은 0레벨~5레벨까지 총 6단계로 나누어져 있습니다.
(1) 레벨 0단계
자율주행 레벨 0단계는 운전자가 모든 판단을 하고 주행에 관련된 물리적인 행동을 필요로 합니다. 그래서 인간이 직접 운전석에 앉아 조향, 가속·감속, 제동 등을 직접 제어해야 합니다. 자동화된 시스템이 경고를 발생시키거나 순간적으로 개입할 수는 있지만, 차량을 지속적으로 제어할 수는 없습니다. 좀 더 확장된 관점에서 차선을 이탈하거나 앞차와의 간격이 좁을 때 경고음을 들려주는 기능 역시 이에 해당합니다. 따라서 모든 조작을 운전자가 직접해야하기 때문에 자율주행 기술과 아무런 관련이 없는 단계입니다.
(2) 레벨 1단계
자율주행 레벨 1단계는 차량이 가속과 감속 조작을 담당하며 운전자는 조향을 담당하는 것을 뜻합니다. 차선이탈경보, 긴급제동 등의 운전자 보조 시스템을 갖추고 있습니다. 이 단계에서는 차량 제어 기능을 운전자와 자동 시스템이 공유해, 자동차가 제동, 조향, 가속·감속 등에 직간접적으로 개입합니다. 차량의 속도를 일정하게 유지하는 크루즈 컨트롤, 스티어링을 자동화하는 주차 지원 시스템, 충돌을 경고하고 최대 제동 용량을 정하는 충돌 완화 시스템 등이 여기에 해당합니다. 0단계와 마찬가지로 1단계에서도 운전자의 상당한 개입이 필요합니다.
(3) 레벨 2단계
자율주행 레벨 2단계는 첨단운전자 보조시스템으로 차로유지 기능이 적용되어 있어 ‘지능형 운전자 보조 시스템’(ADAS)에 해당합니다. 2020년까지 도로에는 2단계 자율주행에 해당하는 스마트 크루즈 컨트롤과 차선유지보조 기능이 들어간 자동차가 상용화되었습니다. 만약 운전자가 운전대를 잡지 않으면 경고음이 울리며 수동으로 전환됩니다. 자율주행 레벨 1단계에서는 조향, 가속·감속, 제동 중 한 가지 기능만 자동화할 수 있었지만, 2단계부터는 이러한 조작 기능을 복합적으로 자동화할 수 있습니다. 하지만 운전자는 주행을 모니터링하고 언제든지 개입할 준비가 필요합니다. 이 단계의 자동차는 차로 구분이 확실하고 대부분의 차량이 일정한 속도로 달리는 고속도로에서는 운전자의 조향을 직접 보조해 줄 수 있습니다. 운전자의 시선을 카메라로 감시해 교통 상황에 주의를 기울이고 있는지 확인할 수 있습니다.
(4) 레벨 3단계
자율주행 레벨 3단계는 운전의 주체가 사람에게서 컴퓨터로 변경됩니다. 자동차가 직접 조향, 가속·감속, 제동 등을 스스로 할 수 있는 단계로서 제한된 구간에서 운전자와 자율주행시스템(ADS) 사이에 제어권 전환이 수시로 이뤄집니다. 이를 통해 사고가 날 수 있는 상황을 피해 움직일 수 있으며, 운전자는 주변 상황에 크게 신경 쓰지 않아도 됩니다. 물론 최종 통제권은 운전자에게 있습니다. 차량은 비상 제동과 같은 상황을 처리할 수 있고, 공동 운전자의 역할을 합니다. 물론 모든 조작을 자율주행 자동차에게 맡길 수 있지만, 특정한 위험 상황에서 자동차가 수동운전을 요청할 경우 운전의 주체는 다시 사람으로 변경해야 합니다. 자율주행 레벨 3단계 기술은 이미 오토파일럿이 장착된 테슬라 모델3, 메르세데스-벤츠 S클래스 등 여러 자동차에 실제로 적용되어 있습니다.
(5) 레벨 4단계
자율주행 레벨 4단계의 경우 완전한 자율주행 차량으로서, 위험할 때는 사람이 수동 조작해야 하지만 운전자가 운전에 더 이상 신경 쓰지 않아도 주행이 가능합니다. 간단한 예시로 스스로 달리던 자동차가 위급한 상황에 마주쳤을 때 운전자에게 직접 제어할 것을 요청하지만, 이때 운전자가 잠들었을 경우 자동차 스스로 속도를 줄이고 갓길에 정차하는 등의 제어가 가능한 정도입니다. 자동차 스스로 모든 것을 판단하기 때문에 자율주행 프로세서의 역할이 중요합니다. 실제로 2017년에 SK텔레콤에서 4단계 자율주행 자동차의 시범 운행을 시작했고 2018년 2월 2일에는 현대자동차가 평창 동계 올림픽 개최를 앞두고 5G 네트워크 기술이 담겨진 4단계 수준의 자율주행차를 선보였습니다.
(6) 레벨 5단계
마지막으로 자율주행 레벨 5단계는 위험 상황에서조차 사람의 개입이 필요 없는 자율주행 자동차의 최종 형태입니다. 2016년 9월에 미국자동차공학회(SAE)가 발표한 자율주행 기술 수준의 정의이기도 합니다. 탑승자가 차에 올라타 목적지를 말하거나 내비게이션에 입력하면 목적지까지 자동으로 이동이 가능합니다. 이 단계의 자동차는 운전석이 필요하지 않고, 실내를 단순히 앉는 공간이 아니라, 이동형 사무실, 숙박시설, 여가시설 등으로 활용하는 것도 가능합니다. 완전 자율형 차량은 일반적으로 위치 파악, 환경 지도(SLAM) 제작 및 장애물 감지를 위해 컴퓨터 비전(computer vision)을 사용합니다. 컴퓨터 비전이란 기계의 시각에 해당하는 부분을 연구하는 컴퓨터과학의 최신 연구 분야 중 하나입니다. 인간의 시각이 할 수 있는 몇 가지 일을 수행하는 자율적인 시스템을 만드는 것이 최종 목표입니다. 특정 작업이나 특정 이벤트를 감지하는 데도 사용할 수 있으며, 지원 시스템의 예로는 자동차의 장애물 경고 시스템, 항공기의 자율 착륙 시스템 등이 있습니다. 여러 자동차 제조사가 자동차 자율주행을 위한 시스템을 시연했지만 아직 시장에 내놓을 수 있는 수준에 이르지는 못했습니다. 그럼에도 컴퓨터 비전 기술 덕분에 자동차 제조업체는 더욱 안전하고 우수한 성능의 자율주행 차량 내비게이션을 제공함으로써 자율주행을 현실화하고, 믿음직한 운송수단의 제공이라는 목표를 달성할 수 있습니다.
자율주행차의 장점
자율주행 자동차의 가장 큰 장점은 직접 운전하지 않아서 편할 뿐 아니라, 연료 감소에 효율성이 높다는 것입니다. 또한 스스로의 힘만으로 운전하기 어려운 노인, 아동, 장애인도 편리하게 이용할 수 있습니다. 운전자가 장시간 운전하며 누적되는 피로를 줄여줄 수 있습니다. 안전성의 측면에서는 도로의 교통 흐름을 원활하게 만들어 교통 혼잡을 방지하고 교통사고의 위험성도 줄어듭니다.
1. 사고 확률 감소
자동차 사고는 주로 운전자들의 실수에서 비롯되는데 졸음과 반응 시간 등의 여러 이유로 항상 좋은 컨디션이 지속되기는 힘듭니다. 반면 자율주행 자동차는 360도의 시야와 다른 사물을 바로 인지할 수 있는 능력을 통해 사고의 발생을 줄일 수 있습니다. 따라서 정확한 자율주행 시스템이 도입되면, 교통사고의 확률이 감소하고, 결론적으로 사망률까지도 낮출 수 있습니다. 미래사회에서는 ‘인간 운전 금지법’이 생길지도 모른다는 말도 있습니다.
2. 시간 낭비의 방지
자율주행 자동차는 교통 혼잡을 해소하고 주차 장소를 찾는 시간과 주차하는 시간을 동시에 줄여줍니다. 운전자의 손이 자유로워지면 휴식을 취하거나 다른 업무를 처리하거나 게임, 영화 등 엔터테인먼트를 즐기는 등 시간을 보다 효율적이고 용이하게 사용할 수 있습니다. 게다가 사람보다 더 좁은 간격으로 주차가 가능하여, 주차 공간의 낭비가 없어 이전보다 효율적입니다.
3. 에너지 낭비의 감소
자율주행 자동차의 시스템은 사람보다 다른 자동차의 존재를 더욱 잘 감지할 수 있어 다른 차량과 더 가깝게 유지하며 주행할 수 있습니다, 따라서 공기 저항을 효율적으로 줄이는 것이 가능합니다. 고기저항을 줄이ㅁ면 결과적으로 연료 소비량을 줄일 수 있습니다. 먼 미래에는 무인자동차로 인해 자동차를 소유하는 개념이 사라지게 될 수도 있습니다. 그리고 무인자동차를 보편적으로 사용하게 되는 때가 온다면, 차량의 주행상황을 교통관제 센터가 모두 관리하게 됩니다. 그렇다면 우리는 굳이 비싼 유지비를 들여 자동차를 소유할 필요가 없이, 필요할 때만 불러 이용할 수도 있을 것입니다.
4. 노약자의 이동 기회 확대
무인자동차는 장애인이나 노약자들이 스스로 운전하는 것보다 더욱 안전한 이동을 보장해 줍니다. 또한, 운전 중에 급격한 신체적 위험이 발생하였을 경우 긴급하게 차량을 안전구역으로 자동으로 이동하며, 의료지원을 받을 수 있도록 할 수 있습니다. 따라서 운전에 제약이 있거나 거동이 불편한 노약자나 장애인들이 훨씬 쉽게 운전할 수 있어 이동 기회를 확대할 수 있습니다.
자율주행차의 단점
자율주행 자동차는 GPS 기반으로 주행하지만 인터넷 접속이 가능해진다면 해킹이 가능해져 해커들이 마음대로 조종할 수 있다는 위험성이 존재합니다. 또한 흰색 차량을 잘 감지하지 못하는 등 더욱 세밀한 기술의 발전이 필요합니다. 마지막으로 윤리적인 문제 또한 큰 문제 중 하나로 주목받고 있습니다.
1. 법적 책임
자율주행 자동차로 주행하는 경우 사고가 발생한다면 누구에게 책임을 물어야 할까요? 자동차 회사, 시스템 설계자, 공장 설계자 중 아직까진 그 누구에게도 법적 책임을 묻기가 애매한 것이 사실입니다. 국토교통부가 발표한 ‘자동차손해배상 보장법’에 따르면 자율주행 자동차로 사고가 일어난 경우 기존대로 운행자가 일단 책임을 지도록 하지만, 자동차 결함이 있는 것으로 확인된 경우 제작사에 구상권을 청구할 수 있습니다. 따라서 사고 발생 시 보험회사가 사고조사위원회에 사고 발생 사실을 통보하고, 사고조사위원회에서는 해당 자동차에 부착된 자율주행 정보 기록 장치에 기록된 내용을 토대로 조사를 진행합니다. 조사 중 차량의 결함이 의심되는 경우, 관련 정보를 자동차안전연구원 내 결함조사기관에 제공하여 일반 자동차와 마찬가지로 결함조사를 진행하는 방식으로 처리가 이루어집니다.
2. 신뢰도
자율주행 자동차가 비록 사람보다 실수가 적다고 하더라도 프로그램의 오류가 발생하지 않는다는 보장은 할 수 없습니다. 그리고 만약 무인자동차의 시스템에 오류가 발생한다면 더 큰 사고의 발생 가능성이 있습니다. 사람이 아닌 컴퓨터로 조작되기 때문에 작은 오류의 발생과 자동차 해킹의 위험성이 있어 보안이 철저하게 이뤄져야 합니다.
3. 개인정보보호
자율주행 자동차는 운전자의 습관과 취향, 선호도에 맞춰 인공지능이 스스로 학습하며 정보를 수집하기 때문에 사생활과 관련된 여러 개인정보가 저장됩니다. 이러한 데이터에 누군가 의도적으로 접근하여 해킹을 한다면 사생활 침해 문제로 연결됩니다. 불법적으로 취득한 개인정보를 어떠한 목적으로 사용될지 알 수 없기 때문에 매우 큰 주의가 필요합니다.
4. 보안
개인정보보호 문제와 마찬가지로 누군가 자동차를 제어하는 컴퓨터를 해킹한다면 원하고자 했던 목적지가 아니라 다른 장소로 이동하게 만들거나, 완전히 망가트릴 수도 있습니다. 그리고 운전 데이터를 사용하여 특정한 광고를 지속적으로 내보내는 등의 일도 발생할 수 있습니다. 흔한 예로 한 번쯤 컴퓨터에 깔지도 않은 팝업창이나 결제창이 뜨는 것을 볼 수 있는데 이 대상이 컴퓨터가 아닌 자동차로 바뀌었다고 가정한다면 그 위험성을 더 절실히 깨달을 수 있습니다. 더 나아가 사이버 테러리스트가 폭탄을 장착한 자율주행 자동차를 통해 테러에 사용할 위험성도 존재합니다.
5. 실업률 증가
자율주행 자동차가 내연기관 자동차를 대체하고 점점 상용화된다면 이에 따라 많은 직업들이 사라질 가능성이 존재합니다. 예를 들어 트럭 운전사, 택시 운전사, 버스 운전사와 같은 수많은 운전 기사들의 직장이 사라지게 되어, 전 세계의 실업률이 높아질 수 있습니다. 게다가 이러한 흐름에 맞춰 운전보험과 운전학원의 존재가 불필요해져 보험사와 연수 교사 등 운전과 관련된 다양한 직업이 사라질 위험성이 대두되고 있습니다.
이상으로 자율주행 자동차의 원리 및 장, 단점에 대해 알아보았습니다. 앞으로 다가올 미래가 기대감도 있지만 상대적으로 두려운 면도 있네요. 서서히 인간의 자리를 넘보고 있는 기계라 더욱 두려운 것 같습니다. 인공지능의 무서운 점을 잘 보완해서 정말 슬기로운 기계생활이 될 수 있기를 바래봅니다.
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자율 주행 자동차의 장점과 단점
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많은 사람들은 자율 주행 자동차가 현실과 아직 멀었다고 생각할 수 있습니다. 진실은 오늘날 자율주행 시스템의 진화가 매우 진행되고 있다는 것입니다. 사실, 대부분의 현대식 차량에는 이미 어느 정도 자동화가 포함되어 있습니다.
기술이 발전함에 따라 차량은 점점 더 자동화될 것입니다. 에 대한 계획 글로벌 자율적 자동차 시장은 2030 년 $ (60) 억이 될 것으로 예상된다.
우리가 다소 미지의 영역으로 나아가고 있기 때문에 전문가들은 자율 주행 차량의 장단점을 저울질해 왔습니다. 예를 들어, 편리함과 안전성을 내세우면서도 많은 논란이 된 Tesla AutoPilot 찬반 논쟁은 보안, 규제 및 책임 문제를 제기합니다.
가장 일반적으로 제기되는 장단점에 대해 자세히 알아보면서 계속 읽으십시오.
자율 주행 자동차의 장점
교통사고 예방
2017년 37,133명의 차량 사망자 중 94% 가 사람의 실수로 인한 것이었습니다 . 정교한 시스템과 알고리즘을 기반으로 하는 컴퓨터는 본질적으로 값비싼 인적 오류를 제거합니다. 음주운전이나 산만 운전 등 사고의 주요 원인은 자율주행차의 요인이 아니다. 자율주행차는 사고를 최대 90%까지 줄일 수 있는 것으로 추산된다.
사회적 비용 절감
자동화 자동차의 장단점을 평가할 때 주요 요인 중 하나는 사회에 대한 비용입니다. 보고서에 따르면 자율주행차는 매년 사회를 약 8000억 달러 절약하는 데 도움이 될 수 있습니다. 교통사고 관련 비용 감소, 의료 시스템에 대한 부담 감소, 더 효율적인 운송, 더 나은 연료 절감 등은 모두 전반적인 사회적 비용 절감에 기여할 수 있습니다.
교통 효율성
자율주행차의 가장 큰 장점 중 하나는 서로 소통할 수 있다는 점이다. 실시간으로 통신할 수 있는 이러한 기능을 통해 자동차는 서로 최적화된 거리에서 효율적으로 이동할 수 있습니다. 그들은 또한 범퍼-범퍼 교통 체증을 없애기 위해 여러분이 택할 최적의 경로를 결정할 것입니다.
접근성 및 교통수단 개선
운전을 할 수 없거나 운전하지 않기로 선택한 사람들에게 자율주행차는 안전하고 신뢰할 수 있는 교통수단이 될 수 있습니다. 장애가 있는 사람이나 노인은 다른 사람을 위험에 빠뜨리지 않고 자율주행차에 탈 수 있습니다.
대중교통 이용이 제한된 도시에서도 자율주행차의 혜택을 볼 수 있습니다. 자율주행차는 인프라가 부족한 지역에 쉽게 도달할 수 있습니다.
친환경
자율주행차 찬반 논쟁에서 또 다른 중요한 요소는 환경이다. 자율주행차는 내연기관이 아닌 전기차 가 될 가능성이 높다. 또한 자율 주행 자동차가 주행할 일정한 속도로 지속적인 제동과 가속을 줄일 수 있습니다. 이러한 요소는 모두 배출량을 줄이고 보다 환경적으로 지속 가능하게 만드는 데 기여할 것입니다.
자율주행차의 단점
보안 문제
자율주행 차의 잠재적인 단점 중 하나는 해킹 가능성입니다. 자동화된 자동차가 서로 대화하고 조정하도록 하려면 동일한 네트워크 프로토콜을 공유해야 합니다. 그러나 많은 수의 자동차가 동일한 네트워크를 공유하는 경우 해킹에 취약합니다. 작은 해킹이라도 충돌과 교통 정체를 일으켜 혼잡한 도로에서 심각한 피해를 입힐 수 있습니다.
실직
생계를 위해 운전에 의존하는 사람들은 자율주행 자동차의 등장으로 직업이 쓸모없게 될 수도 있습니다. 트럭 산업에 종사하는 사람들, 버스 운전사, 택시 운전사 모두 새로운 일자리를 찾아야 합니다. 패스트푸드 배달과 우버 운전사도 자동 자동차로 대체될 것입니다.
초기 비용
자율 주행 자동차는 장기적으로 상당한 사회적 비용 절감을 가져올 수 있지만 초기 비용은 천문학적일 수 있습니다. 일부 전문가들은 완전 자율주행 차량을 소유하는 데 차량 한 대당 추가로 25만 달러 가 소요될 수 있다고 추정합니다. 물론 신기술이 발전할수록 비용은 낮아져야 한다. 그러나 초기 단계에서는 진입 장벽이 일반 인구에 비해 너무 높을 수 있습니다.
도덕적 기계의 딜레마
자율주행 자동차의 또 다른 단점 은 여러 가지 불리한 결과를 판단하는 능력이 부족하다는 것입니다. 예를 들어, 두 가지 가능한 옵션만 있는 상황에 직면해야 한다면 어떻게 될까요?
왼쪽으로 방향을 틀고 보행자를 치다
또는
오른쪽으로 방향을 틀고 나무에 부딪혀 차량 내부의 승객이 다칠 수 있습니다.
두 옵션 모두 바람직하지 않기 때문에 자율주행차는 어떤 옵션을 선택할까요? MIT의 한 그룹이 개발한 Moral Machine은 실제 사람들의 결정에 대한 데이터를 수집하여 이 문제를 해결하려고 합니다. 그러나 수집된 데이터는 다양한 인종 그룹 간에 큰 차이를 보여 자율주행차에 대한 명확한 답을 프로그래밍하기 어렵습니다.
기계 오류
무인 자동차 의 장단점을 검토할 때는 기계 오류를 고려해야 합니다. 대부분의 사람들은 자율 주행 자동차가 더 많은 사고를 예방할 것이라는 데 동의하지만 기계 오류로 인한 사고의 위험을 완전히 제거하지는 못합니다. 또한 소프트웨어나 차량의 일부가 고장 나면 자율주행차가 운전자가 직접 차량을 제어하는 것보다 운전자를 더 위험에 빠뜨릴 수 있습니다.
이번 자율 주행 자동차 분석을 보면 알 수 있듯 양측에서 많은 논란이 일고 있다. 자율주행차는 미래의 길일 수 있지만, 여전히 그 길에는 몇 가지 중요한 장애물이 있습니다.
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자율주행자동차 장단점 긍정적 효과만 있는것은 아니다
자율 주행 자동차라는 용어만 놓고 보면 긍정적 효과가 가득한 것으로 보이나 여기에는 그에 따르는 문제점과 여러 장단점이 혼합되어 있습니다. 어떤 장단점이 있고 어떤 문제들이 끼어있는지 살펴보겠습니다
자율주행 자동차 장단점 어떤 것들이 있나
자율주행 자동차 는 말 그대로 운전자가 운전하지 않아도 스스로 운전해주기 때문에 좋은 점이 많은 반면 이에 따르는 여러 위험성도 동반되게 됩니다.
또한 여러 산업 전반에 미치는 영향도 많기 때문에 장단점이 확연히 구분되기 쉬운데요. 아래를 통해 자세히 알아보겠습니다
자율주행 자동차 장점
운전 피로도 감소와 사고 방지
자율 주행 자동차는 운전자의 운전 피로도를 감소시켜줄 수 있는 장점을 가지고 있습니다. 이는 장거리 운행이 많은 분들에게는 굉장히 좋은 역할을 하게 됩니다.
또한, 장시간 운전에 따른 졸음운전이나 누적된 피로로 인해 발생할 수 있는 사고를 방지하는데도 큰 역할을 하게 됩니다.
운전자의 여유 시간 확보
운전자가 운전대를 잡고 있는 시간이 줄어들기 때문에 운전자는 차 안에서의 다른 여가시간을 가질 수 있습니다.
오락을 즐기거나 티브이를 볼 수 있으며, 같이 동석한 사람과 이야기를 나눌 수 도 있습니다. 이는 앞서 운전 피로도 감소와도 연결되는 장점이기도 합니다.
운전 약자의 보호와 기회 확대
최근 고령층의 운전 부주의로 인한 사고가 급증하고 있습니다. 자율 주행 자동차가 보급화되게 되면 차량 운행에 있어 자동차의 시스템의 도움을 받을 수 있기 때문에 고령층분들도 안전하게 운행을 할 수 있습니다.
또한, 신체장애로 인해 운전이 불편했던 분들도 자율주행으로 원하는 목적지까지 보다 안전하게 이동할 수 있는 장점이 있습니다.
자율주행 자동차 단점
차량 시스템에 의존할 수 있는가
자율 주행 자동차는 총 5단계로 이루어져 있습니다. 최상위 단계라 할지라도 차량의 시스템에 얼마나 의존할 수 있을지가 의문입니다.
GPS와 각종 차량의 시스템에 의해서 구동되는 자율주행의 특성상 오류가 있을 수도 있고 해킹의 문제가 뒤따를 수도 있습니다. 도로를 주행 중일 경우 이는 곧 사고로 이어질 수 도 있기 때문에 완전 자율에 의존하기는 어려울 것으로 보입니다.
각종 법규 및 제도 문제
자율 주행 자동차가 보급화될 경우 그에 수반되는 각종 법규 및 도로 교통법상 변경되어야 하는 사항들이 뒤따릅니다.
대표적인 예로 도로 주행 중 사고가 났을 경우 자율 주행 차량의 문제인지 사람의 문제인지를 가려내는 것이 있을 수 있습니다.
자율주행차량이기 때문에 운전자는 차량의 기능을 사용하였을 뿐이지만, 만약 사고가 난다면 어느 누구의 책임인지를 묻게 될 것입니다. 또한 여기에 수반되는 각종 보험과의 연계성도 숙제로 남아있습니다. 또한 이로 인한 윤리적 문제도 동반되게 됩니다.
자율주행 자동차 장단점에 대해 살펴봤습니다. 긍정적 효과는 더 발전시키면서 단점으로 나오는 문제들에 대한 해결방안도 같이 수립이 되어야 할 텐데요. 아직 여러 측면에서 한계가 있기는 하나, 앞으로가 더 기대되는 자율주행 자동차입니다.
자율주행 자동차 원리 및 장점과 단점
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출처 : 네이버 이미지
안녕하세요. 테리킴입니다.
자동차에 관심이 많은 저와 여자 친구는 지나가는 차를 보며, 새로운 차가 나왔는데 자율주행이 된다는 얘기를 했습니다.
저희가 알고 있는 것은 현대자동차의 대형 SUV차인 펠리세이드가 자율주행 기능이 탑재되어 있는 차라고 알고 있습니다.
여자 친구의 팀장님이 펠리세이드를 구매하셔서 몇 번 타봤었는데, 신기하다고 하더라고요. 저는 아직 직접 승차해보진 못하고 유튜브를 통해서 자율주행에 대해서 간접적인 체험을 해봤었습니다. 그래서 오늘은 제가 관심이 있는 자율주행 자동차에 대해서 자세히 알아보겠습니다.
Part 1. 자율주행의 정의
자율주행 자동차(Autonomous car)란 운전자가 직접 차량을 조작하지 않더라도 스스로 움직이는 자동차를 의미합니다.
이전에 자율주행 자동차라 함은 영화에서나 볼 수 있는 자동차였습니다. 예를 들면 2002년도에 개봉한 ‘마이너리티 리포트’라는 탐 크루즈 주연의 영화가 있습니다. 주인공인 탐 크루즈는 추격자들을 피해 도망가는 장면이 나오는데, 그때 탐 크루즈가 직접 운전하지 않고 자동차가 스스로 운전하는 장면이 등장합니다.
하지만 더 이상 자율주행 자동차는 영화에만 나오는 것이 아니라 현실에도 등장했습니다. 또한 전기차와 같이 미래의 핵심 자동차 기술로 큰 화제가 되었습니다. 현재 자율주행 자동차의 기술 개발을 위해 다양한 기업들이 연구하고 투자하고 있습니다. (자율주행 개발 기업 : 자동차 기업, IT기업, 컴퓨터 부품 기업, 운송 기업 등)
Part 2. 자율주행의 역사
1) 자동이동카트, 1478년 레오나르도 다빈치
자율주행 자동차의 시초는 바로 레오나르도 다빈치가 설계한 자동이동카트입니다. 레오나르도 다빈치는 모나리자를 그린 화가로 유명하지만 과학에도 뛰어난 재능을 갖고 있었습니다. 그래서 헬리콥터 장치를 직접 제작하기도 했었고, 스프링의 탄성을 이용해 카트를 움직이는 데 성공했습니다.
이와 더불어 핸들을 장착해 각도를 미리 정해, 원하는 도로로 갈 수 있도록 설계를 했습니다. 이러한 부분을 볼 때 사람의 직접적인 개입 없이 본인이 원하는 도로 또는 길로 움직일 수 있는 기술의 등장이 현재 자율주행 자동차의 시초라고 할 수 있습니다.
2) RC카 아메리칸 원더, 1925년 프랜시스 후디나
프랜시스 후디나는 전파를 보내 전기 모터로 제어하는 차를 직접 개발했습니다. 앞 차에 수신기를 설치해 뒤에 따라오는 차가 가속하거나 브레이크를 누르거나 핸들을 제어하였습니다. 요즘에는 기술이 발달해 다양한 설계와 로직을 통해 자율주행이 제어되지만, 이 당시 통신으로 모터를 조작해 사람 없이 차를 제어하는 모습을 볼 수 있습니다.
3) 크루즈 컨트롤의 시초, 1945년 랄프 티토
랄프 티토의 직업은 발명가입니다. 랄트 티토는 특허 기술을 개발했는데, 그것은 바로 스로틀(Throttle) 제어입니다. 이 기술로 달리는 자동차의 속도를 일정하게 유지시켜주는 크루즈 컨트롤의 시초가 되었습니다. 이후 자동차 기업인 크라이슬러에서 1958년 최초로 자동차에 접목시키면서 세상에 알려졌습니다.
4) 파이어버드 II 콘셉트, 1956년 GM
GM이 발표한 파이어버드 II 콘셉트는 트랙에 그려진 주행 라인을 일정한 속도로 주행하는 기초적인 수준이었습니다. 하지만 미래의 생길 고속도로에서 사용할 완전 자율 주행 콘셉트인 전자두뇌를 탑재했고, 이 시점을 시작으로 완전 자율 주행 기술을 개발하기 위해 최선을 다하고 있습니다.
5) 시속 30km/h 자율주행 자동차, 1977년 츠쿠바 기계공학 연구실
현재 자율주행 자동차와 가장 비슷한 자율주행 자동차의 형태로 전면에 장착된 카메라 2개가 미리 표시해 둔 흰색을 따라가도록 설계했으며, 이 당시 최고 시속 30km/h로 주행하는 데 성공했습니다.
6) 자율주행 벤 바모스 개발, 1987 메르세데스 벤츠 / 에른스트 딕만스
독일인 교수인 에른스트 딕만스 교수는 도로에 방향유도 장치를 따라 주행하는 자율주행 기술이 아닌 카메라와 센서를 장착해 실시간 이미지 시퀀스 기반 명령으로 스티어링 휠과 스로틀, 브레이크를 제어하는 자율주행 자동차를 연구했습니다. 에른스트 딕만스는 이렇게 개발한 장치를 벤츠의 벤에 장착했고 최고 시속 96km/h까지 주행하는 데 성공했습니다.
7) 고속도로 군집 주행 시연, 1994년 PATH 프로젝트
PATH(Partners for Advanced Transit and Highways) 프로젝트는 미국에서 대규모로 투자해 1986년 출범하였습니다.
이는 교통혼잡을 줄이기 위함이었으며, 도로에 마그네틱을 설치한 후 자동차의 위치를 감지하고 제어하는 것입니다.
1994년 포드(Ford) 차량 4대 및 1997년 진행한 자동차 8대 군집 주행에 성공했습니다.
8) 자율주행 세단 VaMP, VITA-2 개발, 1995년 메르세데스 벤츠 / 에른스트 딕만스
유럽연합은 자율주행 자동차 프로젝트인 ‘유레카 프로메테우스’에 1조 원 이상을 투자했고, 에른스트 딕만스 교수는 이러한 투자를 바탕으로 자율주행 자동차 연구에 성과를 나타냈다. 벤츠 S-Class를 개조한 VaMP와 VITA-2 모델을 세상에 공개했습니다.
1994년 파리 샤를 드골호 공항 근처 3차선 도로에서 1,000km 주행에 성공했으며, 최고속도는 130km/h였습니다. 1년 후인 1995년에는 독일의 뮌헨부터 덴마크의 코펜하겐까지 약 2,000km를 왕복 주행하는 데 성공했습니다.
9) 다르파 그랜드 챌린지, 2004년
2004년 DARPA(Defense Advanced Research Projects Agency)에서는 모하비 사막 240km를 자율주행 자동차로 가장 먼저 완주한 사람(기업)에게 상금 100만 달러를 지급하겠다고 제시했습니다. 이에 도전한 대학과 연구기관, 자동차 회사 등이 모두 실패를 했습니다.
다음 해인 2005년 동일한 미션의 대회가 열렸으며, 작년과 달리 총 5개 대학의 차량이 완주하는 성과를 보여줬습니다.
10) 자율주행 자동차 연구 착수 발표, 2009년 구글
구글은 2009년 처음 자율주행 자동차에 관련된 연구를 시작했습니다. 구글의 미래사업조직인 ‘구글X’에서 세바스찬 스론을 소장으로 연구를 시작했고, 2016년에는 ‘웨이모’를 독립 법인으로 설립하여 본격적으로 사업화하기 시작했습니다.
11) 오토파일럿(Auto Pilot), 2015년 테슬라
2015년 10월 테슬라에서 세계 최초로 반자율주행인 ‘오토파일럿’ 기능을 장착한 자동차 모델 S를 출시했습니다. 오토파일럿은 주위 자동차 속도에 맞춰 주행 속도와 차선을 유지하는 ‘오토 스티어’ 기능과 방향 지시등을 켜면 자동으로 차선을 변경해 주는 ‘오토 레인 체인지’ 기능이 포함되어 있습니다.
현재는 전방을 주시하지 않아도 되는 레벨 3의 자율주행 자동차의 상용화를 위한 기술 개발 및 테스트가 전 세계적으로 진행 중입니다. 전문가들은 2025년 ~ 2030년 사이에 자율주행 자동차가 상용될 것으로 예측하고 있습니다.
Part 3. 자율주행 원리 및 기술
■ 자율주행 원리
①인식 → ②판단 → ③제어로 나누어져 진행됩니다.
①인식
자율주행 자동차 원리 중 첫 번째 단계는 바로 인식입니다. 도로주행 시 교통의 상황이나 다양한 환경 등을 분석하고 파악하는 것을 말합니다. 이렇게 인식을 하기 위해서는 총 4가지 핵심 부품이 자동차에 장착되어 있어야 합니다.
(1) GPS : 자동차에 GPS를 장착해 위성과 연결해 차량의 현재 위치와 지형 등의 모든 요소를 파악합니다.
(2) 레이저 스캐너 : 주변 차량이나 방지턱, 장애물 등을 스캔하고 차간 거리나 속도, 각도 등을 측정합니다.
(3) 라이다 : 라이다는 레이져 스캐너와 비슷한 역할을 하지만 빛을 사용한 다는 점이 다른 점입니다. 이는 레이져 스캐너
가 측정할 수 없는 사각지대를 측정 보완하기 위한 것입니다.
(4) 영상센서 : 주행 시 도로의 차선, 보행자 등을 영상으로 판독하는 장치입니다.
②판단
인식 단계는 자동차가 주행 시 안전하게 운전할 수 있도록 다양한 정보를 제공해주는 역할을 할 뿐, 자동차가 직접적으로 움직일 수 있는 단계는 아닙니다. 그렇기 때문에 다음 단게인 판단의 기능이 필요합니다.
인식 단계를 통해 수집된 다양한 정보는 인공지능을 통해 학습하게 됩니다. 누적된 데이터와 기존에 발생한 다양한 사고 사례들을 접목시켜, 그 특징을 파악해 대처 방법을 고안해 내게 됩니다. 이러한 방법을 계속 적으로 반복해 통계 데이터를 바탕으로 자동차가 스스로 안전하게 운전할 수 있도록 판단하게 되는 것입니다.
③제어
인지와 판단을 거쳤다면 이제 마지막 단계인 제어입니다. 다양한 센서와 장치를 통해 인식을 하고 판단을 할 수 있게 된 자동차는 본격적으로 자율주행을 시작하게 됩니다. 이제부터 자율주행 자동차라고 부를 수 있습니다. 자동차가 혼자서 스스로 속도, 조향장치, 길 등을 조절하게 되며 사고를 예방하고 안전 운행이 가능하게 됩니다.
■ 자율주행 기술
자동차가 스스로 움직이기 위해서는 여러 가지 기술이 복합적으로 필요합니다. 그중에서도 주변 사물을 인지할 수 있는 첨단 센서와 이것을 시각화해주는 그래픽 장치가 가장 중요합니다. 첨단 센서는 사물과 사람의 거리를 계산하고 위험 상황을 감지해 사각지대가 없이 모든 방향을 감지할 수 있도록 합니다.
그래픽 장치의 경우 한 대가 아닌 여러 대의 카메라를 설치해 자동차의 주변을 파악하고 시각화해 안전 운정을 할 수 있도록 도와줍니다. 이는 앞 차의 간격을 조정해 사고를 나지 않게 한다거나, 갑자기 사람이나 동물이 차로 접근하는 상황을 인지한다던가, 이정표나 표지판 등을 인식할 수 있도록 합니다.
현재 자율주행 자동차에 대한 기술 개발이 지속적으로 이뤄지도 있는데, 스마트 워치와 연동하는 것도 개발 중이라고 합니다. 스마트 워치를 소지한 운전자가 손목에 차고 있는 스마트 워치를 사용해 자동차를 부르면 자율주행 자동차가 운전자가 있는 곳까지 자동으로 오고, 알아서 문도 열어주는 기술이 개발되는 중이라고 합니다.
멀지 않은 미래에는 자율주행 자동차가 우리의 삶 속에 들어와 있을 것이라고 예측해 볼 수 있습니다. 다만 자율주행 자동차가 상용화가 되기 위해서는 제도와 관련법이 잘 갖추어져 있어야 할 것입니다.
Part 4. 자율주행의 장점과 단점
■ 장점
1) 운전 시 여가 시간이 늘어난다
자율주행 자동차가 본격적으로 상용화가 된다면, 더 이상 운전자는 필요 없게 됩니다. 그렇기 때문에 혼자서 차를 운전하게 되더라도 핸들을 잡고 운전하는 것이 아니라, 그 시간 자유롭게 행동할 수 있게 됩니다. 운전석에 앉아서 신문을 보거나, 핸드폰으로 유튜브를 보거나, 잠을 자거나 등 다양하게 사용할 수 있는 여가 시간이 늘어나게 되는 것입니다.
2) 졸음/음주운전이 사라진다
자율주행 자동차를 타고 다니게 된다면 운전자가 직접 운전을 하지 않기 때문에, 피곤한 상황에는 잠을 잘 수 있습니다. 또한 술을 마시고 차에 타더라고 직접 운전을 하는 것이 아니기 때문에 음주운전이 아닙니다. 또한 교통사교의 대부분이 졸음/음주운전인 경우를 가만한다면 교통사고가 줄어들 것입니다.
3) 교통 체증이 줄어든다
자율주행 자동차는 앞으로 모든 도로 교통 상황에 대한 정보를 바탕으로 운전을 하게 될 것입니다. 그렇기 때문에 목적지 도착까지 다양한 교통 정보를 수신하게 될 것이며, 이에 따라 빠르고 안전한 길을 선택해 나아갈 것으로 예상됩니다.
4) 교통 법규 위반이 줄어든다
자율주행차의 장착된 센서와 컴퓨터가 자동차의 모든 것을 제어합니다. 사람의 경우 순간 잘못된 판단으로 교통 법규를 위반하게 되지만, 컴퓨터의 경우 입력되어 있는 명령에 따라서 움직이기 때문에 교통 법규에 위반하는 행위는 하지 않을 것으로 예상됩니다.
■ 단점
1) 해킹을 당하면 통제가 불가능하다
자율주행차는 모든 것을 컴퓨터 시스템으로 움직이기 때문에 이를 해킹당하게 되면 큰 문제가 됩니다. 운전자가 기존에 세팅해 둔 모든 정보를 무시하고 해킹한 사람의 마음대로 차를 조정할 수 있게 되는 것이죠. 그러면 사고가 발생할 확률이 아마 높아질 것입니다.
2) 사고 시 책임의 범위가 애매모호하다
혹시라도 자율주행 자동차를 타고 가다가 사람을 치거나 상대방을 차량과 접촉 사고가 나게 된다면, 책임의 범위가 애매모호합니다. 현재 자율주행 자동차의 상용화가 어려운 부분 중 가장 큰 비중을 차지하고 있는 부분이 바로 이 부분입니다.
3) 구입 비용이 비싸다
현재 모든 인프라는 자율주행 자동차를 위해 설계되어 있지 않습니다. 그렇기 때문에 자율주행차는 일반 자동차와 정보를 공유할 수 없고, 실시간 교통상황 모두를 공유받을 수 없다는 한계가 있습니다. 세상 모든 사람들이 자율주행 자동차를 이용한다면 모든 교통 체계가 바뀌어 문제가 되지 않겠지만, 아직은 그런 단계까지 못 왔으니 자율주행 자동차를 구입 시 가격이 비쌀 것입니다.
Part 5. 자율주행차의 산업 동향 및 시장 전망
IT 기업과 부품업체들의 역할이 점차 증대되면서 자동차 산업구조도 제조·판매 중심의 수직형에서 서비스 제공 중심의 수평적 구조로 변화할 것이다. 이러한 자동차 산업의 패러다임 변화에 대응하기 위해 완성차 업체는 ICT 업체와의 협업 및 M&A 등을 적극적으로 추진하고, 이를 통해 스마트 자동차를 활용하는 비즈니스 모델 개발에 최선을 다하고 있다.
GM, Ford 등 기존 차량 제조사와 구글(Waymo), Mobileye, Uber 등 비 제조사가 자율주행 분야에서 각축전을 벌이고 있다. 기존의 완성차 제조업체는 자율주행차의 점진적 개발 전략을, Big Tech 기업들은 소프트웨어 기술을 기반으로 한 급진적인 주도권 확보 전략을 구사하면서 협업과 경쟁 관계를 유지하고 있다.
Google(IT업체), GM(차량 제조사)이 자율주행 관련 기술을 선도하는 가운데 글로벌 업체들은 2021년 전후 Level 4 수준의 자율차 개발을 목표로 삼고 있다. 국내에서는 현대자동차가 2019년 미국 Aptiv와 5조 원 규모의 합작회사를 설립하고 2022년까지 Level 4 이상의 자율주행차를 개발, 2024년 상용화를 목표로 하고 있다.
※ Level 4 : 특정지역에서 자율주행 가능하며, 해당 지역에서 무인택시로 운행 가능함
자율주행차 관련 시장규모는 2021년 약 5만 대에서 2040년 약 3,300백만대로 폭발적으로 성장할 것으로 예상되며, 특히 아시아 지역 비중이 높을 것으로 전망된다.
Part 6. 결론
자율주행 자동차는 아직 기술적인 측면, 법적인 측면 등 다양한 방면에서 준비가 덜 되어 있는 모습이라고 생각합니다. 하지만 그리 멀리 있지 않다고 생각합니다. 실제로 완벽한 자율주행은 아니지만 일부 자율주행 기술이 탑재된 자동차가 거리를 활보하고 있으며, 아직까지 큰 문제를 일으키지 않았습니다.
머지않은 미래에는 운전자가 직접 운전하지 않아도 될 날이 올 것으로 예상되며, 저 또한 운전대에서 해방되어 차를 타고 이동하는 시간 저만의 여가 시간을 누리는 날이 하루빨리 왔으면 좋겠다는 생각을 해봅니다.
이상 포스팅을 마치겠습니다. 감사합니다.
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