최근 자동차 산업이 비약적인 발전을 이루고 있습니다. 특히 2015년 디젤 게이트 사건 이후 그동안 많은 관심을 받지 못했던 친환경 자동차의 중요성이 더욱 커지면서 배터리와 전기모터 같은 전기차 관련 기술들이 단기간에 빠르게 성장하고 있습니다.
 
이러한 발전은 비단 차량의 파워 트레인만 한정되지 않습니다. 현재 차량의 소프트웨어 부분 역시 빠르게 발전하고 있으며 특히 자율 주행 관련 기술들이 급속도로 성장하고 있습니다. 현재 여러 자동차 제조업체들이 차간거리유지, 차선이탈방지, 주차 보조장치 등 다양한 드라이빙 어시스트 시스템(ADAS, Advanced Driving Assistance System)를 갖춘 레벨 2 수준의 자율 주행 기술이 적용된 차량을 출시하고 있습니다. 

또한 많은 자동차 회사들이 레벌 3에 준하는 자율 주행 기술을 탑재한 새로운 모델들의 출시를 준비하고 있습니다. 오늘은 자동차 업계에서 큰 화두가 되고 있는 자율 주행과 각 브랜드들의 기술에 대해 알아보겠습니다.


우선 자율 주행의 정의와 각 단계에 대해 살펴보겠습니다. 자율 주행이란 ‘운전자 또는 승객의 조작 없이 스스로 운행이 가능한 자동차’를 의미합니다. 최초의 개념은 1960년대 메르세데스 벤츠를 중심으로 시작되었으며 1970년대부터 중앙선과 차선을 넘지 않고 주행하는 등의 기초적인 개발이 이루어졌습니다. 

본격적인 개발은 컴퓨터의 기술이 크게 성장하는 1990년대부터 이루어졌습니다. 현재 자율 주행은 레벨 0부터 레벌 5까지 총 6단계로 나누어져 있습니다. 레벨 0은 오로지 사람이 운전해야 단계, ‘운전자 지원’을 뜻하는 레벨 1은 자동차의 조향, 가-감속 기능을 지원하지만 사람이 모든 동적 수행을 행하는 단계, ‘부분 자동화’를 뜻하는 레벨 2는 자동차의 조향, 가-감속 기능을 지원하지만 사람이 지속적으로 주행 환경을 모니터링 해야하는 단계를 뜻합니다. 

‘조건부 자동화’를 뜻하는 레벨 3는 해당 시스템이 자동차의 모든 기능을 수행하지만 상황에 따라 운전자가 주행에 개입해야 하는 단계, ‘고도 자동화’를 뜻하는 레벨 4는 기본 주행부터 비상 대처까지 모든 기능을 해당 시스템이 통제하지만 모든 주행 상황을 제어하는 것은 아닌 단계를 뜻하며 마지막 ‘완전 자동화’의 5단계는 모든 주행 기능과 환경을 제어하는 단계를 의미합니다.


여러 브랜드의 최신 자율 주행 기술 중 관련 영역에 가장 먼저 관심을 기울인 벤츠의 기술부터 알아보겠습니다. 벤츠는 2019년 프랑크푸르트 모터쇼에서 보시와 협력하여 제작한 S 클래스 기반의 자율 주행 프로토타입을 선보이며 자사의 자율 주행 기술에 관한 전반적인 개발 과정을 공개했습니다. 

이후 벤츠는 올해 공개한 7세대 신형 S클래스에서 세계 최초로 레벨 3기능을 갖춘 ‘드라이브 파일럿(Drive Pilot)’ 기능을 선보였습니다. 해당 기능은 차량에 탑재된 카메라, 레이더, 초음파 센서 그리고 라이다로 작동하게 되며 추가로 MBUX의 인테리어 어시스트가 운전자의 머리와 눈의 움직임을 포착하며 작동하게 됩니다. 

벤츠는 “현재 드라이브 파일럿 기능이 각종 규제로 인해 최대 60km/h로 제한되지만 규제가 완화되면 OTA를 통해 관련 기능을 업그레이드할 수 있다”라고 설명했습니다. 드라이브 파일럿은 입력된 주행 경로가 끝나거나 날씨, 교통체증으로 인한 주행 상황이 변화될 때에는 운전자에게 복귀 신호를 알리며, 이 신호가 울릴 시 운전자는 10초 이내로 운전대를 잡고 다시 주행에 복귀해야 합니다. 

벤츠는 유럽의 레벨 3 허용 결정이 이루어지는 2021년 상반기 이후부터 독일 고속도로를 시작으로 드라이브 파일럿 기능을 적용할 예정이며 이후 순차적으로 미국과 중국에 해당 기능을 적용할 예정입니다.


벤츠에 이어 BMW도 자율 주행 기술에 심혈을 기울이고 있습니다. 최근 BMW는 2021년까지 레벨 4와 레벨 5에 해당하는 완전 자율 주행 자동차를 선보이겠다고 발표했으며 특히 2018년 여러 모터쇼에서 레벨 4 수준의 자율 주행 기능을 지원하는 ‘i 넥스트’ 콘셉트 모델을 공개하기도 했습니다. 

BMW는 현재 i 넥스트 모델을 내년에 본격적으로 양산한다는 계획을 가지고 있습니다. 이는 독일 딩골핑 BMW 공장에서 이루어질 전망이며 현실적으로 아직 상용화가 어려운 레벨 4 수준의 자율 주행 기술 대신 벤츠와 동일한 레벨 3 기능을 적용할 예정입니다. 

또한 BMW는 i 넥스트 자율 주행 기능에 필요한 각종 첨단 센서와 부가적인 장비들을 전면의 거대한 키드니 그릴 속에 탑재할 예정이며 향후 ‘지능형 패널’의 역할을 할 것이라고 설명했습니다. 추가로 BMW는 레벨 4와 5 기능을 탑재한 시험용 i 넥스트 모델도 개발할 예정이며 레벨 5 완전 자율주행차의 도로 주행을 위해 필요한 규정과 법률적 사항에 대한 준비도 동시에 진행할 것이라고 밝혔습니다.


독일 3사의 한 축을 담당하는 아우디도 다른 브랜드 못지않게 자율 주행기술 개발에 힘을 쏟고 있습니다. 아우디는 이미 2017년 7월, 레벨 3에 해당하는 자율 주행 기능을 적용한 최초의 양산형 A8 모델을 공개했습니다. 이는 벤츠, BMW 보다 앞선 행보로서 아우디는 해당 모델에는 ‘아우디 AI 트래픽 잼 파일럿(Audi AI Traffic Jam Pilot)’ 기능이 적용되었습니다.
 
트래픽 잼 파일럿 기능은 센터 콘솔에 위치한 AI 버튼을 통해 활성화되며, 이 기능이 성공적으로 작동되면 운전자는 시동, 가속, 조향 그리고 제동과 같은 필수적인 주행 기능에 관여하지 않고 차량 내부에서 편안하게 휴식을 취할 수 있습니다. 

또한 트래픽 잼 파일럿 기능이 시작되면 중앙 운전자 보조 제어장치가 각종 센서의 데이터를 취합하여 차량 주변 상황을 파악하게 됩니다. 이외에도 차량 전면에는 카메라와 초음파 센서가 탑재되었으며 라이다 시스템 역시 동일하게 적용되었습니다. 해당 라이다는 최대 80m 떨어진 물체도 인식할 수 있으며 이를 분석하며 주행에 필요한 고정밀 데이터를 생성할 수 있습니다. 


 아우디는 2018년 3월 국내에서 수입차 업계 최초로 국토교통부로부터 자율 주행차 임시운행허가를 받아 해당 A8 모델을 주행하기도 했으며 지속적인 시험 운행을 통해 한국 고유의 교통 환경 탐색 및 정보 수집을 이어나갈 예정이라고 밝혔습니다.


미국의 테슬라 역시 자율 주행을 언급할 때 빠지지 않고 등장하는 기업입니다. 특히 올해 10월 테슬라는 한정 고객을 대상으로 완전 자율 주행(Full Self Driving) 베타서비스를 제공했습니다. 이미 오토파일럿 기능을 통해 레벨 2에 해당하는 자율 주행 기능을 펼치고 있는 테슬라가 이보다 더 발전된 기능을 선보인 것입니다. 
 
테슬라는 “완전 자율 주행이 작동하면 해당 모델은 고속도로에서 차선을 변경하고, 내비게이션 경로에 따라 이동할 분기점을 선택하며, 좌회전과 우회전을 할 수 있다”라고 설명했습니다. 다만 “최악의 경우 잘못된 결과를 초래할 수 있으니 반드시 손을 핸들 위에 얹고 주행 상황을 항상 주의할 것”이라고 당부했습니다.

많은 전문가들이 FSD 기술 역시 아직 레벨 2에 머물러 있다고 평가했지만 테슬라가 이제까지 고객의 주행 패턴과 돌발 상황에 분석해 추적한 데이터는 FSD의 강력한 강점이라고 설명했습니다. 테슬라가 추적한 주행거리 데이터는 내년 1월까지 51억 마일을 초과할 것으로 추측되고 있습니다. 


또한 슈퍼컴퓨터인 도조(Dojo)를 기반으로 한 자율 주행 개발과 카메라만으로 물체의 깊이를 측정해 3차원 형상을 구현하는 ‘유사 라이다'(Pseudo-LiDAR) 방식 역시 테슬라만의 강점으로 분석했습니다. 실제 두 눈이 사물의 속성과 거리를 판단하는 원리를 활용하여 여러 대의 카메라가 촬영한 이미지를 통합해 사물을 보다 세밀하고 입체적으로 분석하는 기술인 의사 라이다는 기존 레이더 보다 경제적인 부분에서 특히 뛰어난 장점을 보인다고 전해지고 있습니다.

지금까지 자율 주행과 관련 기술 개발 동향에 대하여 알아보았습니다. 과거 공상 영화에서나 가능할 것처럼 보였던 자율 주행 기술이 빠르게 대중화 되어가고 있으며 일상생활에 녹아들고 있습니다. 한국 역시 세계에서 최초로 레벨 3에 해당하는 자율 주행을 허용하는 등 급속도로 성장하는 기술에 발 빠르게 대처하고 있습니다. 과연 가까운 미래에 완전 자율 주행 기능이 상용화될 수 있길 기대하며 오늘 글 마치겠습니다. 감사합니다.