미래를 향해 달린다 : 판교에서 만난 자율주행차

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'우리 나쁘지 않아'에서도 최근 자율주행차가 화제가 됐다. 짧은 거리이긴 했지만 국내 최초로 일반 도로를 주행한 운전자가 없는 자율주행차가 있었기 때문이다. 차세대융합기술연구원 자율주행연구실이 개발한 '제로 셔틀'이다. 제로셔틀에는 8개의 라임니가 다니면 2대의 카메라, 1개의 레이더가 장착되어 있다. 모드 주변의 사물을 인식하기 위한 장치로 카메라는 전방과 후방에 각각 1대씩, 라임니다는 상부에, 레이더 센서는 전방에 있다.

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라이더는 레이저를 기반으로 한 센서로 주변의 물체를 인식해 거리를 측정하는 역할을 한다는 점에서 레이더와 비슷한 수준인, 레이더의 경우 물체와의 거리(공간분포)나 속도를 탐지하는 데 초점이 맞춰져 있는 반면 라이더의 경우 물체 배향(각도)도 알 수 있다. 그래서 위와 같이 주변의 정밀한 3차원 영상을 얻을 수 있다. 또 레이더가 마이크로파 등 전파를 사용하는 반면 라이더는 광파 레이저를 사용할 것이다.(사실 라이더는 laser radar의 준스토리입니다.) 이 바닥 기술은 요즘 2018 노벨 물리학상을 장식하는 등 발전 실현성이 수두룩한 기술입니다. LASER(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)의 명칭에서 알 수 있듯이 Stimulated Emission(유도방출)은 1반적인 에그 대지의 전자기파(광) 방출과는 달리 Exited(격기) 상태인 원자를 자극하는 전자기파가 있는 경우 거기에 파장이 맞고 에그 대지(파장)와 방향도 동일한 전자기파를 생성하게 된다.자연상태에서 원자가 방출하는 전자기파의 방향이 랜덤이라 해도 레이저 내부에서 특정 방향성을 갖는 결합된 전자기파만 Simulate demission(유도방출)을 반복하여 취할 수 있다면, 즉 외부에서 펌프기술(광펌프, 전기적 펌프, 전류 펌프) 등을 통해 전자들을 Excited(격기) 상태로 끌어올린 후 유도방출(Stimulated Emission)을 하여 특정 방향성을 가진 전자파를 모아 그 강한 빛을 얻는다. 이게 레이저예요.

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제로 셔틀에는 이러한 센싱 기술 외에도 매우 중요한 알고리즘이 기술이 들어간다. 알고리즘 기술은 자율주행차에서 매우 중요한 요소기술의 하나로, 미국 자동차공학회(SAE: Society of Automotive Engineers)에서 정의된 자율주행기술 분류기준표를 보면 그 이유를 알 수 있다. 그 때문에, 그 분류 기준은 아래와 같다.0단계: 자율주행기능이 없는 일반차량 1단계: 자율제동, 자동속도조절 등 운전보조기능 2단계: 분자율주행, 운전자 상시감독이 필요 3단계: 조건부 자율주행, 자동차 안전기능 제어, 탑승자 제어가 필요한 경우 신호 4단계: 고도자율주행, 주변환경 불문하고 운전자 제어 불필요(제로왕복선 기술단계) 5단계: 완전 자율주행, 사람이 타지 않아도 움직이는 무인주행차 한 편, 자율주행차 알고리즘은 기본적으로 프로그래밍된다. 외부센싱과 사전에 설정된 조건에 맞추어 차체가 제어되는 것이나 최신 기계학습의 적용이나 발전에 따라 new기술이 연구되고 있다.가장 안전한 주행을 위해 (사건 확률을 최소화하기 위해) 기존에 존재하는 핵심기술, 고속도로 주행지원시스템(HDA자동차 간 거리를 자동으로 유지하는 기술)을 비롯해 후방경보시스템(BSD후진 중 주변 차량을 감지, 경보를 울리는 기술), 자동긴급제동시스템(AEB, 앞차를 인식하지 못할 때 제동장치를 가동하는 기술), 차선이탈경보시스템(LDWS), 차선유지지원시스템(LKAS, 방향지시 등) 없이 차선을 크게 달릴 것을 예상해 차량과의 충돌이 적절히 줄어들 경우 보행위험을 제어하는 차량과 차량을 감소시킨다.향기로 발전하고 있다.기존의 기술과 new 기술이 융합되어 미래를 내다보고, 사람이 예측할 수 없는 적절한 액션 자율주행차를 스스로 미리 취하는 것입니다. 역시 한, 이미지 인식(Computer Vision) 역시 한국의 자율주행차처럼 발전하고 있으며 딥러닝을 통한 이미지 인식 기술은 현재 인간의 이미지 식별보다 정확도가 더 뛰어나다.명령자는 자율주행 시대가 10년~20년 내에 오지 않을 것으로 예상하지만 구글 등 세계 굴지의 기업들, 그래서 차세대융합기술연구원은 최근 이 순간에도 끊임없이 자율주행차 상용화를 위해 데이터를 수집하고 관련 기술을 개발하고 있다.자율주행차는 센서, 관제, 통신, 인공지능 등을 바탕으로 다양하고 정밀한 알고리즘이 등장해 융합해야 진정한 자율주행차를 완성할 수 있는 융합기술의 산실입니다. 이번에 일반에 공개된 제로셔틀 역시 차량물건통신기술(V2X:Vehicle to Everything communication), 통합관제센터와의 통신기술, GPS를 이용한 정교한 위치정보기술, 안전한 운행을 위한 주행기술 등을 갖고 있다.

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지난 9월 4일 경기도 성남시 수정구 판교제2테크노밸리의 작은 기업지원 허브 광장에서는 이재명 경기도지사, 김종렬 국토교통부 제2차관 등이 참석한 가운데 '제로 셔틀' 시승행사가 열렸다. 제로셔틀은 작은 기업지원허브에서 판교 앱뉴프랑까지 주행했고 이는 운전자가 없는 자율주행차 일반도로 주행으로는 국내 최초였다.

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