자율주행자동차에 많은 관심을 갖고 있는 용돌이(관련글: [성장 일기] - 자율 주행 자동차를 만들거야!)를 위해 자율주행자동차란 무엇인지 그리고 자율주행자동차의 발전 단계는 어떻게 정의되어 있는지 궁금해졌다.

 

나름 공돌이라 자율주행자동차가 무엇인지 대략은 알고 있지만, 대충 알고 있는 것과 아들의 질문에 대한 답을 해주거나 자율주행자동차를 만들기 위해서는 어떤 기술이 필요한지에 대해서 좀 더 체계적으로 알고 있는 것은 달라서 시간이 허락하는 대로 자율주행자동차에 대해서 좀 더 알아보려고 한다.

 

자유주행자동차의 정의

 

자율주행자동차(autonomous car)에 대해서 좀 더 쉽게 정의하고 있는 내용은  https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3609926&cid=58598&categoryId=59316 페이지에서 확인할 수 있다.

 

자율주행자동차는 운전자(사람)가 차량을 조작하지 않아도 스스로 움직이는 자동차 라고 정의하고 있다.

즉, 현재처럼 운전자가 차량의 핸들, 브레이크, 엑셀 등 자동차를 움직이는데 전적으로 판단, 조종하는 것이 아니라 전적으로 자동차가 스스로 판단, 조종하는 것이다.

 

구글의 자율주행자동차

 

이러한 자율주행자동차는 과학과 기술의 발전을 토대로 만들어지게 되는데, 이러한 관련 기술의 발전 및 적용 내용에 따라 자율주행에 대한 단계를 5단계 혹은 6단계로 나누고 있는데, 이는 정의하는 기관마다 조금씩의 차이가 존재한다. 이러한 자율주행자동차의 발전 단계는 국제자동차공학회(SAE: Society of Automotive Engineers International)에서 정의한 단계와 미국 도로교통안전국(NHTSA)에서 정의한 단계를 기준으로 한다.

 

자율주행자동차의 발전 단계

 

자율주행자동차의 자율주행 단계는 위에서 언급한대로 두 곳에서 정의한 단계가 가장 일반적이지만 요즘은 국제자동차공학회에서 정의한 기준을 따르게 되어 세계적으로 SAE 기준을 따르는 추세이다. 여기서는 SAE에서 정의한 자율주행자동차 단계에 대해서 알아본다.

 

 

참조글 1: 자율주행차의 단계와 현주소

참조글 2: 레벨 0부터 5까지. 자율주행차에 매겨진 등급의 비밀!

 

단계

구분

내용

0단계

비자동화

운전자는 차의 속도와 방향을 계속 통제한다.

시스템은 주행에 전혀 영향을 주지 않는다.

1단계

운전자 지원 기능

운전자는 차의 속도 또는 방향을 계속 통제한다.

시스템은 주행에 관한 다른 기능에 개입한다.

크루즈 컨트롤, 차선이탈경보장치 그리고 긴급제동장치 등이 달린 자동차를 뜻한다.

2단계

부분적 자율 주행

운전자는 적극적 주행에 반드시 개입하고 주변 상황을 항상 주시한다.

시스템은 정해진 조건에서 차의 속도와 방향을 조절한다.

조향장치와 함께 가속과 감속까지 시스템이 제어하고, 차선을 벗어나지 않도록 자동차 스스로가 조향 장치를 움직이고 앞차와의 간격 등을 고려해 스스로 속도를 줄이거나 내는 것이 가능하다.

현재 테슬라 오토파일럿 등이 이 '2단계' 자율주행에 해당한다.

3단계

조건부 자율 주행

운전자는 적극적 주행에 개입하거나 주변 상황을 항상 주시하지 않아도 되지만, 항상 직접 주행을 통제할 준비를 해야 한다.

시스템은 정해진 조건에 차의 속도와 방향을 조절하고, 기능 구현이 한계에 미치기 전에 운전자가 대응할 시간적 여유를 두고 운전자에게 적즉적 운전을 이어가도록 알린다.

이 단계에서는 자동차가 스스로 장애물을 감지해 회피하기도 하고 길이 막히면 돌아가기도 한다.

구글이 선보인 자율주행자동차가 자율주행 3단계에 해당한다.

4단계

고급 자율 주행

운전자는 정해진 조건에서 운전에 전혀 개입하지 않는다.

시스템은 정해진 조건의 모든 상황에서 자동차의 속도와 방향 및 적극적 주행을 한다.

3단계보다 대응할 수 있는 도로 조건과 상황이 많다. 복잡한 도심과 골목, 커브 등 돌발 상황이 예상되는 도로에서도 자율주행이 가능하도록 설계됐고, 자율주행 기술을 연구하는 자동차 회사들은 2020년 이후 '4 단계' 를 만족하는 자율주행자동차를 개발하는데 목표로 하고 있다.

5단계

완전 자동화

운전자는 모든 상황에 개입하지 않는다.

시스템은 주행 중 모든 경우에 차의 속도와 방향을 통제하고 적극적 주행을 한다.

5단계 자율주행자동차는 사실상 무인자동차라고 해도 과언이 아닐 정도로 운전자의 개입이나 주의 등을 거의 요하지 않는다. 복잡한 도로에서도 100퍼센트 운전을 차에 맡겨도 전혀 불안하지 않아 사실상 운전자라기보다 탑승자라는 개념이 적용되는 단계이다.

 

자율주행자동차를 만든다는 것은 하드웨어, 소프트웨어, 거기에 철학, 인문학, 역사 등등 아주 많은 관련 영역이 존재한다.

 

아직은 구체적이진 않겠지만 차근 차근 잘 준비해 갈 수 있도록 나 또한 준비해야겠다.