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국산차 반자율주행 기술, 어디까지 왔나?

부분적으로 레벨 3에 가까운 반자율주행 기술 구현

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자동차는 사람이 타고 이동하는 기계인 만큼, 위험한 상황에 대비해 차에 탄 사람을 보호할 수 있어야 한다. 물론 사고를 피할 수 없을 때에는 가능한 한 피해를 줄여야 하겠지만, 그보다 사고가 일어날 수 있는 상황을 최대한 줄이는 것이 더 바람직하다. 자동차 발전 과정에서 예방안전 기술이 함께 발전한 것도 그 때문이다.

최초의 능동안전 기술로 꼽히는 ABS

특히 지난 40여 년 동안 획기적인 발전을 이룬 분야가 바로 능동안전 기술이다. 능동안전 기술은 위험한 상황을 감지하거나 그런 상황이 벌어질 것으로 예상되는 경우, 차의 주행에 적극 개입해 운전자가 위험을 피할 수 있도록 돕는다. 최초의 능동안전 기술이라 할 수 있는 ABS(브레이크 잠김 방지장치)는 지금 기준으로는 아주 기초적인 것이지만, 사고 예방 효과는 상상할 수 없을 만큼 컸다. 이후 센서를 비롯한 전자장비의 발전과 주행관련 장치의 전동화는 능동안전 기술이 더욱 폭넓게 쓰일 수 있는 밑바탕이 되었다.

이처럼 적극적으로 주행관련 장치에 개입해 안전운전을 돕는 기술을 ADAS(Advanced Driver Assistant System)라고 한다. 최근 들어서는 이와 같은 개별 ADAS 기술을 큰 틀에서 하나로 묶어, 차 스스로 전반적인 주행을 제어할 수 있는 단계에 접어들고 있다. 흔히 말하는 자율주행(Autonomous Driving)이 가능해지고 있는 것이다. 엄밀히 말해 자율주행과 ADAS는 조금 다른 개념이지만, 자율주행 기술을 구현하는 데 있어 주요 ADAS 기술이 중요한 역할을 하는 것은 틀림없다.

완전한 자율주행에 관한 기준은 뚜렷하다. 차에 탄 사람이 차의 움직임, 즉 운전에 전혀 개입하지 않고도 출발지에서 목적지까지 이동할 수 있어야 자율주행 기술이 완벽하게 구현되었다고 할 수 있다. 전문가들은 이와 같은 완전 자율주행 자동차가 만들어지려면 적잖은 시간이 걸릴 것으로 예측하고 있고, 혹자는 구현 불가능하다고 보기도 한다. 그러나 ADAS 기술이 이론적으로 완전 자율에 가까운 주행을 구현할 수 있는 기본적인 틀을 갖추는 데 이른 것은 사실이다.

K9의 주행 보조 기능의 설정 화면(클러스터)

완전 자율주행을 실제 도로에서 구현하려면 넘어야 할 벽이 아직 높지만, 기술적인 성장은 활발하게 이뤄지고 있다. 그 과정에서 많은 ADAS 장비들이 나오고 있는데, 사실 소비자들은 어떤 기술이 어느 정도 효과가 있으며 얼마나 안전에 도움을 주는지 쉽게 이해하기 어렵다. 이런 혼란을 줄이기 위해 최근에는 기술의 발전 수준을 정리한 기준이 폭넓게 쓰이고 있다.

대표적인 것이 미국자동차공학회(SAE)가 정의한 표준이다. 2014년에 처음 정리된 이 표준은 두 차례 개정되어 올해 초에 최신 버전이 발표되었다. 이 표준은 자율주행 관련 기술 구현을 여섯 단계(레벨 0~레벨 5)로 구분하고, 레벨 0부터 레벨 2까지를 운전자 지원 단계, 레벨 3부터 레벨 5까지를 자율주행 단계로 나눈다. 운전자 지원 단계는 운전자가 모든 시스템을 확인하고 통제하는 ‘책임자’로서 ADAS는 보조적 역할만 하는 것이고, 자율주행 단계는 자율주행 시스템이 모든 주행 과정을 관리하면서 운전자가 필요할 때에만 개입하거나 전혀 신경 쓰지 않아도 되는 것을 말한다.

현재 세계 여러 자동차 브랜드들이 판매하고 있는 차들의 ADAS 시스템 가운데 가장 앞선 것은 레벨 2에 해당한다. 부분적으로 레벨 3이나 레벨 4에 해당하는 기술이 쓰이는 차도 있지만, 아직까지는 전체 시스템이 레벨 3 기준에 모두 맞는 차는 거의 없다. 기아차를 포함해 한국 브랜드의 완성차에는 레벨 2 기준에 맞는 ADAS가 일부 모델에 기본 또는 선택사양으로 제공되고 있다. 물론 많은 자동차 관련 기술이 그렇듯 최신 ADAS 기술도 상위 모델에 먼저 적용된 뒤 차츰 아랫급 모델로 확대되고 있기 때문에, 머지않아 소형 차급에서도 레벨 2 수준의 ADAS 기술이 활발하게 적용될 것으로 보인다. 일례로 최근에 선보인 기아 셀토스는 소형 SUV임에도 상당히 많은 ADAS 기술을 기본으로 적용하고 있다.

다양한 주행 보조 기능의 설정 화면(K9)

자율주행 직전 단계인 레벨 2 기준을 충족하려면, 운전자가 스티어링 휠과 액셀러레이터, 브레이크를 모두 조작하지 않더라도 차가 주행 경로를 유지할 수 있어야 한다. 즉 차로 유지 보조 기능과 어댑티브 크루즈 컨트롤이 동시에 작동해 일정 시간 유지되어야 한다. 아울러 자동 주차(주차 보조) 기능도 레벨 2 기준에 포함된다. 이와 같은 기능은 이미 여러 자동차 브랜드가 선보이고 있다. 그러나 본격적인 자율주행 단계라고 할 수 있는 레벨 3 기준의 기술은 아직 국산차는 물론 다른 나라 차들에서도 좀처럼 보기 어렵다.

2016년 기아 쏘울 EV 자율주행차가 운전자 없이 야구장을 달린 모습

레벨 3 자율주행 기능은 ‘조건부 자율주행’이라고 할 수 있다. 자율주행 기능이 작동하고 있을 때에는 운전자가 주행과 관련이 있는 기능에 손대지 않아도 된다. 다만 기능이 작동 중 운전자에게 개입하도록 요구하면 반드시 운전자가 개입해야 한다. 아울러 주변 환경을 좀 더 폭넓게 판단해, 차 스스로 운전을 좀 더 적극적으로 할 수 있어야 한다. 예를 들어, ADAS 기능을 이용해 운전자 개입 없이 달리고 있을 때 차가 스스로 추월했다가 원래 차로로 복귀하거나 추월을 시도하다가 취소하는 것도 가능해야 한다. 국내 판매 모델에는 적용되지 않지만, 현재 메르세데스-벤츠 S클래스나 아우디 A8 등 일부 차종에서 이와 같은 기능을 부분적으로 구현한 것도 있다.

최근에는 스마트키나 스마트폰에 설치한 앱으로 차 외부에서 원격으로 주차한 차를 조절하는 기능도 시판차에 적용되기 시작했다. 주차해 놓은 차의 주변 공간이 비좁아 바로 차에 타기 어려울 때에는 이런 기능이 아주 유용하다. 이와 같은 기능이 좀 더 확장된 것으로는 원격 발레 주차를 들 수 있다. 아예 넓은 주차장에서 차를 원하는 위치까지 원격으로 불러올 수 있는 기능이다. 차는 사람이 타지 않은 상태에서 움직이지만, 그동안 차에 설치된 각종 ADAS 기능을 활용해 스스로 주행 속도와 방향을 조절하는 것은 물론 장애물에 대응하기까지 한다. 가속과 감속, 스티어링 조절은 물론 변속까지 모두 차 스스로 하므로, 이런 기술까지 구현되면 자율주행 레벨 4라 할 수 있다.


기아 쏘렌토로 반자율주행을 체험 중인 모습 (※ 위 사진은 연출입니다. 안전 보조 기능을 사용할 때에도 손을 떼지 마십시오)

그렇다면 국산차의 ADAS 기술은 지금 어느 위치에 와 있을까? 기아차의 사례를 중심으로 살펴보면, 현재 ‘드라이브 와이즈’라는 이름으로 여러 차종에 기본 또는 선택사양으로 제공되는 운전자 보조 시스템을 통해 레벨 2 수준의 기능을 구현할 수 있다. 특히 스팅어, K7 프리미어, K9 등 상위 모델에서는 드라이브 와이즈 패키지를 모두 적용할 경우 레벨 2는 물론 부분적으로는 레벨 3 수준에 가까운 반자율주행 기능을 활용할 수 있다.

스포츠 드라이빙을 즐기는 스팅어에서도 드라이브 와이즈는 위력을 발휘한다

드라이브 와이즈 패키지에서는 차로 유지 보조(LFA) 기능과 스마트 크루즈 컨트롤(SCC)을 연계해 활용하면 주행 중 운전자 개입을 최소화할 수 있다. 차로 유지 보조(LFA) 기능은 레벨 1에 해당하는 차로 이탈 방지 보조 시스템(LKAS)에서 한 단계 더 발전한 것으로, 주행 중 운전자가 스티어링 휠을 직접 조작하지 않더라도 차선과 차선 사이의 차로 한가운데를 유지하며 달릴 수 있도록 자동으로 주행방향을 조절한다. 여기에 앞 차와의 안전거리를 자동으로 유지하도록 자동으로 속도를 조절하는 스마트 크루즈 컨트롤(SCC)이 함께 작동하면, 최소한 주행 중에는 운전자가 스티어링 휠, 액셀러레이터와 브레이크 페달을 조작하지 않아도 교통흐름에 맞춰 차 스스로 달릴 수 있다.

풍부한 ADAS 기능을 장비한 K9

아울러 어드밴스드 스마트 크루즈 컨트롤(ASCC)이나 전방 충돌방지 보조(FCA) 기술이 더해지면, 앞 차가 정지하거나 ADAS가 앞 차와 충돌하지 않도록 차를 완전히 정지시키거나 정지 후 재출발할 수 있다. 특히 전방 충돌방지 보조(FCA) 기술의 경우 일반적인 경우에는 차와 보행자를 감지해 대응하지만, 최근에 나온 K7 프리미어나 셀토스, 니로 등의 드라이브 와이즈 패키지에서는 주행 중인 자전거까지 감지할 수 있다. 또한 후진 중 옆에서 다가오는 차를 감지해 경고 후 제동까지 하는 후방 교차 충돌방지 보조(RCCA) 기능의 도움을 받으면 거의 모든 속도영역에서 차의 진행 방향에 관계없이 운전자의 개입이 없는 주행이 가능하다.

고속도로 주행 보조 시스템을 작동시킨 K7 프리미어의 모습

드라이브 와이즈 패키지에 포함된 기술 중 자율주행 레벨 2와 레벨 3의 중간 정도에 해당하는 것으로는 고속도로 주행 보조 시스템(HDA)과 내비게이션 연동 스마트 크루즈 컨트롤(NSCC)을 꼽을 수 있다. HDA와 NSCC는 내비게이션 시스템과 연동해 작동하는 것이 특징으로, 이를 통해 주변 주행환경을 좀 더 구체적으로 파악해 운전자의 개입을 줄인다. 이 기능을 활용하면 고속도로 주행 중 필요할 경우 제한속도에 맞춰 자동으로 속도를 낮추거나, 비교적 긴 시간 동안 운전자의 개입 없이 주행 속도와 경로를 유지할 수 있다.

다양한 ADAS 장비를 기본으로 장착한 셀토스

이처럼 현재 시판 중인 차에 적용된 기술을 기준으로 보면, 국산차의 ADAS 기술은 다른 나라 업체들과 비교해 손색없는 수준에 이르렀다고 할 수 있다. 또한 소형 SUV인 셀토스나 니로에까지 주행 중인 자전거까지 감지할 수 있는 FCA를 적용하는 등 ADAS의 보급 속도 또한 매우 빠르다. 특히 내비게이션과 연동되는 시스템의 경우, 비슷한 기술이 적용된 수입차에 비하면 우리나라 도로 및 교통환경을 훨씬 더 잘 반영하고 있다. 일례로 스마트 크루즈 컨트롤(SCC)의 경우 시스템이 제어하는 스티어링과 가속 및 감속의 자연스러움은 짧은 시간 사이에 빠르게 발전하고 있음을 뚜렷하게 느낄 수 있어, IT 강국이라는 표현을 실감할 수 있다.

기아차가 선보인 R.E.A.D. 시스템. 자율주행 기술을 기반으로 운전자와 교감하는 감성 주행을 제시한다

ADAS 기술 발전 덕분에 자동차는 차츰 완전 자율주행 단계로 다가가고 있지만, 관련한 법과 제도가 아직 충분히 갖춰지지 않은 탓에 기술의 발전과는 별도로 실제로 완전 자율주행 자동차가 도로를 달릴 수 있는 시기는 점치기 어렵다. 나라는 물론 지역별로도 천차만별인 교통환경이나 운전자들의 운전행태 등 시스템이 다뤄야 할 변수가 셀 수 없이 많다는 점도 자율주행 기술 발전 과정의 중요한 과제다.

아직까지는 운전의 최종 주체는 ‘운전자’다

모든 상황과 조건에서 자율주행이 가능하려면 앞으로도 많은 기술적인 개발과 보완이 이뤄져야 할 것이다. 그 과정에서 꾸준히 나오는 ADAS 관련 신기술은 사람의 안전이 최우선인 만큼 기술의 신뢰성을 높여 나가는 데 최선을 다해야 할 것이다. 소비자 또한 아직은 기술이 운전자를 대체한 것이 아니므로 ADAS를 어디까지는 안전 운전을 돕는 보조장비로 인식하고, 안전을 책임지는 운전의 최종 주체는 ‘운전자’임을 잊지 말아야 할 것이다.

류청희(자동차 칼럼니스트) 구성 K-PLAZA 편집팀

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