자율주행차는 가능한가?( Is Self-Driving car possible?) 요즘 와서 이런 생각을 하게 되었습니다. 왜냐하면 몇 개월 전 우리는 애플이 10년 동안 진행하고 있던 ‘애플카’ 개발에서 손을 떼고 있다는 뉴스를 들었기 때문입니다. 각 나라의 자동차 메이커 기업들은 자율주행에 엄청난 투자를 진행하고 있었고 또 진행할 계획인데 갑자기 ‘애플카’ 자율주행 개발을 하지 않는다는 이야기는 저를 포함한 많은 사람들이 놀라지 않을 수 없는 뉴스입니다. 자율 주행에 필요한 그러니까 자동차의 눈에 해당되는 기술을 알아보고 앞으로의 변화에 대해 생각해 보겠습니다.
1. 자율주행을 위한 자동차의 눈
일반적으로 자율주행을 위해서는 자동차 눈에 해당되는 정확한 시스템 기기가 필요합니다. 돌발 사고를 미연에 방지하기 위한 여러 장치를 의미합니다. 바로 여러분들이 많이 들어본 LiDAR( Light Detection and Ranging), 레이더( Radio Detection and Ranging), 카메라(Camera) 등이 필요합니다. 그럼, 각각의 기능에 대해 알아보겠습니다.
a. 라이다_LiDAR ( Light Detection and Ranging)
일반적으로 레이저의 빛을 이용하여 빛을 쏘고 돌아오는 시간등을 계산해서 사물의 3D모습과 거리를 측정합니다. 이 정보들을 이용하여 3D Map을 그리고 주변 환경의 정밀한 형태와 구조를 맵핑하여 정보화합니다. 라이다의 장점은 주변환경을 3차원 데이터로 생성하여 자율주행 차량의 지도생성과 물체 인식 그리고 거리측정에 유용합니다. 반면에 레이저 펄스를 사용하므로 감지 범위가 상대적으로 짧고 LiDAR 센서 자체가 매우 고가(High Price)입니다. 자율주행 자동차의 가격 상승을 초래하는 주요 원인이 됩니다.
b. 레이더_Radar(Radio Detection and Ranging)
레이더의 경우, 전자기파(Electromagnetic wave)를 이용하여 물체와의 거리, 방향, 속도등을 탐지할 수가 있습니다. 일반적으로 레이더는 전자기파를 보내어 물체에서 반사되어 돌아오는 신호를 수신하여 분석합니다. 레이더의 장점은 어떠한 환경변화에도 측정이 가능해 날씨, 조명 여하에 상관없이 빠른 응답 속도와 정확한 거리측정이 가능한 반면 단점으로는 정밀도가 낮다 물체 식별이 어려운 점이 있습니다.
c. 카메라( Camera)
카메라는 자율주행 자동차에서 객체 인식을 하는 주요한 센서로서 사물인식, 신호등 감지 그리고 차선 인식 등의 기능을 하며, 최근 AI 기반 사물을 인식하는 발전 하면서 카메라의 성능향상이 높아지고 있습니다. 카메라 센서는 LiDAR에 비해 상대적으로 저렴한 편이며 고해상도와 정밀한 이미지 데이터 제공이 가능합니다. 반면에 주변의 조명환경과 날씨 변화에 따라 성능이 저하될 수 있으며 2D 이미지 데이터란 점에서 추가적인 처리가 필요합니다.
2. 자율주행차의 사고 사례
2016년, 테슬라 S 차량의 반자율주행 기능으로 첫 번째 사고가 났는데 트럭의 뒷부분을 들이받은 사고입니다. 그 해 다시 한번 테슬라 S차량은 오토파일럿 모드에서 트랙터 트레일러와 충돌하여 사망하였는데 이때 트랙터 트레일러 하얀색이었고, 자율주행차는 하늘과 흰색을 구분하지 못해 그대로 충돌하였을 가능성을 제시하였습니다. 상상을 해보시면 끔찍한 사고일 수밖에 없습니다. 만일 벽화에 도로와 넘실거리는 파도와 파란색 하늘 그리고 그 옆을 달리는 자동차와 도로가 그려져 있다면 자율주행차는 시속 100km로 벽화를 향해 돌진한다는 이야기입니다.
3. AI와 자동차의 제3의 눈
자동차의 제 3의 눈인 라이다, 레이더, 그리고 카메라는 AI와 접목하게 되면서 차원이 다르게 발전하고 있습니다. 하지만, 자동차 도로에서의 수많은 변수와 상황을 모두 캐치하여 사고를 미연에 방지하기란 아직도 많은 기술의 발전을 필요로 하고 있습니다. 도로 주행 중 갑자기 끼어드는 차량, 다른 차량의 급브레이크에 따른 정차, 큰 차로 인해 보이지 않는 갓길 정차, 그리고 도시 한가운데에서 도로로 갑자기 뛰어드는 아이들 등등 모든 변수를 현재의 기술로는 다 잡을 수 없는 어려움이 있습니다. 어쩌면 우리에게 자율주행은 아직은 먼 미래의 이야기 일 수 있습니다.
4. 자율주행에 대한 대책, 그리고 나의 생각
자율주행에 대한 대책, 그리고 나의 생각은 이렇습니다. 상기에 설명한 사건 사고의 내용을 보면서 당장 100% 자율주행은 기술의 어려움과 가격을 극복하기 위한 여러 가지 제반 사항 등 복잡함이 있겠습니다만, 왜 꼭 모든 도시 도로와 고속도로에 모두 100% 가능한 자율주행차를 만들어야 하는지는 잘 모르겠습니다. 저의 생각은 자율주행이 가능한 도로와 구역을 만들어 어느 지역에 들어가면 속도를 제한한 자율주행을 실시하고, 또 사고예방 시스템 구성과 자율주행 자동차와의 커뮤니케이션이 완벽하게 갖춘 지역에서만 레벨을 달리 한 자율주행을 하게 하면 어떨까요? 고속도로에서 자율주행이 가능곳이라면 어느 구역에서 어느 구역까지 자율주행을 실시하면서 자율주행 차량이 지나갈 때는 도로변의 동물들에게도 먼저 알람을 주어 피하게 하면서 제한하는 한도 내에서 자율주행을 한다던지 하면 사고를 방지한, 자율주행이 가능할 것으로 보고 있습니다. 큰 사고가 자주 일어나니까 안돼! 가 아니라 어떻게 하면 사고를 미리 방지할 수 있을까를 고민하면서 발전시켰으면 합니다. 어떤 한 구역과 지역에서만 자율주행을 실시한다면, 어느 도시에서도 충분히 가능한 이야기라고 생각합니다. 복잡하지 않은 한적한 도로에서는 지금의 기술로도 자율주행은 가능할 것으로 생각됩니다. 실행을 해보지 않으면 잘모르겠지만, 실행을 해보면 무엇이 잘못되어 있는지, 무엇이 불편한 지를 알게 될 것이고 그러면서 자율주행은 더 발전할 것으로 생각됩니다. 앞으로 자율주행이 더 발전하기만을 바랄뿐입니다.