운전자는 내비게이션을 켜서 빠른 길 안내와 제한속도를 지키며 운전한다. 자율주행자동차는 차량 컴퓨터에 출발지와 목적지만 입력하면, 컴퓨터가 모든 걸 알아서 이동하므로, 탑승자는 편안하게 휴식을 취하거나 SNS를 이용하는 등, 운전에는 신경 쓸 필요가 없다.
개인이 자율주행자동차를 소유할 수도 있고, 택시를 이용하듯 자율주행차를 불러서 이용하거나, 비슷한 경로의 이동자끼리 차량을 함께 타는 자율주행셔틀버스도 개발 준비 중이다. 최근에는 자동차 제조사뿐 만 아니라, ICT기업, 이동통신사 등도 많은 관심을 가지고 개발에 참여하고 있다.
본 고에서는 자율주행자동차의 원리와 좋은 점, 그리고 우려되는 부분을 생각해 보고자 한다.
운전면허증이 사라진다
자율주행자동차는 운전자의 눈, 손과 발, 두뇌에 해당하는 센서와 제어기, 인공지능컴퓨터가 있다.
운전자의 감각에 해당하는 것은 도로환경을 인식할 수 있는 센서이다. 카메라는 사진을 찍듯이 영상자료를 수집하고, 라이다는 점군으로 이루어진 정보를, 레이더는 부딪혀서 돌아오는 파의 시간을 이용하여 장애물과의 거리를 계산한다.
수집된 자료는 운전자 두뇌에 해당하는 차량 컴퓨터의 인공지능프로그램에서 분석하여 이동해야 할 속도와 방향을 계산한다. 운전자의 두뇌는 이동속도와 방향을 계산하여 핸들을 돌리고, 브레이크 또는 가속 페달을 밟도록 손과 발에 명령한다. 운전자의 두뇌처럼 차량의 인공지능프로그램은 속도와 방향을 계산하고, 계산된 값은 제어기로 전기적인 신호를 차량으로 보내거나, 힘을 전달한다. 제어기에도 작은 컴퓨터가 있어, 전달된 값을 가장 안전하고 편안한 주행이 될 수 있도록 한다.
이 모든 과정이 도로환경에서도 한 치의 오차도 없이 수행되는 그 때, 완전자율주행자동차는 도로에서 만날 수 있다. 지금은 부분적이고 제한된 경우에만 안전운전을 지원하는 수준이다.
이미 부분적 자율주행자동차는 있다
일시적으로 운전을 대신하는 안전운전지원기능은 이미 고가의 차량에는 장착되어 도심에서 가다 서다를 자동으로 수행하거나, 차선을 유지하면서 앞차와 안전거리를 맞춰 주행하거나, 갑자기 끼어드는 차량을 운전자에게 알려준다. 이러한 부분적인 안전운전기능이 향후에는 완전 자율주행기능으로 확장된다.
차량 센서는 안개와 눈, 비, 밤과 낮 등의 환경에 민감하고, 인지 범위가 10~80m로 짧아 이를 보완하기 위해 도로 인프라에서 미리 정보를 예측하여 대응할 수 있도록 협력이 이루어진다. 이러한 기술이 신호등에 장착되어 현시 정보나 잔여시간 정보를 주변 차량으로 wi-fi, 3G, 4G, 5G 등의 통신기술을 이용하여 전송하는 C-ITS(Cooperative - Intelligent Transportation System, 협력형 지능교통체계)로 불린다.
완전자율주행자동차는 차량과 도로의 지능화가 융합되어야 보다 더 안전한 서비스가 가능하다. 이미 주차장 입구에 들어서면 주차장 서버와 연결하여 빈곳을 알려주고 건물 앞에서 운전자는 하차하여 주차를 명령하기만 하면 자동차가 알아서 발렛주차를 수행하는 연구결과도 발표된 바 있다. 볼일이 끝나 건물에서 스마트폰으로 자동차를 호출하면 하차했던 지점에 자동차가 대기 중인 자동발렛주차 서비스이다.
자율주행 인공지능 기술은 무엇?
최근에는 자율주행자동차 분야에 인공지능 기술이 각광받고 있다. 자율주행자동차를 개발함에 있어, 보행자를 검출하고 위치를 파악하는 딥러닝 기술이나, 저속의 트럭과 정기적인 노선을 운행하는 버스, 승용차 등을 판별하는 머신러닝도 인공지능기술이다.
과거에는 많은 양의 연산을 처리하기에는 역부족이었으나, 최근에는 엔비디아의 병렬연산에 최적화된 프로세서의 도움으로 인공지능 기술이 자율주행자동차, 게임추론, 로또 번호 맞히기 등 다양한 분야에서 더 큰 기술로 발전하고 있다. 2017년 11월 광화문 도심 도로에서 한국전자통신연구원이 개발한 자율주행인공지능SW는 정지선과 속도 감속, 보행자, 신호등을 인식하고 다른 차량들의 움직임을 예측하여 자율주행을 시연하였다. 일반인에게도 직접 음성으로 명령하는 등, 진행되는 연구를 체험하게 하여 기술에 대한 불안감을 해소하는 노력이 진행 중이다.
자율주행자동차에 대한 우려와 기대
자율주행자동차의 상용화 시기에 대해 여러 시장보고서는 2020년부터 2030년에 걸쳐 다양하게 예측하고 있다. 운전면허증이 없어도, 차량을 보유하지 않아도 택시를 이용하듯이 언제 어디서나 편리하게 호출하여 이용할 수 있다는 장점과 함께‘테러나 납치 등의 범죄에 악용’되거나‘제어불능’의 무기로 활용될 우려감도 있다.
차량이 외부의 네트워크에 연결되는 경우, 악의적으로 통신보안에 침입하여 경로를 이탈하도록 조작하여 탑승자뿐 만 아니라, 다른 차량이나 보행자에게 위해를 가할 수 있다. 또한, 자율주행자동차가 진행하는 도중, 보행자와 탑승자 중에서 목숨을 선택해야 하는 불가항력적인‘자율주행차 딜레마 상황’이 발생될 수 있다. 자동차 제조사는‘탑승자 보호모드’가 당연하겠지만, 아직 법적 규정이 없고, 법적으로 강제할 수 있을지도 전 세계적으로 해결책이 없는 상태이다.
그러나 네트워크에 취약한 보안을 해결하기 위해‘양자암호기술’등 끊임없는 연구가 진행되고 있다. 다양한 자율주행자동차의 기술이 완성되기 위해서는 다른 운전자와의 소통 기술도 개발되어야 한다. 과연 내가 정지선에 정차하였을 때, 내 옆의 자동차에 운전석이 비어 있고 물건만 덩그러니 실려 있다면 어떤 기분일까? 이를 자연스럽게 받아들이기 위해서는 자율주행자동차 기술에 대한 충분한 신뢰감을 공유해야 한다.
전 세계적으로 고령화 시대가 진행되고 있다. 운전이 필수적으로 필요했던 사람이 갑자기 운전을 못하는 경우에 불편함이 더 커질 수 있다. 가까운 미래에 자율주행자동차는 한시적으로 운전이 힘든 경우나, 아이나 고령자 등 교통약자에게 이동의 자유와 독립적 생활을 누릴 수 있게 할 것이다.
