자율주행 자동차란? [자율주행 특집 #1]

4WD Car Magazine 특집 코너에 오신 것을 환영합니다.

오늘부터 전해드릴 특집 코너는 자율주행 자동차에 관련된 특집 코너로, 자율 주행 자동차에 대한 개념부터 시작하여 업계 동향과 자율주행 자동차와 함께 펼처질 우리의 미래 모습까지 소개해드리고자 합니다.

오늘은 특집 코너의 첫번째 시간으로 자율주행 자동차에 대한 개념을 소개하고자 합니다.

먼저, 자율주행 자동차는 다음과 같이 정의될 수 있습니다: "자율주행 자동차는 차량이 스스로 주변환경을 인지, 위험을 판단, 그리고 차량을 조작하여 스스로 안전하게 주행할 수 있는 능력을 갖추면서 커넥티드 서비스 제공이 가능한 자동차."

 

흔히들 자율주행 자동차를 레벨에 맞추어 설멸하는 것을 들어보셨을 것이라고 생각이 듭니다. 이러한 레벨은 미국의 자동차 공학회 (SAE)에서 지정한 레벨이며, 국내를 비롯한 여러 국가에서 표준처럼 사용되고 있습니다.

이러한 자율주행 자동차의 레벨은 SAE J3016에 의거하여 다음과 같이 분류가 됩니다:

 

현대 포터의 에어백 시스템 (C) 현대자동차

 

레벨 0: 자동화 되지 않음
이 단계에서는 사람이 모든 운전 과정에 개입하고, 시스템은 제한된 수준의 경고나 일시적인 개입만 합니다.

대표적으로는 ABS와 에어백 시스템이 이에 해당됩니다.

레벨 1: 운전자 지원
이 단계에서는 운전자에게 조향 혹은 엑셀/브레이크 조작을 보조합니다.

대표적인 예시로, 차선 유지 보조 또는 어댑티브 크루즈 컨트롤 탑재, AEBS/FCW (긴급제동 보조/전방 추돌 경고) 기능이 탑재된 차량을 예로 들 수 있습니다.

 

쌍용차의 IACC 시스템은 레벨 2 수준의 자율주행 시스템이다 (C) 쌍용자동차

 

레벨 2: 부분적 자율주행
이 단계에서는 ADAS 기능이 통합되어 운전자에게 조향 그리고 엑셀/브레이크 조작을 보조합니다.

대표적인 예시로 현대차 및 제네시스의 고속도로 유지보조 (HDA) 기능은 차선 유지 보조 기능과 능동형 크루즈 컨트롤 기능을 합친 형태로 레벨 2에 해당됩니다. 쌍용차의 인텔리전트 크루즈 (IACC) 또한 이러한 예시에 해당됩니다.

자동차 제작사들이 간혹 "레벨 2.5 수준 자율주행"이라는 용어를 사용하는 경우가 간혹 있지만, 이러한 용어는 SAE 분류 기준에 해당되지 않습니다. 현재 국내에서 판매중인 자동차들에 들어간 자율 주행 기술은 모두 레벨 2 수준으로, 레벨 2.5는 마케팅을 위한 용어일 뿐이라는 점 또한 잘 알아두시길 바랍니다.

레벨 3: 제한적 자율주행
이 단계서부터는 시스템이 제한된 조건하에서 자율주행을 합니다. 다만 레벨 3 수준의 자율주행에서는 운전자가 있어야하며, 운전자는 돌발 상황에 언제든지 운전 제어권을 가져올 준비를 하고 있어야 합니다. 

예시로는 교통 체증 어시스트, 고속도로 자율주행 (차선변경 및 JC/IC 자율주행) 등의 기능을 예로 들 수 있겠습니다.

 

에리조나 주 피닉스에서 서비스중인 웨이모 원 자율 주행 택시 서비스 (C) Waymo

 

레벨 4: 고도 자율주행
이 단계는 레벨 3처럼 제한된 조건 하에 자율주행이 가능하나, 운전자가 필요 없습니다. 다만 정해진 특정 조건(자율주행 가능 지역 이탈 등)을 벗어난 경우 제어권 전환이 필요합니다. 

이 단계서부터 운전자가 필요없는 완성에 가까운 자율주행이라고 볼 수 있으며, 구글 자회사인 웨이모 (Waymo)의 도심형 자율 주행 택시 서비스 웨이모 원 (Waymo One)을 이 단계의 예로 들 수 있을거 같습니다.

레벨 5: 완전 자율주행
이 단계에서는 시스템이 결함 등 어떠한 극한 상황 속에서도 자율주행할 수 있는 대처 기술이 확보된 상태입니다. 

레벨 4와 같은 예시지만 모든 조건에서 자율주행 가능합니다. 즉, 제어권 전환 불필요하다는 것이죠. 시스템이 스스로 점검해 차량의 이상을 파악하고, 운행 가능 여부를 판단 가능하며, 돌발 상황 발생시 인간의 개입 없이 시스템이 대비할 수 있는 완전한 자율주행 상태를 의미하게 됩니다.

참고 문헌
•SAE International, J3016 
•Wikipedia: Self-driving car
•Wikipedia: Smart City
•Wikipedia: Cruise (autonomous vehicle) 
•Wikipedia: Waymo
•미래자동차 모빌리티 혁명, 정지훈∙김병준 저, 메디치미디어, 2017
•국토교통부: 세계 최초 부분자율주행차(레벨3) 안전기준 제정
•쌍용자동차 보도자료: 쌍용차, 신형 코란도에 “딥컨트롤(Deep Control)” 차량제어기술 적용 등 
•현대자동차 HMG 저널: 현대·기아자동차, 인공지능 기반의 부분 자율주행 기술 최초 개발해 양산적용 등 
•Waymo, Waymo Press: Waymo One: The next step on our self-driving journey 
•VW Newsroom: Volkswagen plans to make autonomous driving market-ready 
•Groupe Renault Press: ‘Paris-Saclay Autonomous Lab’: Groupe Renault starts public trial of its on-demand car service using autonomous, electric and shared ZOE Cab 
•Toyota Newsroom: TRI-AD enables successful creation of HD maps for automated driving on surface roads
•Whim

 

 

Written by Seunghyeop Shim

Metaauto

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