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[지식정보] 우리나라 자율주행차량 동향

관리자
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우리나라 전자부품연구원에서 자율주행 시뮬레이션 소프트웨어를 개발 중이다. 자율주행 기술의 실제 도로 주행 시 한계점을 발견하고 위험 상황 발생 시 능동적인 대응 능력을 선행적으로 검증할 수 있는 시뮬레이션 SW이다.

 

국토교통부는 자율주행차의 길잡이가 되는 정밀도로지도를 자동으로 구축하고, 실시간 도로변화를 반영하여 자동으로 갱신하는 기술을 국내 최초로 오픈. 도로 형태(차선 등), 교통 시설(신호등 등), 규제 정보(운행속도 등)3차원으로 정밀하게 표현한 디지털 지도로 자율주행 상용화의 기초 인프라 역할을 할 전망이다.

 

카메라 모듈 생산업체 에이치엔티 구글의 자율주행차 사업체 웨이모(Waymo)’의 최고사업개발책임자(CBO)201212월 미국 내 자회사인 '우모(UMO)'CTO(최고 기술 경영자)로 영입했다. 에이치엔티는 2019년 미국 내 자율주행 기업인 UMO를 인수하며 자율주행 부문에서 가속도 내고 있다.

 

국토교통부는 20191212일 자율주행과 관련된 기본가치와 행위 준칙 등을 담은 자율주행 윤리가이드라인(지침)’ 초안을 발표했다. 이 가이드라인은 인공지능과 자율주행 기술의 지속적인 발전과 더불어 점차 자율차가 윤리적 판단을 내리게 될 때의 판단 기준이 중요해 질 것으로 보고 이에 대응하기 마련됐다.

 

현대자동차가 정부·서울시와 201912월부터 강남지역 등 서울 시내 23개 도로에서 6대의 자율주행차를 시험 운행하기로 하고 양해각서에 서명했다. 2021년까지 수소 연료전지 자율주행차 15대를 투입할 예정이다.

 

자료: 정보통신기획평가원 주간기술동향 19262019.12.11. ‘자율주행 시뮬레이션 소프트웨어이선영(전자부품연구원 책임연구원)

국토교통부 국토정보정책과 보도자료 자율주행 핵심인프라 정밀도로지도, 자동으로 구축갱신된다. 2019. 10. 29

https://www.edaily.co.kr/news/read?newsId=03942566622717864&mediaCodeNo=257&OutLnkChk=Y

http://www.kjdaily.com/read.php3?aid=1575932861493248208

http://www.megaeconomy.co.kr/news/articleView.html?idxno=92398

https://www.nocutnews.co.kr/news/5252920

https://www.hankyung.com/international/article/201912157095i

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http://www.retailon.kr/on/

 
 

1. 우리나라 자율주행 시뮬레이션 소프트웨어

 

우리나라 전자부품연구원에서 자율주행 시뮬레이션 소프트웨어를 개발 중이다. 자율주행 기술의 실제 도로 주행 시 한계점을 발견하고 위험 상황 발생 시 능동적인 대응 능력을 선행적으로 검증할 수 있는 시뮬레이션 SW이다.

 

공도 및 비정형 주행환경에서 발생하는 각종 위험 상황을 회피하고 안전하게 목적지까지 이동하는 자율주행 기술을 개발 검증하기 위해서는 테스트를 해야 한다. 그러나 실제 차량을 이용할 경우 사고 위험성이 높고, 비정형 주행환경의 위험 상황 재현이 불가능한 문제가 있다. 이를 극복하기 위해 자율주행 시 발생 가능한 다양한 위험 상황을 재현하여 인식, 판단, 제어 알고리즘의 성능을 안전하게 검증하는 모의실험 기술(시뮬레이션 SW)이다.

 

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국내 기술 동향

 

차량의 구동제어 등을 위한 시뮬레이터가 주로 개발되었다. 국내 개발 시뮬레이터는 자율 무인 시스템용은 아니며, 대부분 운전자와 조작자의 조작으로 시점을 변환하고, 장비의 운용 숙달을 위한 가상훈련 용도로 사용되고 있다.

 

가장 활성화된 분야는 운전 연습 시뮬레이터와 군용 전술 장비 및 중장비 가상훈련용 시뮬레이터이며, 최근 VR 기반의 모션 시뮬레이터 제품들이 시장에 출시되고 있다. AEB, LKAS 등 지능형 운전자 지원시스템(ADAS)뿐 아니라 자율주행 관련 시뮬레이터는 연구개발 사례가 전무 하다.

 

해외 기술 동향

 

날씨 묘사 등에 있어 기존 단순 조도 조정 등의 수준에서 로컬 조명 등 정밀한 가상 환경 구현이 가능한 수준의 솔루션을 선보이고 있다. 시뮬레이션 영상의 사실성을 높이기 위해 초고해상도를 지원하는 자율주행 시뮬레이터 제품이 출시되고 있다. 기존, 단순 3D 정보 수준의 화면 전달이 아닌 센서의 특성과 환경 특성을 반영한 정밀한 센서 시뮬레이션 기능을 제공하고 있다.

 

인공지능 학습/테스트용 데이터셋 제공 외에 3D, Optical Flow 등 다양한 형태의 GT(Ground Truth) 데이터셋을 제공하고 있다. 타사의 다양한 제품들과 연계한 HIL, SIL 인터페이스 기능을 제공함으로써, 시뮬레이터의 검증 성능 및 활용성 극대화가 가능하도록 하는 기능을 제공하고 있다. 시뮬레이션의 복잡도에 따라 다수의 GPU/CPU를 복합적으로 활용함으로써 기능을 확장 적용할 수 있는 클라우드 기반 검증기능을 제공하고 있다.

 

표준화 동향

 

우리 정부는 2017년에 자율주행 기술과 관련한 표준화 로드맵을 마련하고 국가표준 KS2019년 현재 93종에서 2021년까지 200종으로 확충 추진하고 있다. 한국지능형교통체계협회에서는 ISO TC204에서 개발 완료된 ADAS 및 자율주행관련 ISO 국제 표준을 국내 KS에 부합화를 추진하고 있다.

 

한국자동차공학회에서는 자율주행관련 기능의 성능안전(SOTIF)과 관련한 단체표준 KSAE 0015를 제정 완료하였다. ISO TC204 WG14에서는 자율주행자동차의 상용화를 위한 Traffic Jam Assist, Automated Parking System, Automated Lane Change System, Highway Pilot 에 대한 ISO 표준을 제시하고 있다. 자율주행자동차 표준의 전체적인 구성에 대해 2013년부터 WG14에서 RoVAS(Report on standardization for vehicle Automated driving systems) 표준을 추진 중이다.

 

기술적 경쟁력

 

비정형 환경에서 자율주행 시뮬레이션이 가능하고, 서버-클라이언트 기반의 고속 병렬 자율주행 시뮬레이션이 가능하다. 확장성 있는 HIL/VIL 인터페이스 제공과 스크립트 기반의 용이한 테스트 케이스 생성이 가능해진다.

 

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국내 시장 동향 및 전망

 

그리드 스페이스 등 국내 업체를 중심으로 운전면허실습, 트럭 시뮬레이터 및 항공관제 시뮬레이터 등이 개발되어 있다. 원자력발전소, 천리안위성, 철도 시뮬레이터 등도 개발되었다. 토탈소프트뱅크는 항만 물류관리/운용 시뮬레이터를 개발하여 상용화하고 있다. 국방용 전차 등 조종훈련기, 포술 훈련기, 항공전술훈련 시뮬레이터 및 대잠 훈련용 시뮬레이터 등이 개발되어 사용하고 있다.

 

해외 시장 동향 및 전망

 

Aimotive, IPG, TASS 등 해외업체의 경우, 다양한 3D 엔진을 사용한 ADAS 및 자율주행 시뮬레이션 솔루션을 상용화하여 판매하고 있다. 차량용 시뮬레이터는 독일을 중심으로 한 유럽 업체와 최근 미국 실리콘벨리 중심의 업체들이 솔루션을 출시하고 있다. 독일은 자율주행 가속학습을 위해 시나리오 에디터 기반의 다양한 도로교통 환경 모사 및 재현 기능을 제공하고 있다.

 

오픈소스 기반의 자율주행용 인공지능 알고리즘의 학습, 성능 테스트를 위한 시뮬레이터의 개발이 진행되고 있다. 이에 마이크로소프트, 인텔, 도요타, GM, KPIT 등 주요 기업들이 연구 개발과 투자를 진행하고 있다.

 

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기술도입으로 인한 경제적 효과

 

전 세계적으로 자율주행자동차 시장의 급격한 확대가 예상되어 이번에 개발되는 SW 플랫폼을 기반으로 한 다양한 융합 서비스 시장의 증가가 예상된다. 향후 이 기술을 기반으로 미국, 유럽 및 일본 등 자율주행, ADAS 관련 기술 선진국과의 기술격차 극복 및 기술적 차별화가 기대된다. 관련 핵심 요소기술의 개발을 통해 미래자동차 시장에 진입을 원하는 중소·중견 부품 기업의 개발 비용 및 시간 단축이 가능하여 요소기술 개발에 집중할 수 있다.

 

기술사업화로 인한 파급효과

 

자율주행 3단계 기술이 적용된 구내 틀 서비스 등으로 확대하여 특수 구역 내 이동 수단 및 교통약자 운송 수단으로 활용할 수 있다. AI, IoT, 빅데이터 등 기술융합을 통해 자율주행, 차량공유 및 교통통합 서비스와 연계 한 4차 산업혁명 교통기술로 확대 적용이 가능할 것으로 보인다.

 

2. 우리나라 자율주행 핵심인프라 정밀도로지도, 자동으로 구축갱신

 

국토교통부는 자율주행차의 길잡이가 되는 정밀도로지도를 자동으로 구축하고, 실시간 도로변화를 반영하여 자동으로 갱신하는 기술을 국내 최초로 오픈. 도로 형태(차선 등), 교통 시설(신호등 등), 규제 정보(운행속도 등)3차원으로 정밀하게 표현한 디지털 지도로 자율주행 상용화의 기초 인프라 역할을 할 전망이다.

 

크게 정밀도로지도 자동 구축자동 갱신’ 2개 부문으로 나누어진다. 자동 구축은 차량에서 취득한 영상 등의 센서정보를 무선 통신망을 통해 클라우드 서버로 실시간 전송하고, 지도의 차선, 노면표지, 신호등 등을 자동으로 생성하는 기술이다. 자동 갱신은 도로 현장과 다르게 임의로 수정된 정밀도로지도를 차량의 실시간 센서정보와 비교하여 변화정보를 자동으로 탐지갱신하고 다시 차량에 전송하는 기술을 시연하였다.

 

기술은 도로 시설물을 자동 인식하고 분류하는 딥러닝(Deep Learning) 학습 기술 등을 통해 가능하게 되었다.

 

정밀도로지도 구축 자동화

 

카메라와 GNSS를 장착한 차량으로 도로 및 주변 시설물 촬영한다. 딥러닝 기술을 이용하여 도로 시설물 인식 및 객체 탐지 분류한다. 밀도로지도 자동 구축하고 운행차량에 전송한다.

 

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정밀도로지도 갱신 자동화

 

앞에서 구축된 정밀도로지도에서 도로 시설물을 임의로 수정한 후 운행차량에 전송한다. 차량이 구간을 이동하면서 도로 및 주변 시설물을 재촬영한다. 차량에 탑재된 정밀도로지도와 현장 차량이 탐지한 결과가 상이할 경우 변화정보를 자동 수정갱신하여 운행차량에 재전송한다.

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3. 카메라 모듈 생산업체 에이치엔티가 구글 웨이모(Waymo)의 최고사업개발책임자 영입

 

카메라 모듈 생산업체 에이치엔티 구글의 자율주행차 사업체 웨이모(Waymo)’의 최고사업개발책임자(CBO)201212월 미국 내 자회사인 '우모(UMO)'CTO(최고 기술 경영자)로 영입했다. 에이치엔티는 2019년 미국 내 자율주행 기업인 UMO를 인수하며 자율주행 부문에서 가속도 내고 있다.

 

우모는 자율주행차량에 필수적인 HD 3D 지도와 운행 데이터들을 수집해 만드는 플랫폼 구축 전문 회사로, 자율주행차량이나 지능형 물류 서비스, AI등 빠르게 성장하는 미래 사업분야에 필요한 중요한 기술을 전문적으로 제공하고 있다.

 

특히 우모는 세계 최고 수준의 HD 3D맵핑 전문 기술력을 보유하고 있는 '카메라(CARMERA)'의 기술력을 확보하고 있다.

 

4. 국토부 '자율주행 윤리 가이드라인'

 

국토교통부는 20191212일 자율주행과 관련된 기본가치와 행위 준칙 등을 담은 자율주행 윤리가이드라인(지침)’ 초안을 발표했다. 이 가이드라인은 인공지능과 자율주행 기술의 지속적인 발전과 더불어 점차 자율차가 윤리적 판단을 내리게 될 때의 판단 기준이 중요해 질 것으로 보고 이에 대응하기 마련됐다.

 

윤리가이드라인에는 자율주행차의 제작·운행 등의 과정에서 고려해야 할 기본가치행위 주체를 정의하고, 이들이 지켜야 할 행위 준칙을 제시했다. ‘인간의 존엄성, 공공성, 인간의 행복을 기본가치로 두었고, ‘설계자, 제작자, 이용자, 관리자, 서비스 제공자를 행위 주체로 삼았다. 그리고 투명성, 제어 가능성, 책무성, 안전성, 보안성을 행위 준칙으로 정했다.

 

자율주행차와 관련된 각 주체들이 준수해야하는 윤리 원칙으로는, 설계자·제작자·관리자·소비자의 의무를 정리했다.

 

설계자의 의무에는 자율차를 불법 개조하거나 임의로 시스템을 변경할 수 없도록 시스템 설계과 해킹을 방지할 수 있도록 하는 자율차 설계 내용 등이 담겼다. 제작자의 의무에는 제작·판매에 관련된 법규 준수, 자율차의 안전과 보안에 대한 보장 책임, 사용 연한 내의 유지보수와 결함에 대한 책임 등이 적시됐다. 관리자의 의무에는 자율차 도입과 활용을 위한 사회적 인프라 확충 의무, 자율차 도입, 안전 및 모니터링 등에 관한 의무 등이 포함됐다. 소비자의 의무에는 자율차 임의 개조·변경 금지, 오사용 및 불법적 사용으로 발생하는 문제에 대한 책임 의무, 법률 및 사용지침 준수 등이 담겼다.

 

정부는 이 초안을 바탕으로 국민이 믿고 탈 수 있는 안전한 자율주행차 도입을 위한 미래 정책 방향과 제작·운행 과정에서의 윤리 행위 지침 최종안을 마련할 예정이다.

 

이 초안은 인공지능·로봇·자율주행차와 관련한 미국, 유럽연합 등 국내외 윤리 가이드라인 사례를 검토하고 국민 설문조사 등을 거쳐 마련했으며, 2020년 상반기까지 의견 수렴을 통해 초안을 수정·보완한 뒤 6월에 최종안을 고시한다.

 

5. 현대자동차 자율주행

 

현대자동차가 정부·서울시와 201912월부터 강남지역 등 서울 시내 23개 도로에서 6대의 자율주행차를 시험 운행하기로 하고 양해각서에 서명했다. 2021년까지 수소 연료전지 자율주행차 15대를 투입할 예정이다.

 

서울시는 체계적인 교통정보 등 스마트 인프라 시스템을 제공하고 0.1초마다 교통 및 주변 정보를 현대의 자율주행차에 실시간 전송한다. 현대차는 이 같은 데이터를 바탕으로 수집된 정보를 체계적으로 관리해 국내 관련 자율주행 기술개발 대학과 연구기관에 공유한다.

 

현대차와 서울시는 이번 협력을 통해 세계 최고 수준의 도심 자율주행 기술을 구축하고 2024년까지 자율주행차 생산을 위한 시스템을 마련한다는 계획이다. 현대차의 상용 자율주행차는 2030년 출시 예정이다.

 

현대차는 또, 20199월 미국 자율주행 기술 기업 앱티브(APTIVE)와 합작법인을 설립하고 20억달러(23900억원)를 투자하는 등 오는 2022년까지 완성차 업체 및 로보택시 사업자 등에 공급할 자율주행 플랫폼 개발을 완료하고 상용화할 계획이다.

 

6. 자율주행차 특허 경쟁력 점수 현대차 107점으로 경쟁 밀려

 

현대차는 자율주행차 특허 경쟁력 점수 현대차 107점을 받아 10위권 밖에 있다. 구글의 웨이모가 2815점으로 1위이다. 그 뒤를 도요타 GM, 포드, 닛산 등이 잇고 있다.

 

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글로벌 자동차업계에서 자율주행차 상용화 경쟁이 치열하다. 일본 혼다가 2020년 여름까지 평상시엔 자율주행을 하다가 비상시에만 운전자가 개입하는 레벨3’ 자율주행차를 출시하기로 했다. 2017레벨3 승용차시판 계획을 발표했지만 주요국에서 관련 법규가 갖춰지지 않은 탓에 제자리걸음하고 있는 독일 아우디를 따라잡는 게 목표다.

 

일본 자동차 업체 중 레벨3 시판 차량을 내놓는 것은 혼다가 처음이다. 혼다는 고급 차종인 레전드일부 모델에 레벨3 자율주행 기술을 적용할 계획이다. 카메라센서와 자율주행시스템을 적용하는 레전드 자율주행차량은 현재 팔리고 있는 같은 모델(720만엔대)에 비해 38%가량 비싼 1000만엔(1686만원) 선에서 가격이 책정될 전망이다.

 

혼다는 일본 정부가 2020년 봄부터 고속도로와 통행량이 적은 도로에서 레벨3 이상의 자율주행차 주행을 실용화한다는 방침에 따라 관련 법안을 통과시킨 데 발맞춰 레벨3 상용화 차량을 출시하기로 한 것이다. 우선 고속도로 정체 상황에서 레벨3 운전이 가능하도록 한다는 구상이다.

 

다른 주요 자동차 기업도 자율주행차 기술개발에 본격적으로 나서고 있다.

 

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