ⓒ현대모비스

현재 자동차업계에서 가장 뜨거운 이슈는 단연 자율주행자동차 개발이다. 자율주행자동차 개발은 시점의 문제일 뿐 필연적인 일로 인식되고 있으며, 관련업계는 2020년경에는 양산모델이 도로 위를 달릴 것으로 예상하고 있다.

이미 많은 완성차업체들과 부품업체들, 심지어 IT업체들까지도 자율주행자동차 개발에 뛰어들어 몇몇 업체들이 공도 주행에 성공하는 등 성과를 보이고 있다.

30일 관련업계에 따르면 국내 최대 부품회사인 현대모비스는 지난 2014년 9월 보행자 인식, 전방차량 추월, 상황별 자동제동 및 가·감속 기능을 구현하는 자율주행시스템과 자율주차시스템을 시연하는 데 성공했다.

현대모비스는 현대자동차 남양연구소와 공동으로 자율주행 기술개발 프로젝트를 진행하고 있다. 또 향후 기술 개발에 박차를 가하고 성능과 신뢰성을 확보해 오는 2020년까지 상용화 준비를 완료, 자율주행 분야에서 우위를 선점한다는 복안이다

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◆LKAS·SPAS 바탕으로 4단계 ‘도어 투 도어’까지

자율주행시스템이란 일반적인 주행상황에서 목적지까지의 경로상 부분 자동화 또는 완전 자율주행이 가능한 시스템을 의미하며, 늘 사람이 탑승한 상태라는 점에서 무인자동차와는 차별화된다.

미국 도로교통안전국(NHTSA)은 자율주행의 단계를 크게 4단계로 나누고 있다. 1단계는 특정 기능의 자동화 단계로 현재 상용화돼 있는 스마트크루즈컨트롤(SCC), 차선이탈방지(LKAS), 주차보조시스템(SPAS) 등이 이 단계에 속하는 기술이다.

2단계는 기존의 지능형 기술들이 통합돼 기능하는 단계로, 예를 들어 LKAS와 SCC가 결합해 고속도로 주행 시 차량을 인식하며 자동으로 조향하고 앞차와의 간격을 유지하며 주행하는 것 등이 해당한다. 3단계는 부분 자율주행 단계로 목적지 경로 상 일정 부분을 운전자의 조작 없이 자율주행할 수 있는 단계를 의미한다.

마지막 4단계는 도어 투 도어(Door to Door)가 가능한 통합자율주행 단계로, 처음 시동을 켠 후 목적지에 도착해 주차가 완료되는 시점까지의 완전한 자율주행 단계를 의미한다.

이러한 자동차의 자율주행은 기본적으로 센서를 통해 상황을 인식하고, ECU 등에서 그 상황에 대한 정보를 파악하고 판단해 기계장치들을 제어해 이뤄진다. 구현원리가 지금의 첨단운전자지원(ADAS, Advanced Driver Assistance System)과 다르지 않다.


◆인지·측위·제어기술 연구…주행전략 수립

자율주행의 요소기술은 크게 △인지 △측위 △제어의 세 분야로 나눠진다.

인지기술은 사람이 오감을 이용해 상황을 인식하는 것처럼 자동차가 주변 환경을 인식하기 위한 센서 기술을 지칭한다.

현재 운전자의 안전과 편의를 위해 개발된 첨단운전자지원(ADAS) 기술들은 레이더 센서와 초음파 센서, 카메라 센서를 기반으로 하고 있다. 향후 자율주행시스템을 이루기 위해서는 보다 정교하고 정확하게 상황을 인지할 수 있도록 기존 센서들을 융합하는 센서퓨전 기술이나 레이저 센서와 같은 새로운 고성능 인지 기술이 필수적이다.

하지만 센서기술이 아무리 발달하더라도 앞에 사고가 난 상황이나, 앞의 앞 차량이 갑자기 차선을 바꿨다든지 하는 상황까지는 파악하기 힘들다. 이 때문에 차량과 사물간의 통신을 의미하는 ‘V2X (Vehicle to X)’ 통신 기술의 발전이 함께 이뤄져야 한다.

즉, 차량과 인프라 혹은 차량과 차량이 통신을 이용해 서로 정보를 주고 받으며 주변 상황을 공유함으로써 차량 주변 뿐만 아니라 더 넓은 지역의 환경을 정확하게 인지할 수 있게 되는 것이다.

측위 기술은 정확한 차량의 위치를 산출하는 기술로, 실제 차량의 위치와 차량이 스스로 인식하고 있는 차량 위치를 디지털 지도 상에서 정확하게 일치시키는 것을 목표로 한다. 상대적으로 오차가 큰 기존 GPS보다 더 정밀하게 차량 위치를 파악할 수 있는 측위기술 확보와 고정밀 지도 구축이 선행돼야 한다.

제어 기술은 인지 기술을 통해 얻어진 주행환경 정보와 측위 기술을 통해 산출된 정확한 차량 위치를 통해 현재 주행 상태에 맞는 주행전략을 수립하고 수행하는 기술이다. 출발지에서부터 목적지까지 전체 경로에 맞게 좌우회전, 교차로, 차선변경 등의 주행 상황에 따라 적절하게 판단해 핸들이나 브레이크를 자동으로 제어하게 되며 상대적으로 국내 기술수준이 높은 분야이기도 하다.

◆현대모비스, 이미 ADAS 상용화…자율주행 기술, 2020년 양산 목표

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현대모비스는 자율주행을 가능케 하는 요소기술들을 확보하기 위해 연구역량을 집중하고 있다. 앞서 현대모비스는 차선이탈방지, 차선유지보조, 긴급자동제동, 주차보조시스템, 스마트크루즈컨트롤 등의 ADAS 기술을 상용화했으며 이는 자율주행 구현에 근간이 되는 것이다.

현대모비스는 그동안 축적한 ADAS 기술 노하우를 바탕으로 인지 기술과 차량제어 기술의 기반을 확보하고, 선진사가 앞서 나가고 있는 고정밀 인지 기술 및 정밀 측위기술에 집중하고 있다.

또 자율주행자동차가 사람들의 이동수단인 만큼 현대모비스는 기술의 신뢰성과 안전성을 확보하기 위해 경기도 화성에 위치한 교통안전공단 자동차안전연구원(KATRI)의 주행시험장에서 자율주행 시험을 반복적으로 수행하고 있다.

현대모비스는 메르세데스벤츠, 아우디 등 해외 선진사들의 기술개발 추이에 발맞춰 2020년까지 자율주행 관련기술을 양산 단계로 끌어올려 2020년부터는 세계 미래차시장에서 해외 선진사들과 어깨를 나란히 하는 경쟁을 펼칠 계획이다.

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