안녕하세요 메가스터디 IT아카데미입니다 세계적인 IT기술개발이 빨라져 우리 삶의 편의를 높이고 있습니다. 과거에는 인간은 운전대를 잡지 않고 운전할 수 있다?라고 하는 것이 실제로 될 거라고는 생각하지 않았습니다. 2021년 현재, 그것이 가능하고, 이미 상용화되어 있습니다. 이게 실제로 어떻게 가능한 일일까요?
간단히 설명하면 자율주행의 자동차 원리는 ‘인지-판단-제어’의 3단계로 구성되어 있습니다. 이구성단계가어떤동작을담당하는지,또는어떻게활용되는지에대해서알아보도록하겠습니다. 평소 자율주행에 관심이 있으신 분들은 이번 기회에 어떤 동작으로 움직이는지 체크해 보시면 어떨까요?
자율주행 자동차란?먼저 자율주행차의 원리를 알아보기 전에 이 차가 어떤 차인가에 대해 설명하겠습니다. 자율주행차는 사람이 운전하지 않고 스스로 움직여서 차량을 운행하는 차를 말합니다. 몇 년 전까지만 해도 영화에서만 보던 종류였는데 지금은 꽤 많이 사용하는 편입니다. 꿈에만 그리던 자율주행, 이제는 현실이 되어 사람들에게 편리함을 제공하고 있습니다.
그에 따라 지금 여러 기업에서 관련 기술을 개발하기 위해 많은 노력을 하고 있으며 그만큼 경쟁이 치열합니다. 자동차 기업은 물론 IT, 운송업 등 다양한 산업에서도 자율주행기술 개발에 뛰어들고 있습니다. 차량 스스로 운행하기 위해서는 다양한 기술이 필요합니다. 보기에는 정말 쉬운 기술인 것 같지만, 그에 따른 디테일 정도는 절대 쉽지 않습니다.
자율주행자동차의 원리운전자 개입 없이 내 주변을 살펴보고 실시간으로 주행상황을 판단해서 차를 주행하는 자율주행차, 어떤 방법으로 동작하는지에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 처음말씀드린것처럼인지,판단,제어이런세가지구성으로움직이는데,각파트별로어떤역할을담당하고있는지에대해서알아보겠습니다.
- 인지단계의 사람이 운전을 할 때에도 내 주변에 어떤 것이 있는지 확인합니다. 이와 같은 단계가 ‘인지’ 단계입니다. 한마디로 다른 사람의 눈을 대신합니다. 차내에 탑재되어 있는 센서나 스캐너가 중심으로 인식해, 카메라, 레이더, 라이더, 초음파등을 통해서 주변 환경을 파악할 수 있습니다. 스캐너를 통해 보다 정확한 정보를 습득하고 빛, 파장, 레이저 등을 활용하여 주변을 확인합니다.
- 2. 판단 단계는 사람의 뇌와 비슷한 원리를 의미하는 단계입니다. 1단계에서 취득한 정보를 바탕으로 정보처리 및 분석하는 알고리즘을 활용합니다. 이 단계에서 활용되는 기술은 딥러닝, 머신러닝, 인공지능입니다. 그 이유는 인지 단계에서 수집한 정보를 분석하고 전략을 세울 필요가 있기 때문입니다. 인공지능 엔진의 경우 대용량의 데이터를 경험하고 학습하여 마치 진짜 사람처럼 사물을 분석할 수 있기 때문에 움직임을 구분할 수 있습니다.
- 3. 제어 단계 → 2단계로 인공지능이 판단한 내용을 통해 하드웨어를 제어합니다. 이 단계에서 차의 속도, 방향을 조절합니다 이와 같이 자동차는 운전자가 핸들을 잡지 않아도 스스로 움직일 수 있게 됩니다. 단계별로 보면 정말 간단한 느낌이 들지만 절대 쉬운 기술이 아니라는 것.
● 자율주행자동차의 원리기술은? ADAS 센서(카메라, 레이더) V2X(차량간 통신 및 인프라 통신), 디지털 지도경로 탐색 GPS, 그리고 AI 인공지능 등 정말 많이 탑재되어 있는 기술이 있습니다. 현재는 이 밖에도 더 안전한 운행을 위해 더 많은 기술이 개발되고 있는 상황입니다. 자율주행 자동차의 실현에는 6단계로 구분되어 있습니다. 상용화까지의 단계로 볼 수 있습니다.
0단계: 자율주행이 도입되지 않은 상태, 1단계: 운전자에게 감속, 가속 등의 정보 지원, 2단계: 스스로 방향 조절이 가능한 단계, 3단계: 주변환경 파악 가능, 자율주행 시작(특정상황에서는 자율주행 모드 해제 및 운전 재개입 요청 가능), 4단계: 위험 감지 및 대처 가능, 운전자 개입 필요 없음, 5단계: 어떤 환경에서도 운전자 개입 필요 없음
지금까지 상용화된 자동차의 단계는 아직 3단계에 가깝습니다. 4, 5단계 자동차는 현재 없는 상황이고, 3단계 자율주행자동차의 경우에도 완벽하게 사용되지는 못한다는 뜻입니다. 그러나 가까운 장래에 서너 대의 자동차는 사용될 것이라고 생각합니다.
▲자율주행 원리=가장 큰 장점은 자동차의 효율적인 판단이 가능하다는 가정하에 교통사고 발생률이 현저히 줄어들고 교통효율성 상승, 연료절감이 가능하다는 점입니다. 이를 통해 현재 교통사고의 주요 원인인 전방 주시 태만, 음주 운전, 졸음 운전 등에 대한 예방적 대책이 될 수 있을 것으로 보이지만 아직 그 정도는 기대되지 않은 상황입니다.
그래서 가장 큰 단점은 역시 안전이 아닐까 생각합니다. 참아이러니한일이죠. 안전을 위해 개발돼 안전하게 각종 사고에 대처하기 위해 탄생한 차량인데 가장 큰 이슈가 안전 문제라니 실제로 자율주행 사고가 곳곳에서 일어나고 있습니다. 오작동으로 인해 앞차의 간격을 유지하지 못하거나 장애물을 인식하지 못해 충돌하고, 이를 인식하지 못하는 계속 주행을 하는 실험 결과도 있습니다.
또는 역시 정보기술에 대한 위협에 노출되는 것은 아닐까 생각합니다. 주변 환경을 인식하기 위해서는 타 기관과의 통신이 필수적인데 이는 해킹의 위험을 높이고, 정말 최악의 상황에서는 고의적인 사고로 이어질 수 있다는 문제가 제기되고 있습니다. 장점이 많을수록 단점이 많은 상황이지만 앞으로는 이러한 문제점을 보완하는 기술이 많이 개발될 것이라고 생각합니다.
앞으로 우리의 미래는 어떻게 될까?ICT 전반의 기술로 개발된 만큼 자율주행자동차의 원리기술 또한 향후 성장가능성은 무궁무진합니다. 2025년까지 본다면 성장률은 39%에 달하고 정부에서도 해당 기술에 대한 지원도 적극 할 방침이라고 합니다. 가까운 미래에 우리가 직접 운전하지 않아도 스스로 달리는 자동차는 일상이 될 수 있습니다.
따라서 자율주행자동차의 보급과 함께 운전 및 관련 법률제도가 잘 갖추어지면 더욱 편리한 생활을 누릴 수 있을 것 같습니다. 아직은완벽수준이아니고많은문제들이제기되고있지만그래도많은사람들로부터주목을받고있고실제로이용한사용자들의이야기를들어보면긍정적인의견이많은상황입니다.
향후 한층 더 안정된 자동차가 개발되는 날들이 기다려집니다. 자율주행기술의 핵심이라고 할 수 있는 AI 인공지능, 해당 기술과 관련된 내용을 습득하고 싶다면 메가스터디 IT아카데미와 함께 시작해 보세요. 미래를 선도하는 인재가 될 수 있도록 항상 좋은 품질의 교육과 효율적인 내용을 제공하기 위해 노력하겠습니다.