여러분 안녕하세요 떡이죠냥! 운전하시는 분이라면 드림카 하나씩은 있죠?제 드림카는 테슬라의 모델 S입니다.깔끔한 외관과 혁신적인 기술력은 모두 좋지만 그 중에서도 자율주행 기능이 아주 잘 돼 있다는 점이 가장 끌렸습니다.그래서 오늘은 자율주행차의 원리와 자율주행차의 문제점에 대해서 말씀드리겠습니다.
자율주행차의 원리에 대해 알아보기 전에 자율주행차가 무엇인지 먼저 알아보겠습니다.자율주행자동차는 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 말합니다.
자율주행 개념은 1960년대 벤츠를 중심으로 제안됐지만 1970년대에는 매우 초보적인 수준의 연구를 시작했다고 합니다.초기에는 아무런 장애요소가 없는 시험주행장에서 중앙선이나 차선을 넘지 않고 주행하는 수준에서 개발이 시작됐습니다.하지만 1990년대 들어 컴퓨터 판단 기술 분야가 크게 발전하면서 장애물이 개입하는 자율주행 연구가 본격적으로 시작됐습니다.
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현재 자동차 산업에서 자율주행 분야는 미래 자동차 산업으로 주목받고 있는 기술입니다.국내 현대차를 비롯한 많은 자동차 업체들은 2020년 완전 자율주행차 출시를 목표로 개발 중입니다.자율주행을 위해서는 고성능 카메라나 충돌방지장치 등 매우 정교하고 오차 없는 기술적 발전이 기반이 돼야 합니다.
수많은 자동차 회사뿐만 아니라 구글, 애플 등 IT 기업들도 자율주행 자동차 기술 개발에 앞장서는 모습을 볼 수 있습니다.2012년 발표된 IEEE 보고서에 따르면 2040년에는 전 세계 차량의 약 75%가 자율주행 자동차로 전환될 것으로 예상한다고 합니다.
자율주행 자동차 기술이 상용화되면서 모든 사람이 자율주행 자동차를 이용하면 전체 교통사고의 95%가량을 차지하는 운전자 부주의로 인한 교통사고와 보복운전을 줄일 수 있다고 합니다.또한 인간 운전자를 완전히 대체하면 교통 체증 감소를 초래하여 교통 경찰이나 자동차 보험이 필요 없게 될 가능성이 있다고 하네요.물론 이런 장점 외에도 여러 단점이 있겠지만 자율주행차의 문제점에 대해서는 추후에 다루도록 하겠습니다.
자율주행차라고 사람이 손을 쓰지 않고 운행되는 완벽한 자율주행차만을 상징하는 것은 아닙니다.현재 우리도 어느 정도 자율주행을 하고 있는데 예를 들면 스마트 크루즈 컨트롤 기능입니다.제 차에도 있는 기능이지만 고속도로에서 사용하면 발이 편한 기술이지요.정해진 속도로 계속 달리다가 앞차와의 거리가 가까워지면 자동으로 감속해주는 기능입니다.하지만 방향까지 자동으로 바꿀 수는 없어요.또는 차선 이탈 방지 기능도 자율주행 기능의 일부입니다.차량 외부에 장착된 여러 대의 카메라를 통해 차선을 파악하고, 어떤 속도 이상으로 달릴 때 차선을 넘으려고 하면 자동으로 핸들을 반대로 돌리는 기능입니다.(물론 바닥 차선이 애매하게 그려져 있을 때 간혹 오류가 생겨 핸들이 알아서 힘을 쓰는 경우도 있습니다…)또는 차선 이탈 방지 기능도 자율주행 기능의 일부입니다.차량 외부에 장착된 여러 대의 카메라를 통해 차선을 파악하고, 어떤 속도 이상으로 달릴 때 차선을 넘으려고 하면 자동으로 핸들을 반대로 돌리는 기능입니다.(물론 바닥 차선이 애매하게 그려져 있을 때 간혹 오류가 생겨 핸들이 알아서 힘을 쓰는 경우도 있습니다…)이처럼 현재 우리가 일반적으로 운행하는 차량은 사람이 주행 환경을 모니터링하고 자율주행 기술이 보조하는 단계입니다.그럼 자율주행차 원리는 어떨까요?이처럼 현재 우리가 일반적으로 운행하는 차량은 사람이 주행 환경을 모니터링하고 자율주행 기술이 보조하는 단계입니다.그럼 자율주행차 원리는 어떨까요?자동 운전 차의 원리는 크게 인지, 판단, 제어의 3단계로 나눌 수 있습니다.1. 인지 단계 인지도가 자동 운전 자동차 기술 중 가장 기본적으로 중요한 기술입니다.목적지로 향할 때에 제일 먼저 할 일은 거기까지 노선을 파악하는 것입니다.도로의 차선과 신호, 보행자, 선행 차량 등을 지각하는 것이 우선돼야 하기 때문에 자동 운전의 첫 단계도 인지 기술에서 시작됩니다.인지 단계에서는 GPS나 카메라, 레이더 등을 활용하고 주변 상황 정보를 인식하고 수집합니다.인지에 필요한 GPS는 종래 우리가 사용하는 내비게이션 GPS보다 훨씬 정확도가 높지 않으면 안 되고 오차가 1m이내라야 한다 합니다.내비게이션이 쓰는 GPS는 오차가 10미터~30미터에 달할 것으로 이 정보에만 운행하기에는 무리가 있습니다.인지 기술은 단순히 인지 과정만 요구하는 게 아닙니다.우리가 직접 운전할 때는 자연스럽게 전망이 필요한 상황이 됩니다.예를 들어 터널에 들어가면 일시적으로 시야가 어두워지고 아무것도 보이지 않지만, 터널 안의 상황을 예측 못하는 것은 아닙니다.이미 우리의 머릿속에는 터널에 진입하기 전에 자신의 앞 차의 속도 등을 생각하고, 어느 정도의 차간 거리를 두고 주행했는지 입력된 상태이기 때문입니다.이처럼 자동 운전 자동차의 인지 기술은 사람이 눈으로 보고 머리로 생각하는 것과 같은 메커니즘으로 작동하도록 발전하고 있습니다.2. 판단 단계 결정 단계에서는 이전에 얻어진 인지 정보를 바탕으로 주행 전략을 결정합니다.자동차가 어떤 처지에 있는지를 파악하고 복수의 기기에서 얻은 화상을 분석합니다.그 뒤 주행 환경이나 목표 지점에 적합한 주행 전략을 세우고 판단하고 움직입니다.3. 제어 단계 제어 단계에서는 엔진 구동이나 주행 방향 등을 결정하고 본격적으로 주행을 시작합니다.우리의 몸에 비유하면 인지는 눈과 귀 역할을 판단은 두뇌 역할을 제어는 움직임을 직접 담당하는 팔과 다리입니다.차량을 움직이는 제어는 크게 조종과 가감 속도 기술이 있습니다.스티어링은 문자대로 조종 방향을 조작하는 기술로 가감 속도는 가속과 감속 및 제동을 통해서 차를 몰거나 멈추거나 하는 기술입니다.자동 운전 차의 원리는 이렇게 끊임없이 인지, 판단, 통제 단계를 반복하고 소프트웨어가 내리는 명령대로 자동차가 주행하는 것입니다.자율주행차 원리는 크게 인지, 판단, 제어의 3단계로 나눌 수 있습니다.1. 인지단계 인지는 자율주행 자동차 기술 중 가장 기본적이고 중요한 기술입니다.목적지를 향해 갈 때 가장 먼저 해야 할 일은 거기까지의 노선을 파악하는 것입니다.도로 차선이나 신호등, 보행자, 선행 차량 등을 지각하는 것이 우선돼야 하기 때문에 자율주행의 첫 단계도 인지 기술에서 시작됩니다.인지 단계에서는 GPS나 카메라, 레이더 등을 활용하여 주변 상황의 정보를 인식하고 수집합니다.인지에 필요한 GPS는 기존에 우리가 사용하는 내비게이션 GPS보다 훨씬 정확도가 높아야 하고 오차가 1m 이내여야 한다고 합니다.내비게이션이 사용하는 GPS는 오차가 10m~30m에 달하기 때문에 이 정보만으로 운행하기에는 무리가 있습니다.인지 기술은 단순히 인지 과정만을 요구하는 것이 아닙니다.우리가 직접 운전할 때는 자연스럽게 예측이 필요한 상황이 됩니다.예를 들어 터널에 들어가면 일시적으로 시야가 어두워져서 아무것도 보이지 않지만 터널 안의 상황을 예측할 수 없는 것은 아닙니다.이미 우리 머릿속에는 터널에 진입하기 전에 내 앞 차의 속도 등을 생각해 어느 정도의 차간 거리를 두고 주행했는지 입력된 상태이기 때문입니다.이처럼 자율주행차 인지 기술은 사람이 눈으로 보고 머리로 생각하는 것과 같은 메커니즘으로 작동하도록 발전하고 있습니다.2. 판단 단계 판단 단계에서는 이전에 얻은 인지 정보를 바탕으로 주행 전략을 결정합니다.자동차가 어떤 환경에 놓여 있는지 파악하고 여러 기기에서 얻은 이미지를 분석합니다.이후 주행 환경이나 목표 지점에 적합한 주행 전략을 세우고 판단해 움직입니다.3. 제어 단계 제어 단계에서는 엔진 구동 및 주행 방향 등을 결정하고 본격적으로 주행을 시작합니다.우리 몸에 비유해 보면 인지는 눈과 귀의 역할을, 판단은 두뇌의 역할을, 제어는 움직임을 직접 담당하는 팔과 다리라고 할 수 있습니다.차량을 움직이는 제어에는 크게 스티어링과 가감속 기술이 있습니다.스티어링은 말 그대로 스티어링 방향을 조작하는 기술로, 가감속은 가속과 감속 및 제동을 통해 차를 몰거나 멈추는 기술입니다.자율주행차의 원리는 이처럼 끊임없이 인지, 판단, 제어 단계를 반복하며 소프트웨어가 내리는 명령에 따라 자동차가 주행하는 것입니다.자동차가 스스로 모든 기능을 제어하고 운행하는 자동 운전 차는 정말 매력적이에요.그러나 거기에 따르는 문제점도 많이 대두되고 있지만 쉽게 3가지만 얘기합시다.1. 안전성 문제 자동 운전 차가 완벽하게 모든 상황과 차량을 제어하려 해도 뜻밖의 상황은 항상 발생하게 되어 있습니다.자동 운전 차도 결국은 잘 훈련된 기계이기 때문에 처음 접하는 상황에서 잘못된 판단을 하는 경우도 있기 때문입니다.모든 차량이 자동 운전 차로 바뀌어 주변의 차가 서로의 주행 상황을 모두 공유하고 예측하지 않는 한 안전성의 문제는 항상 생길 것입니다.2. 윤리적 문제 자동 운전 차는 탑승자의 안전을 최우선 합니다.만약 왼쪽부터 갑자기 차선 변경을 하기 자동차와 사고를 피하기 위해서 오른쪽으로 피해야 하는 상황이 됐을 때 오른쪽 보도를 사람이 다니고 있다면 어떤 선택을 합니까?보통 우리가 핸들을 직접 쥐고 운전하는 상황이라면, 차 대 차 사고가 경미하게 일어날 때 보도의 사람을 치지 않기 때문에 그대로 브레이크를 잡고 왼쪽 차와 충돌 상황을 선택합니다.그러나 자동 운전 차는 보도에서 방향을 바꾸고 보행자를 치는 것을 선택할 가능성이 높다는 게 문제라는 것입니다.이처럼 자동 운전 차의 문제점 중에서 윤리적인 문제도 매우 큰 화제가 되고 있습니다.3. 고용 문제, 자동 운전 차 문제로 일자리 문제도 있습니다.놀이 기구와 관련해서 운전이 주요 업무는 자동 운전 자동차가 상용화된다고 일자리를 잃을 확률이 매우 높아집니다.버스나 택시, 우 바 등 놀이 기구와 관련된 여러 사업에서 자동차가 사람 대신 되면 수많은 분들의 일자리가 사라지게 되네요.자동차가 스스로 모든 기능을 제어하고 운행하는 자율주행차는 정말 매력적입니다.하지만 그에 따른 문제점도 여러 가지 대두되고 있는데 간단히 세 가지만 말씀드리겠습니다.1. 안전성 문제 자율주행차가 완벽하게 모든 상황과 차량을 제어한다고 해도 예기치 못한 상황은 항상 발생하게 돼 있습니다.자율주행차도 결국은 잘 훈련된 기계이기 때문에 처음 접하는 상황에서 오판을 하는 경우도 있기 때문입니다.모든 차가 자율주행차로 바뀌고 주변 차들이 서로의 주행 상황을 모두 공유하고 예측하는 것이 아니라면 안전성 문제는 항상 생길 것입니다.2. 윤리적 문제 자율주행차는 탑승자의 안전을 최우선으로 합니다.만약 왼쪽에서 갑자기 차선 변경을 하는 자동차와 사고를 피하기 위해 오른쪽으로 피해야 할 상황이 되었을 때 오른쪽 인도를 사람이 다니고 있다면 어떤 선택을 할까요?보통 우리가 운전대를 직접 잡고 운전하는 상황이라면 차대차 사고가 경미하게 일어날 것 같을 때 인도 사람을 때리지 않기 위해 그대로 브레이크를 잡고 왼쪽 차와 부딪히는 상황을 선택할 것입니다.하지만 자율주행차는 인도에서 방향을 바꿔 보행자를 치는 것을 선택할 가능성이 높다는 게 문제라는 겁니다.이처럼 자율주행차의 문제점 중 윤리적인 문제도 매우 큰 화제가 되고 있습니다.3. 일자리 문제, 자율주행차 문제로 고용 문제도 있습니다.놀이기구와 관련해 운전이 주요 업무인 분들은 자율주행자동차가 상용화되면 일자리를 잃을 확률이 매우 높아집니다.버스나 택시, 우버 등 놀이기구와 관련된 다양한 사업에서 자동차가 사람을 대신한다면 수많은 분들의 일자리가 사라지게 되겠죠.자동차가 스스로 모든 기능을 제어하고 운행하는 자율주행차는 정말 매력적입니다.하지만 그에 따른 문제점도 여러 가지 대두되고 있는데 간단히 세 가지만 말씀드리겠습니다.1. 안전성 문제 자율주행차가 완벽하게 모든 상황과 차량을 제어한다고 해도 예기치 못한 상황은 항상 발생하게 돼 있습니다.자율주행차도 결국은 잘 훈련된 기계이기 때문에 처음 접하는 상황에서 오판을 하는 경우도 있기 때문입니다.모든 차가 자율주행차로 바뀌고 주변 차들이 서로의 주행 상황을 모두 공유하고 예측하는 것이 아니라면 안전성 문제는 항상 생길 것입니다.2. 윤리적 문제 자율주행차는 탑승자의 안전을 최우선으로 합니다.만약 왼쪽에서 갑자기 차선 변경을 하는 자동차와 사고를 피하기 위해 오른쪽으로 피해야 할 상황이 되었을 때 오른쪽 인도를 사람이 다니고 있다면 어떤 선택을 할까요?보통 우리가 운전대를 직접 잡고 운전하는 상황이라면 차대차 사고가 경미하게 일어날 것 같을 때 인도 사람을 때리지 않기 위해 그대로 브레이크를 잡고 왼쪽 차와 부딪히는 상황을 선택할 것입니다.하지만 자율주행차는 인도에서 방향을 바꿔 보행자를 치는 것을 선택할 가능성이 높다는 게 문제라는 겁니다.이처럼 자율주행차의 문제점 중 윤리적인 문제도 매우 큰 화제가 되고 있습니다.3. 일자리 문제, 자율주행차 문제로 고용 문제도 있습니다.놀이기구와 관련해 운전이 주요 업무인 분들은 자율주행자동차가 상용화되면 일자리를 잃을 확률이 매우 높아집니다.버스나 택시, 우버 등 놀이기구와 관련된 다양한 사업에서 자동차가 사람을 대신한다면 수많은 분들의 일자리가 사라지게 되겠죠.