[기술] 자율 주행 기술 (요소 3가지, 자율 주행 레벨, 발전 현황)

 

자율 주행 자동차는 운전자의 개입 없이 스스로 운전하는 기능을 목표로 하는 기술입니다.

 

이를 가능하게 하는 핵심 원리는 센서, 인공지능, 그리고 연결성이라는 세 가지 요소로 이루어져 있습니다.

 

 

이 글에서는 자율 주행 자동차의 기본 원리와 그 중심에 있는 세 가지 요소, 발전 현황 대해 알아보겠습니다.

 

 

자율 주행 기술 요소 3가지

 

1. 인지 단계

자율 주행 자동차의 가장 중요한 기술은 인지입니다. 주변 상황과 정보를 빠르고 정확하게 파악할 수 있어야 적절한 판단과 제어를 할 수 있기 때문입니다.

 

인지 단계에서는 다양한 센서를 활용하여 주변 환경의 정보를 인식하고 수집합니다. 이 센서에는 GPS, 카메라, 레이더 등이 포함됩니다.

 

특히 라이다(LiDAR)는 자율 주행 자동차의 눈으로 알려져 있습니다. 이러한 센서들은 도로 상황, 교통 신호, 장애물 등을 실시간으로 감지하고 인식하는 역할을 합니다.

 

2. 판단 단계(인공 지능)

판단 단계에서는 인지 정보를 바탕으로 주행 전략을 결정합니다. 자동차가 어떤 환경에 놓여 있는지를 파악하고 이미지를 분석한 후, 주행 환경과 목표지점에 적합한 주행 전략을 수립하고 판단하게 됩니다.

 

이 단계에서는 인지와 밀접하게 연관되는 만큼 두 기술이 얼마나 잘 조화를 이루느냐에 따라서 자율 주행의 완성도가 좌우됩니다.

 

3. 제어 단계

제어 단계에서는 엔진 구동과 주행 방향 등을 결정하며 본격적으로 주행을 시작하게 됩니다. 조향과 가감속 기술이 여기에 해당됩니다. 조향은 스티어링 방향의 조작하는 기술, 가감속은 차량을 움직이거나 멈추게 하는 기술입니다.

 

자율 주행 자동차의 원리는 이렇게 끊임없이 인지-판단-제어 단계를 반복하며 소프트웨어가 자율 주행 자동차에 명령을 하고 자율 주행 자동차는 그 명령에 따라 주행하는 것입니다.

 

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자율 주행 기술 레벨

 

자율주행 기술은 운전자의 개입 없이 자동차가 스스로 주행하는 미래를 상상케 합니다. 이러한 기술을 발전시키기 위해 국제적으로 자율주행 레벨을 분류하고 안전 기준을 마련하고 있습니다. 이 글에서는 자율주행 기준표에 대해 알아보겠습니다.

 

레벨별 분류

자율주행 기준표는 다양한 레벨로 자율주행을 분류합니다. 각 레벨은 운전자의 개입 정도에 따라 다릅니다:

레벨 0 (운전자동화 없음)

• 운전자가 모든 주행 작업을 수행합니다.
• 자동차는 운전자를 보조하지 않습니다.

 

레벨 1 (운전자 보조)

• 운전자가 주행을 하지만, 일부 기능을 자동으로 수행합니다.
• 예를 들어, 크루즈 컨트롤이나 차선 유지 기능이 있습니다.

 

레벨 2 (부분 운전자동화)

• 자동차가 일부 주행 작업을 수행합니다.
• 운전자는 주시를 해야 하지만, 일부 상황에서 자동화 기능을 사용할 수 있습니다.

 

레벨 3 (조건부 운전자동화)

• 자동차가 일정한 조건에서 완전한 자율주행을 수행합니다.
• 운전자는 특정 상황에서만 개입해야 합니다.

 

레벨 4 (고도 운전자동화)

• 자동차가 대부분의 상황에서 자율주행을 수행합니다.
• 특정 환경이나 상황에서만 운전자의 개입이 필요합니다.

 

레벨 5 (완전 운전자동화)

• 자동차가 모든 상황에서 완전한 자율주행을 수행합니다.
• 운전자의 개입이 필요하지 않습니다.

 

자율 주행 기술 발전 현황

 

미국의 자율 주행 기술 상황

미국의 자율주행 기술 연구는 1920년대로 거슬러 올라갑니다. 그러나, 현대적인 의미에서의 자율주행 기술 개발은 2004년에서 2007년까지 총 3회에 걸쳐 진행된 미국 DARPA의 그랜드 챌린지를 거치며 가속화되었습니다.

 

이후 구글은 2008년부터 자율주행 기술 개발을 시작하였습니다. 이렇게 미국은 초기 단계부터 자율주행 기술의 연구와 개발에 앞장서 왔습니다.

 

이러한 노력 덕분에 현재 미국은 자율주행 기술 분야에서 세계적인 선두주자로 인정받고 있습니다.

 

또한 미국은 2016년에 연방 자율주행차 정책을 발표하고, 레벨 3 이상의 자율주행 차량 주행을 허용하였습니다. 메르세데스-벤츠와 BMW는 올해 레벨 3 자율주행 기술을 상용화할 계획입니다.

 

한국의 자율 주행 기술 상황

한국에서의 자율주행 기술 연구는 1990년대에 시작되었습니다. 국책 연구기관과 고려대학교 한민홍 교수 연구팀을 중심으로 본격적인 연구가 진행되었는데, 이 연구팀은 1993년에 도심에서 자율주행에 성공하였고, 1995년에는 서울에서 부산까지 경부고속도로를 달리는 데 성공하였습니다. 이후로도 한국은 지속적으로 자율주행 기술의 연구와 개발에 투자하고 있습니다.

 

 

 

 

한국은 2027년까지 완전자율주행을 목표로 하고 있습니다. 현재 레벨 3 자율주행 상용화를 위한 법·규제 정비를 추진 중이며, 현대차는 올해 4분기에 레벨 3 기술을 도입할 계획입니다.

 

자율 주행 기술의 상용화 상황

아직 완전한 상용화는 이루어지지 않았습니다. 레벨 3의 자율주행 기술은 일부 상용화되었지만, 완전한 자율주행을 가능하게 하는 레벨 4와 5의 기술은 아직 개발 및 테스트 단계에 있습니다. 이러한 기술의 상용화는 기술적인 문제뿐만 아니라 법적, 윤리적, 사회적인 문제도 함께 해결해야 합니다.

 

 

 

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