자동차 HMI 초기 연구는 인터넷 등 각종 정보망을 이용한 정보 제공이 인간-기술 결합의 핵심 가치였다. 다음의 HMI 기술은 주행의 안정성이나 안전성, 편의성에 초점을 맞추는 것이 아니라 보다 넓은 의미에서 운전자나 사용자의 불안정적이고 불필요한 행위를 인간에 비해 오류 확률이 적은 기술에 위임함으로써 궁극적으로 인간과 기술의 공존, 그리고 상호 간의 보완에 초점을 두고 있다.

초기에는 인터넷 등 각종 정보망을 이용한 정보 제공이 인간-기술 결합의 핵심 가치였으나 초고속 정보망이나 스마트폰 등 다양한 기술의 발전으로 소형화, 다목적, 네트워크를 통한 연관 기술 융합이 새로운 가치로 떠오르고 있다. 최신 기술로 인해 인간으로 인해 발생할 수 있는 Human Error의 발생 빈도가 현저하게 감소하는 추세이고, 이를 뒷받침하는 각종 센서나 소프트웨어에 대한 신뢰성, 안정성이 중요하게 대두되고 있으며, 조작이나 운영의 편의성을 위해 인간과 기기 사이의 인터페이스가 인간-기술 협력에 있어 가장 중요한 요소로 자리잡게 됐다.
과학 분야, 특히 공학 부문은 산업혁명 이후 현재까지 물리, 화학 등 기초 학문을 바탕으로 수없이 많은 다양한 세부 학문 분야로 나뉘어져 발전해왔다. 이렇게 무수하게 나눠진 세부 학문은 더 이상 세분화가 불가능할 정도가 됐다. 그러나 최근엔 정보통신, 기계, 에너지 그리고 자동차 산업 등 각각의 고유 산업 영역과 부합되는 학문의 융합이 일어나며 전문성과 연구 영역이 다시 확대되고 있다.
자동차 산업으로 범위를 좁혀 생각해보면 자동차는 광학, 영상 그리고 인지공학을 바탕으로 주행 중 사각지대를 없애 나가고 있다. 예를 들어 앞 차량의 속도에 맞춰 차량 스스로 속도를 제어하는가 하면 주변의 조도나 날씨 환경에 따라 차량 스스로 미등이나 상향등 혹은 전조등을 선택해 작동시킨다. 더 놀라운 것은 종종 인간(운전자)이 이러한 것을 인식(Recognition)하기 이전 단계에서 스스로 자동화시킨다는 것이다.
지난해 상반기에 출시된 국내 전자업체의 최신 스마트폰에는 그간 몇몇 디지털 카메라에만 적용되었던 ‘얼굴 인식’ 기술이 획기적으로 강화돼 적용됐다. 사용자의 얼굴을 인식해 잠금을 해제하거나 화면 주시 중에 화면이 꺼지지 않도록 했다. 자동차에서도 머지않은 때에 이같은 기술이 적용돼 등록된 운전자의 얼굴과 목소리를 인식해 시동을 켜고 각종 주행 편의장치를 작동시킬 수 있을 것이다.

인간과 기술의 결합

도로교통 분야에서 발생하는 사고의 90% 가량은 운전자 조작 실수에서 비롯된다. 특히 차량의 후 방향 주행 중에 발생하는 사고의 경우 주된 피해자가 보행자나 이륜차 탑승자,  아동이란 점에서 주목할 만하다. 기존의 수동안전(Passive Safety) 시스템에서는 시각, 청각적 경보를 통해 후진 중 장애물을 운전자가 인식해 제동을 했지만, 최근의 능동안전(Active Safety) 기술은 비디오카메라가 기반이 돼 장애물을 판독하고 최초 운전자에게 시각 및 청각 경고를 주고, 이에도 제대로 반응하지 못할 경우 차량 스스로가 제동이나 회피 또는 보행자의 피해를 최소화할 수 있는 명령을 하달하도록 하고 있다. 또 차량이 서행할 때에만 자동화 기술이 적용되는 것이 아니라, 예를 들어 주행 중 차선 변경 시 측면 장애물 판독, 차선이탈 경보 등 차 스스로가 상황을 인지해 인간의 오류를 최소화 하도록 기기가 보조 역할을 하고 있다.
그러나 직접적인 차량의 안전이나 주행 편의성만으로 HMI 기술이 대표되기엔 기술 융합의 도움으로 인한 잠재 성장 가능성은 너무나 광대하다.

교통 시스템과의 결합

‘지능형 도시’를 구축하기 위한 노력은 국내를 비롯해 세계 각국에서 이뤄지고 있다. 인간과 기술의 결합을 단편적으로만 생각한다면 ‘진보된 기술’ 혹은 ‘편리한 기술’로 표현할 수 있을 것이다. 이러한 방식의 표현이라고 하면 수없이 많은 다양한 기술이 이 범주에 속하게 된다. 그러나 모든 기술은 주어진 환경에서 주어진 동작을, 주어진 목적에 맞게 운영될 때, 또는 설정된 목표를 위해 융합돼 사용될 때 그 기술의 가치와 시너지가 확대된다. 자동차 분야에서 HMI도 이같은 의미에서 보면 크게 다르지 않다.
헤드업 디스플레이(HUD)나 인포테인먼트 시스템과 같은 사용자(운전자) 편의 위주의 디스플레이 배치, ADAS로 대표되는 각종 능동형 운전자 지원 시스템은 주행의 편리성과 더불어 안락함, 안전성을 보다 확고히 해주고, 사고 발생 확률을 현저하게 낮추는 직접적인 효과를 제공한다. 그러나 이러한 긍정적 효과는 적어도 사용을 하면서 운전자 스스로가 경험해 얻어지는 일차적인 결과다.
보다 진보된 HMI는 개별 운전자, 나아가 자동차 분야 인프라 구축에까지 영향을 미치는 것이다. 이러한 관점에서 현재 독일은 교통 분야에서 인간-기술의 결합은 ‘지능형 도시’ 구축을 뒷받침해 줄 수 있는 시스템화된 교통체계로의 적용이 단순 기술의 개발보다 중요하게 평가되고 있다. 이는 단순히 신호체계나 교통체증 정보를 주행 중 차량에 제공해 교통의 양적 흐름을 좋게 하는 것뿐만 아니라 도심지 내로의 차량 유입과 도심지 내 주차장 등을 유연하게 통제해 에너지 사용을 최소화하거나 온실가스 등 유해물질 배출을 최소화하려는 것이다. 

지능형 교통 서비스

통칭 ‘아우토반(Autobahn)’이라고 부르는 독일의 고속도로는 총 연장이 1만 2,000 km가 넘을 정도로 독일 곳곳을 거미줄처럼 연결하고 있고, 실제로 도심 주행을 제외한 대부분의 주행이 고속도로에서 이뤄지고 있다. 또 속도 제한이 없는 구간도 상당 부분 존재하기 때문에 한 번의 작은 사고가 대형 사고로 이어지는 경우가 많다. 주행 중 충돌 또는 추돌 사고를 제외하고 운전자, 특히 고령 운전자가 주행 중 불의의 상황을 맞았을 때 최대한 신속하게 위험을 회피하고 안전한 차량의 소통을 가능케 하는 것은 넓의 의미의 HMI 연구의 좋은 예다. 최근 BMW는 운전자의 명령을 받아 위험 상황에 처했을 때 차량을 갓길로 스스로 이동시키는 동시에 인근 응급구조대에 상황을 전송하는 시스템을 개발해 적용하려 하고 있다.
독일 정부에서는 인간이 가지고 있는 편의성에 대한 욕구를 네트워크 기술, 오류 최소화 기술, 예측 기술을 바탕으로 극대화하는 전략을 앞서 언급한 분야에 접목시키려 하고 있다. 특히 향후 진일보한 기술 분야를 개척해 나가기 위해 뇌 과학 분야와의 접목을 위한 연구도 진행되고 있다. 정부는 프라운호퍼 연구소(Fraunhofer ISI, Institute for System and Innovation Research), 막스플랑크 연구소(Max Plack Institute for Brain Research) 등과 같은 국가 연구기관, 클러스터를 중심으로 보다 깊은 연구를 진행키로 하는 등 인간-기술 결합 분야를 넓혀 나가고 있다.
자동차 HMI 초기 연구는 인터넷 등 각종 정보망을 이용한 정보 제공이 인간-기술 결합의 핵심 가치였다. 초고속 정보망이나 스마트폰 등 다양한 기술의 발전으로 소형화, 다목적, 네트워크를 통한 연관 기술 융합이 새로운 가치로 떠올랐다. 최신 기술로 인해 인간으로 인해 발생할 수 있는 Human Error의 발생 빈도가 현저하게 감소되는 추세이고, 이를 뒷받침하는 각종 센서나 소프트웨어에 대한 신뢰성, 안정성이 중요하게 대두됐다. 다음의 HMI 기술은 주행의 안정성이나 안전성, 편의성에 초점을 맞추는 것이 아니라 보다 넓은 의미에서 운전자나 사용자의 불필요하고, 불안정적인 행위를 인간에 비해 오류 확률이 적은 기술에 위임함으로써 궁극적으로 인간과 기술의 공존, 그리고 상호 간의 보완에 초점을 두고 있다.

AEM_Automotive Electronics Magazine