자율주행, 핵심 고정밀 센서 개발하라!
2014 대중소 협력 정보 공유 포럼
2014년 09월호 지면기사  / 글│한 상 민 기자 <han@autoelectronics.co.kr>



지난 7월, 한국산업기술평가관리원(KEIT)이 서울 양재동 더케이 서울호텔에서 자율주행자동차 기술개발 방향을 주제로 스마트카 분야 ‘대중소 협력 연구개발(R&D) 지원 정보공유 포럼’을 개최했다. 업계는 정부에 자율주행의 기반 기술인 고정밀 센서, 측위, 디지털 맵 기술 등의 개발 지원과 시험주행 등을 위한 제도적 기반 마련을 당부했다.


산업통상자원부는 자동차 산업을 중심으로 한 산업융합을 촉진하고 글로벌 성장동력 및 고부가가치 일자리 창출을 위해 창조경제 산업엔진 13개 중 하나로 ‘자율주행자동차’를 선정했다. 산자부는 신규 사업 추진을 위해 2014년 하반기 예비타당성조사를 신청하는 한편, 지난 7월 한국산업기술평가관리원(KEIT)과 서울 양재동 더케이 서울호텔에서 자율주행자동차 기술개발 방향을 주제로 스마트카 분야 ‘대중소 협력 연구개발(R&D) 지원 정보공유 포럼’을 개최했다.

포럼은 주요 완성차 및 1차 부품업체의 자율주행차 기술개발 방향을 소개하고 전기, 전자, 정보통신 기술 등과의 융합이 절실한 기술개발 분야에 대한 정보 제공을 통해 중소기업에 미래의 연구개발 및 투자 방향을 제시하기 위해 마련됐다.

KEIT의 이기섭 원장은 개회사에서 “2012년 기준 179만 명에 달하는 자동차 산업 및 부품 업계에 질 좋은 일자리 창출을 위해 생태계 유지 및 확장이 요구되고 있다”며 “기술변화 속도가 빠르고 미래의 성장동력으로 예상되는 자율주행차 개발에서 대기업과 중소·중견 기업이 공동으로 연구개발을 수행하는 상생협력형 R&D가 추진돼야 한다”고 말했다.

율주행차는 자동차 스스로 주변환경을 인식해 위험상황을 파악하고, 주행경로 등을 계획해 운전자의 운전부하를 최소화하며 스스로 주행하는 차다. 구현의 핵심은 차가 어디에 있는지, 어디로 가야할 지, 어떤 경로로 갈지를 아는 것이다.

KEIT의 문종덕 PD는 “자율주행차가 개발돼 보급된다면 교통사고가 크게 저감되고 교통약자에 큰 도움이 될 것이며 종국에는 교통 인프라 수요도 크게 감소될 것”이라며 “운전 부담 경감에 따라 생산성이 향상되고 에너지 효율도 크게 증대될 것”이라고 말했다.

자율주행차의 주된 개발 목적은 교통사고 저감이다. 전 세계적으로 매년 130만 명이 교통사고로 사망하고 있는데 2020년이면 190만 명에 이를 전망이다. 특히, 우리나라는 2012년에 5,299명, 하루 평균 15명이 교통사고로 사망했다. 이에 따른 사회적 비용은 약 13조 원에 이른다. 게다가 최근 10년 간 교통사고 수는 줄고 있지만 고령층의 사고와 치명적 사고는 급격히 늘고 있다. 사고의 주원인은 운전자 과실이다. 운전자 지원 시스템(ADAS)이나 자동주행, 자율주행으로 이를 최소화할 수 있다면 사고를 크게 줄일 수 있다.

문 PD는 “현재 전 세계는 차체 자세제어 시스템(ESC), 타이어 공기압 경고 시스템(TPMS), 자동 긴급제동(AEB), 차선이탈 경보 시스템(LDWS) 등의 의무장착을 늘리고 있고, 각국의 신차안전도평가제도(NCAP)가 스마트 크루즈 컨트롤(SCC), AEB, LDWS 등 능동안전 기술을 포함함으로써 첨단 안전 시스템 장착을 유도하고 있다”고 설명했다. 
미국, 유럽, 일본 등 선진국은 자동주행, ADAS 개발과 적용에 적극 나서고 있다. 미국은 완성차와 국방부는 물론 ICT 업계가 개발에 적극이다. 유럽은 완성차, 부품업체가 공동으로 저속과 고속용 시스템을 이원화해 기술개발을 추진 중이다. 일본은 국토교통성과 완성차, 부품업체가 공동으로 70년대 중반부터 자율주행 기술을 개발 중이다. 중국도 2011년부터 실제 고속도로에서 무인으로 선행차량과 차선을 따라 달리다가 스스로 차선을 바꿔 추월하는 기술 등을 시연하고 있다. 전 세계가 이같은 기술 개발을 통해 2020년을 전후로 자율주행차를 시판하겠다고 발표하고 있다.

문 PD는 “내비간트 리서치에 따르면 2020년경 자율주행차가 처음 시판돼 8,000대 규모의 시장을 형성하고 이후 연평균 85% 성장해 2035년이면 신차 판매의 75%를 차지할 것이라고 한다”며 “한국의 자동차 산업은 선진국 대비 75년 늦었지만 현재 세계 5위의 생산국에 올랐고, ICT 산업과 융합을 통해 자동차 선진국으로 도약할 수 있을 것”이라고 말했다.

자율주행 관련 국내 기술은 주로 현대·기아자동차, 르노삼성 등 OEM과 현대모비스, 만도 등 티어 1이 중심이 돼 개발하고 있다. 그러나 핵심부품들은 대부분 해외에서 수입하고 있다.

핵심기술 개발 사업

정부는 글로벌 선도 중소·중견기업 육성을 위한 ‘자동차전용도로 자율주행 핵심기술개발 사업’을 추진 중이다.
사업의 목적은 IT, SW 산업과의 융합을 통해 글로벌 시장을 선도할 중소·중견 기업 육성과 고부가가치 핵심부품 기술 확보다. 또 새로운 일자리 창출을 목표로 한다. 이 사업은 기존 대기업 주도와 달리, 중소·중견기업 중심의 산업 구조 마련을 위해 수평 분업형 신산업 생태계 조성을 목표로 한다.

문 PD는 “과거의 수직계열형 산업 생태계에서는 부품기업이 수요기업에 종속돼 부품업체 간 자율경쟁이 불가능하고 기술도 종속적이었다”며 “그러나 수평 분업형 체계를 통해 동일 서비스 과제에 다수의 수요기업이 참여하고 공통 요구사양 도출로 중복투자를 방지해 다양한 서비스 상용화를 가능하게 할 생각”이라고 말했다.
개발 초기부터 부품개발 파트너를 확보하고 공급처 다변화를 가능케 할 계획이다. 이를 통해 현재 중소·중견기업의 3% 수준의 수익률을 대기업과 동등한 5% 수준으로 성장시킬 방침이다.

기간은 2016년부터 2022년의 3단계 7년 간이다. 총사업비는 2,955억 원(국고 1,846억 원)으로 잡고 있다. 1단계의 4년 간은 조기 상용화가 가능한 3대 서비스, 4대 부품을 중심으로 개발하고, 2단계의 3년 간은 시장 기술 표준 선도형 기술 개발에 나설 계획이다.

자율주행차는 크게 5단계로 나뉘는데, 정부의 핵심기술개발 사업의 범위는 운전자의 제어 및 감시가 필수인, 스티어링과 가감속을 동시에 자동 제어하는 레벨 2의 통합 능동제어(combined function automation), 특정 상황에 운전자의 개입이 필요한 제한된 조건에서 자율주행하는 제한적 자율주행(limited self-driving automation)이다. 지금까지 우리 정부 및 산업계의 기술 개발은 1단계인 선택적 능동제어 단계까지 이뤄진 상황이고, 이 기술들은 최고급 모델에 적용돼 있다.


자동차 전용도로를 대상으로 자율주행 기술을 개발하는 데에는 그만한 이유가 있다. 고속도로에는 보행자, 이륜차, 교통신호 등이 없기 때문이다. 즉, 기술개발 측면에서 돌발변수가 적고 교통흐름이 단조로워 개발과 상품화가 상대적으로 용이하다. 소비자 측면에서도 정체 등 상황에서 자율주행 기술에 대한 수요가 크다.

현대자동차의 고봉철 팀장은 “현대자동차는 ADAS에서 자율주행으로 넘어가는 로드맵에서 첫 시스템으로 고속도로, 자동차 전용도로에 대한 시스템을 잡고 있다”며 “최종적으로는 도심 자율주행을 보고 있지만, 이 경우엔 V2X 등 다양한 기술적 융합이 필요하다고 보고 있다”고 말했다.

자동차 전용도로에 대한 자율주행차의 5대 서비스는 ▶주행차로 및 차간거리 유지 서비스 ▶다차로 차선변경 서비스 ▶합류로 및 분기로 주행차선 변경 서비스 ▶전용 주차장에서의 자동주차 서비스 등이다.
고 팀장은 “이렇게 서비스를 구분한 이유는 예를 들어 프리미엄 모델은 5개 서비스 모두를, 엔트리 모델은 1개 서비스만 가능한 것처럼 모델에 따라 서비스 수를 달리해 고객의 수요와 경제성에 따라 맞춤화할 수 있도록 하기 위해서”라고 말했다. 

현대자동차는 이미 분기점에서의 차선변경과 같은 서비스를 개발 중이다. 그러나 이같은 복잡한 기능의 상품화는 차선변경을 위해 옆 차선 정보와 사고 위험 판단 등 다양한 기술적 고려사항이 있어 2020년은 돼야 가능할 전망이다. 서비스 구현을 위해서는 레이더, 라이더, 카메라, V2X 통신 모듈, 디지털 맵, 복합 측위 모듈, 개인화 모듈, 차세대 IVN, 운전자 수용성 HVI, 스마트 액추에이터, ADR 등 10가지의 핵심 부품이 필요하다.

현대모비스의 신광근 이사는 “2020년경이면 고속도로에서의 차선변경, 톨게이트, 인터체인지 대응, 끼어들기 등이 가능해질 것이고, 2030년이 되면 네트워크화된 군집주행, 무인주차 등이 가능해질 것”이라며 “현재 제어기술은 OEM과 티어1들이 충분한 기술력을 갖고 있지만 정밀한 자율주행을 위한 합리적 가격의, 더욱 정교하고 고도화된 센서, 측위기술, 디지털 맵 기술이 요구되고 있는 상황”이라고 말했다.

현대자동차, 르노삼성, 현대모비스, 만도, LG 등의 관계자들은 핵심 센서 개발, 자율주행 관련 표준화 및 법제도 정비 등 정부의 장기적 연구개발 투자 및 계획의 확대를 강조했다. 또 자율주행 차량에 대한 검증 방법, 개발을 위한 시험 허용 및 면허 관련 법규, 관련 기술 표준화 및 기술 적용 범위 정의, 주차/출차 시 무인 차량제어에 대한 법규, 사고 책임소재에 대한 법규 등에 대한 논의와 제정을 당부했다.



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