6월 현대모비스가 국토교통부로부터 현재 개발 중인 자동주행 시스템의 실도로 성능 개발과 검증을 위한 임시운행 허가증과 번호판을 발급받았다. 쏘나타 차량을 이용한 모비스의 실도로 자동주행 테스트에 따라 테슬라 모델S, 메르세데스 벤츠 E클래스와 같은 자동 차선변경 지원을 포함하는 높은 수준의 레벨2 ADAS 패키지의 국내외 보급이 기대된다.

자동 차선변경 테스트

현대모비스가 지난 6월 국토교통부로부터 현재 개발 중인 자동주행 시스템의 실도로 성능 개발과 검증을 위한 임시운행 허가증과 번호판을 발급받았다. 국내 부품사 가운데 정부로부터 자율주행차 임시 허가를 취득한 것은 모비스가 처음이다. 자율주행 면허는 앞서 현대자동차와 서울대 연구팀이 허가를 받은 바 있다. 국내에서 실제 도로를 달릴 수 있는 자격을 얻었다는 것은 시험실이나 테스트 구간이 아닌 국내 일반도로 환경에서 차량의 자동주행 기술구현이 임박했다는 것이다.

현대모비스의 정승균 연구개발본부장은 “탑승자의 안전을 위해 자율주행차는 인지, 측위, 제어 기술이 완벽해야 한다”며 “일반도로 시험운행을 통해 기술 완성도를 높여 자율주행차 상용화 준비에 만전을 기하겠다”고 말했다.

현대모비스의 자동주행 기술은 현대차 쏘나타에 탑재돼 면허를 발급받았다. 이차는 정부에서 시험운행 구역으로 지정한 서울-신갈-호법 41 km 고속도로, 수원, 평택, 용인, 파주 등 국도 총 320 km 구간을 달리게 된다.

현재 임시운행 허가를 받은 쏘나타의 자동주행 기술은 자율주행 기술 레벨2, 3에 해당하는 차선유지, 차속유지, 차간거리 유지, 자동 차선변경 기능이 적용돼 있다. 일반적으로 자율주행 기술은 기술이 적용되지 않은 레벨0부터 완전 자율주행의 레벨4로 나뉘는데, 레벨3은 부분 자동주행 단계로 레벨2와 달리 운전자가 손과 발을 자유롭게 두면서 고속도로 주행과 같은 특정 상황에서 주행상황을 주시하지 않아도 되는 단계다. 단 위험이나 자동주행이 불가능한 상황이 발생할 때 운전자가 스티어링 휠과 브레이크를 조작하는 수동 모드로 원활하게 전환해야만 한다.

현대모비스의 관계자는 “ADAS 애플리케이션으로 보면 자율주행 레벨2와 레벨3의 차이는 차선변경 제어에 있다”며 “2단계가 주로 크루즈 컨트롤(ACC)과 차선유지 지원 시스템(LKAS)처럼 차선 내에서의 자동운행을 유지해 주는 수준이라면 쏘나타의 자동주행 기술은 차선변경까지 자동제어가 가능하다”고 말했다.

5개 레이더, 1개 카메라

쏘나타는 자동주행 모드 시 사람의 눈, 손과 발을 대신할 수 있도록 차량 앞·뒤·측면에 레이더 5개, 전방 카메라 1개와 제어를 위한 장치인 마이크로오토박스(MicroAutobox)를 장착했다. 각 레이더와 카메라 센서가 차주변 360도를 감지해 각종 주행정보를 제공한다.

모비스의 관계자는 “레이더 5개, 카메라가 1개 달린 것은 조향, 제동, 구동제어가 동시 가능하다는 것으로, 기존의 첨단 운전자 지원 시스템보다 더 많은 기능과 안전성을 보장할 수 있다”며 “쏘나타 시험 차량에 사용되는 센서 기술은 글로벌 기업 제품이 사용되고 있지만 현재 자체 센서도 개발중”이라고 말했다.

제어장치는 이들 센서 정보를 기반으로 앞 차와의 거리유지, 충돌방지, 차선변경 등을 통합적으로 제어한다. 쏘나타에 구현된 자동주행 기술은 국내 도로 여건에 따라 최대 시속 110 km 속도까지 시스템 제어가 가능하다.

모비스의 관계자는 “마이크로 오토박스는 자동주행 제어, 인식 로직을 구동하기 위한 장치로 구동(가속도)과 조향(토크) 명령 계산 및 센서 융합 작업을 진행한다”며 “이는 ECU로 넘어가기 전 성능 구현 단계에서 사용하는 장비로 ECU와 같은 역할을 수행하는데 향후 ECU로 성능을 검증할 예정”이라고 말했다. 현재 쏘나타 차량에는 머신러닝 기술은 적용돼 있지 않다.

임시 운행에서 나타나는 각종 주행 데이터는 영상과 운행 기록장치를 통해 모두 기록된다. 이 영상 기록장치는 단순히 블랙박스 역할을 하는 별도 저장장치로서 실도로 주행 과정에서 각종 데이터를 취득해 자동주행 시스템의 안정화와 성능 향상에 활용된다.

모비스의 관계자는 “이번 쏘나타 차량에는 적용되지 않았지만 현대모비스는 현재 라이더 센서에 대한 국내외 업체와의 협업을 통해 제품 개발 및 성능 확인을 진행 중”이라고 말했다.

센싱의 고도화 작업

한편 현대모비스는 자율주행 기술 개발에 선제적으로 대응하기 위해 올 10월 완공 예정인 서산주행시험장에 자율주행 기술 검증을 위한 자체 시험로를 구축하고 있다.
여의도 면적의 6배에 달하는 서산주행시험장에는 총 14개의 시험로가 설치된다.

이 가운데 첨단시험로에는 ADAS, V2X 등 자율주행 핵심 기술을 테스트할 수 있는 도시 모사 시험로(Fake City)가 구현된다. 신호 및 회전교차로, 고속도로 톨게이트, 과속 방지턱, 버스 승강장 등 실도로에서 맞닥뜨릴 수 있는 주행 환경을 그대로 옮겨 놓는다. 이곳에서는 도심 환경에서 발생 가능한 돌발상황 재현을 통해 레이더, 카메라, 라이더 등 첨단 센서 성능을 시험하고 지능형 주차 보조 시스템(SPAS), 능동주행 시스템(SCC), LKAS등 ADAS 기술을 검증한다.

특히, 무선 통신망을 활용해 도로교통상황을 정확히 파악할 수 있는 V2I, V2V, 신호등 연동 안전 서비스를 테스트해 센서 뿐 아니라 통신 기반 자율주행 기술의 고도화 작업을 진행한다.

한편, 현대모비스를 비롯해 세계적인 카 메이커, 서플라이어, 기술 기업들이 레벨3 이상의 자율주행 기술 개발에 적극 나서고 있지만, 레벨3 기술은 기술적 과제뿐만 아니라 다양한 사회적, 법적 이슈로 상용화에는 상당한 시일이 걸릴 것으로 보인다. 때문에 이번 모비스의 실도로 테스트도 운전자가 항시 전방을 주시하고 있어야 하는 레벨2에서의 자동 차선변경과 같은 애플리케이션의 테스트와 국내외 ADAS 패키지 추가부터 기대케 한다.

모비스의 관계자는 “레벨3에서 자동주행 시스템이 제대로 동작하지 못하는 상황이 발생하면 시스템은 이를 판단해 운전자에게 경고를 주고 제어권을 운전자에게 넘기는데, 제어권 반환 경고 후 운전자가 제어권을 받는 데까지 소요되는 일정 시간에 대한 제어 방법이 큰 이슈 중 하나“라며 “업계의 상용화 시기에 맞춰 기술적으로 남은 과제들을 해결할 예정”이라고 말했다.