[헬로티=이동재 기자]

(출처 : 게티이미지뱅크)

최근 자율주행 기술 분야에서 가장 앞서있다고 평가받는 웨이모의 최고경영자 존 크래프칙이 일선에서 후퇴하며 화제가 됐다. 그의 퇴임은 자율주행차 개발 전망에 대해 열광적이었던 분위기에 찬물을 끼얹었다. 자율주행 분야의 전문가들은 자율주행차에 대한 과대광고를 조심해야 한다며, 자율주행 개발의 어려움을 이야기했다. 인류는 언제쯤 완전한 자율주행차를 탈 수 있을까?

자율주행 개념의 등장

미래차를 대표하는 키워드 두 가지는 친환경, 그리고 자율주행이다. 자율주행 기술은 1960년대 유럽 완성차 업체에서 최초로 제안한 것으로 알려져 있다. 이후 1977년 일본의 쓰쿠바 기계공학 연구실에서 최초의 자율주행 연구가 성공을 거뒀다는 기록이 있으나, 일반 도로에서의 주행이 아닌 장애 요소가 배제된 시험 주행장에서의 연구였다. 

어쨌든 이를 계기로 여러 국가에서 자율주행차 개발에 관심을 가지기 시작했다. 1980년대에는 미국 카네기멜론대학 자율주행 연구팀이 쉐보레 밴을 개조한 자율주행차 ‘내브랩1’을 선보였고, 메르세데스 벤츠가 ‘유레카 프로메테우스 프로젝트’라는 자율주행 기술 개발 프로젝트를 시작했다. 

  

우리나라에서도 자율주행 기술을 연구하는 연구자들이 있었다. 1993년 대전 엑스포에서 처음 선보인 자율주행차는 아시아자동차의 ‘록스타’를 개조해 만든 자동차였다. 

당시 고려대 산업공학과 한민홍 교수가 만든 자율주행차는 서울 시내 청계천에서 63빌딩까지 약 17Km의 거리를 조작없이 운행했다. 차선을 바꾸는 기술은 아직 없었으나 세계적으로도 시험주행장이 아닌 도심을 달린 첫 사례였다. 

▲고려대학교 공과대학 한민홍 교수가 개발해 1993년, 일반 공용도로를 세계 최초로 주행한 자율자동차. (출처 : 고려대학교 공과대학신문)

2년 뒤 한 교수의 자율주행차는 서울에서 부산까지 이어진 경부고속도로를 달렸다. 한 교수는 해당 기술을 산업 기술로 개발하기 위해 정부 지원 프로그램을 신청했지만 탈락했고 아쉽게도 해당 기술의 산업 진출은 좌절됐다.

2010년대에 들어서면서 자율주행이 다시 주목을 받기 시작했다. 이번엔 기술이 발전한 만큼 훨씬 더 많은 기업이 구체적인 상용화 타임라인까지 공개하며 적극적으로 기술 개발을 천명했다. 전통적인 자동차 제조 업체인 다임러, BMW, 폭스바겐 등 완성차 업체서부터 구글, 아마존, 우버 등 인터넷과 인공지능이 전문 분야인 IT기업까지 뛰어들어, 자율주행차에 대한 시장의 기대감은 그야말로 하늘을 찔렀다.    

자율주행 기술의 필요성

많은 자율주행 전문가가 자율주행이 필요한 이유로 안전성을 꼽는다. 운전자는 주행 중 오감을 통해 입력된 정보로 상황을 인지해 주관적으로 판단하고 움직인다. 

운전에 필요한 도로교통정보의 약 90% 이상이 운전자의 시각을 통해 제한적으로 얻어지기 때문에, 때때로 일어나는 인지 지연이나 판단 착오, 운전 조작의 미숙 등 요인은 곧바로 사고로 이어질 가능성이 높다. 이는 운전 행위 자체에 시종 사고의 가능성이 내포돼 있음을 나타낸다.

또 인간은 자주 규칙을 지키지 않는다. 차량·기계기술법인의 자료에 따르면, 운전자의 사고 요인을 교통법규위반 형태로 분류했을 때 안전운전불이행이 전체 교통사고의 61.3%로 절반 이상을 차지하고 있는 것으로 나타났다. 

이밖에 중앙선 침범 6.5%, 신호 위반 6.3%, 안전거리 미확보 5.8%, 교차로 통행방법 위반 5.4%, 보행자 보호의무 위반 2.7% 등 요인이 뒤를 이었는데, 이는 운전자의 자유로운 운전 행위가 교통사고와 무관하지 않다는 것을 나타낸다.  

그러나 자율주행은 주행 상황에서 자유롭고 불완전한 운전자가 일으키는 변수를 사전에 차단한다. 자율주행차는 인간 운전자의 시각이 닿지 않는 더 먼 위치의 정보까지 주행에 반영할 수 있고, 컨디션이나 감정에 따라 상황 판단 능력이 떨어지지도 않는다. 

특히 우리나라의 경우 고령화로 노약자 운전자 비율이 높아지면서, 노약자 교통사고율이 점점 증가하고 있는 추세인데, 자율주행은 이 문제를 해결해 줄 키가 될 수 있다. 

전문가들은 교통사고를 줄일 수 있다는 것 외에도 운전하는 시간을 여가 활동이나 다른 생산적인 일에 활용할 수 있다거나 교통 인프라 혁신으로 이동 시간을 최적화하고, 차를 공유하는 문화의 확산으로 주차장과 일부 도로 등을 다른 목적으로 활용할 수 있게 되는 등 다양한 효과를 기대할 수 있다고 보고 있다.

자율주행 기술개발 현황

자율주행 기술의 수준을 측정하는 기준으로 흔히 레벨0에서 레벨5까지 6개 단계로 나누는 기준이 통용되고 있다. 자율주행 기능이 없는 수동 자동차가 레벨0이고, 모든 주행 상황에서 운전자의 개입이 필요하지 않은 완전자율주행차가 레벨6에 해당한다.

진정한 의미에서 자율주행이라고 부를 수 있는 단계는 레벨3부터다. 레벨 3단계는 조건부 자동화 단계로, 정해진 조건에서 자동차가 자율주행을 수행할 수 있기 때문에 드디어 운전자가 주행 상황에서 부분적인 자유를 얻는다. 부분적인 자유라고 하는 이유는, 자율주행 한계 조건에 다다르면 인간 운전자가 정해진 시간 내에 대응해야 하기 때문이다.  

 

▲자율주행 기술 단계별 분류. (출처 : KBS)

2021년 현재 대한민국에선 레벨2 수준의 자율주행 기술을 탑재한 자동차가 일반 도로 위를 달리고 있다. 레벨2는 자율주행차가 가감속과 조향을 일정 부분 담당해 고속도로와 같이 정해진 조건에서 차선과 간격유지가 가능한 부분 자동화 단계다. 

그러나 어디까지나 운전자의 주행을 보조하는 수준이기 때문에, 운전자는 항상 주변상황을 주시해야 하며 적극적으로 주행에 개입해야 한다. 사고의 책임이 운전자에게 있는 마지막 단계도 바로 레벨2 단계다.

대한민국뿐 아니라 전세계적으로도 자율주행 기술이 적용돼 팔리고 있는 자동차는 레벨2 단계의 자동차다. 유수의 기업과 대학교에서 레벨3, 4단계의 자율주행 기술을 개발하고 시연하고 있지만 상용화까지는 아직 거리가 멀다는 것이 전반적인 평가다. 

자율주행 기술 실현이 당장에 어려운 이유

현재 자율주행 시험주행 사고 리포트를 발표하고 있는 곳은 유일하게 미국뿐이다. 리포트에 의하면 2019년까지 자율주행차의 시험주행 과정에서 사고 발생율이 가장 낮았던 회사는 중국의 바이두로 2만 마일 당 한 번 꼴로 사고가 발생한 것으로 나타났다. 

리포트를 발표한 캘리포니아 지역에서 평균적으로 50만 마일 당 한 건의 교통사고가 발생하고 있는 것과 비교하면, 자율주행차가 인간 운전자보다 약 25배 정도 더 많이 사고를 내고 있는 것이다. 

작년 미국 애리조나 지역에서 웨이모가 13만 마일 당 한 번 사고가 발생했다는 로봇 택시 서비스의 시연 결과를 발표한 바 있지만, 주행이 모두 시 외곽에서 이뤄졌고 70km 이하의 속도로만 운행됐기 때문에 큰 의미를 두긴 어렵다.    

이런 이유로 전문가들은 자율주행이 개인용 교통수단인 일반 승용차에 단번에 적용되지는 않을 것이라고 입을 모으고 있다. 공공성이 있어 가격에 대한 부담감이 비교적 적고 정해져 있는 짧은 경로를 오가는 셔틀버스나 택시, 상업용 차인 트랙터나 트레일러 등에서부터 자율주행 기술이 점차적으로 적용될 것으로 보는 것이다. 

실제 최근 미국이나 중국 등 자율주행 분야에서 시장을 이끌고 있는 국가에서 나오는 자율주행 관련 보도를 살펴보면 5~6명이 탈 수 있는  저속 주행 셔틀버스나 트랙터, 트레일러, 로봇택시 등에 관한 내용이 주를 이룬다.

한양대학교 미래자동차공학과 허건수 교수는 지멘스가 주최한 온라인 컨퍼런스에서 “국내 언론이 우리나라의 기술 발전 속도를 지적하며 미국 등의 국가에서 서비스되고 있는 로봇택시를 예로 드는데, 이는 사실과 다르다”고 말했다. 

이어 그는 “미국의 웨이모가 애리조나 피닉스 지역에서 로봇택시를 운영하고 있긴 하지만, 한정된 사각형 존 안에서만 운영되고 있고, 서비스 이용 시 인증 절차가 필요해 누구에게나 열려 있는 서비스는 아니다”라고 설명했다. 

허 교수는 “그럼에도 미국과 중국에서 사람이 타지 않는 로봇택시의 상용화가 꾸준히 진행 중인 만큼, 우리나라도 이 분야에 힘을 쏟을 필요가 있다”고 강조했다. 

모든 혁신 기술은 상용화에 이르기까지 네 단계를 거친다. 각각 ▲핵심 기술 개발 ▲핵심 부품 확보 ▲안전성 확보 ▲시험 및 평가다. 

허 교수는 “자율주행이 어느 단계에 와 있느냐에 대해서는 많은 시각의 차이가 존재하지만, 일반적으로 자율주행을 연구하는 사람들은 현재 기술 수준이 아직 첫 번째 단계인 핵심 기술 개발 단계에 있다고 보고 있다”면서 “분명한 건 자율주행은 자동차이기 때문에 무엇보다 안전성이 가장 중요하고, 따라서 안전에 대한 규제, 제도 그리고 윤리성 확보가 충분히 검증되지 않는 한 일반 사람이 자율주행차를 타고 다닐 수 있도록 상용화되는 것은 불가능하다”라고 의견을 밝혔다.

▲Waymo의 자율 주행 크라이슬러 퍼시피카 하이브리드 미니 밴. (출처 : 웨이모)

자율주행 산업 전망

‘자율주행차가 얼마나 안전해야 하느냐’라는 질문에 대한 대답은 다양할 수 있지만, 적어도 인간 운전자보다는 안전해야 할 것이라는 데에는 모두가 동의할 것이다. 다수 국가에서 시범 운행 중인 레벨3 수준 이상의 자율주행 차량이 인간 운전자보다 안전하다는 근거는 아직 많이 부족하고, 안전성이 검증되기까지 수많은 기술적 난관이 산재해 있다. 

그러나 레벨2 수준의 자율주행차가 이미 도로를 다니고, 특정구간을 오가는 셔틀버스 등에 일부 자율주행이 적용되고 있는 것처럼, 자율주행 기술은 그 발전 수준에 따라 서서히 부분적으로 공공 인프라부터 시작해 대중에게 스며들 것으로 보인다. 현재 레벨2 수준의 자율주행차를 둘러싼 다양한 비즈니스 모델이 있는 것처럼 기술이 발전해 가면 사업적으로도 새로운 비즈니스 기회가 계속해서 창출될 수 있다. 

자율주행에는 네트워크 통신, 센서, 인공지능, GPS 등 많은 핵심 기술이 필요하다. 이 모든 기술을 한 회사가 개발하는 것은 힘들다. 따라서 자율주행차의 개발을 앞당기기 위해선 다양한 핵심 기술 회사들의 활약과 합종연횡이 필수적이다. 

얼마 전 현대자동차는 자율주행의 핵심기술을 확보하기 위해 거금을 투자해 미국의 로봇기업 보스턴다이나믹스를 인수했다. 자율주행 핵심 기술들을 둘러싼 다양한 사업화의 기회가 있을 것으로 예상된다.