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나를 왕으로 모시는 자율주행 자동차!?

기술의 동향을 말하다!

등록일 2020년06월22일 11시15분 트위터로 보내기 싸이월드 공감 네이버 밴드 공유


 

 

자율 주행은 사람을 구원한다?

 

자동차 시스템에서 「자동」이라는 단어가 포함된 장치는 많이 볼 수 있다. 
자동 와이퍼, 자동 헤드라이트, 자동 에어컨, 자동변속기, 자동안전장치 ESC 같은 장치 외에 “자동 · 차” 등도 있다. 
처음에 마차에서 자동차로 발전한 차(車)는 연료소비량(연료 효율), 쾌적성이 중요한 성능이었지만, 이후 점점 증가하는 사고에 주목하게 된다. 
그리고 이런 많은 사고가 대개 운전자의 실수로 발생된 것들이다.
그런데 자동차가 많은 사람으로 하여금 잦은 실수의 도구로 전락된다면, 그것은 기계로서의 성능은 불안전한 것으로 치부할만도 하다.
하지만 자동차의 편리성이 매우 뛰어났기 때문에 전 세계적으로 아무런 거부감 없이 자동차는 보급되어 왔다. 
연간 교통사고로 사망하는 사람 수가 전 세계적으로 200만 명이나 된다고 알려져 있다. 
그렇다면 자율 주행이 이루어지면 자동차 사회가 안고 있는 문제를 근본적으로 해결할 수 있을까.
서두에서 말했듯이 「자율 주행」 이라고 말하기는 하지만 어디까지가 자율 주행으로 단정짓기다 쉽지 않다.
그래서 자동차를 기계로 보았을 때의 「자동화 레벨」부터 살펴보도록 하겠다. 
유럽과 미국에서는 미국의 '자동차기술학회'인 SAE가 제시한 5단계 레벨을 기준하고 있다. 
여기서 자동화가 제로인 자동차를 「레벨 0」 이라고 정의하므로 엄밀하게 6단계라고 할 수 있다.

 

AI가 잘 하는 것, 인간이 잘 하는 것들

 

레벨을 말하기 전에 시스템은 어떻게 인간을 대체하는지에 대한 기본 논리부터 살펴보자. 
자율 주행의 알고리즘은 「인지」 「판단」 「조작」으로 분류할 수 있다.
먼저 「인지」는 인간의 눈에 해당하는데, 시스템에서는 카메라나 레이더가 대체된다. 
여기서 인간의 화상인식은 과거의 경험(축적)을 바탕으로 「보았던 사물」에 대한 의미 부여가 가능하다. 
단단한 나무상자가 날아왔는지, 종이로 만들어진 골판지 상자인지를 순간적으로 판단할 수 있다. 
하지만 경험이 없는 어린이는 정도의 차이를 이해할 수 없듯이, 실제 사회에 진출하여 여러 가지 경험으로 배우는 것과 진배 없다.


「판단」은 뇌에 해당한다. 불가사의하고 다양한 능력을 가진 인간의 뇌를 인공적으로 대체하는 것은 불가능하다고 여겨져 왔지만, 최근에는 AI(인공지능)가 등장하면서 상당한 부분까지 인간의 뇌를 대체하고 있다.
AI가 인간의 능력을 넘어서는 시점을 싱귤래러티(Singularity, 기술적 특이점)라고 하는데, 그 시점은 2040~2050년 무렵으로 예정하고 있다. 
이 무렵의 컴퓨터는 불과 100만 원 정도의 가격으로도 인간의 100억 배 능력을 보유할 것으로 예측된다. 
그런 AI가 자동차뿐만 아니라 우리 인간 사회에 널리 사용되면 어떻게 될까. 
AI의 진화는 자동차의 자율 주행에만 그치지 않고 다양한 영역에서 이용될 것이다. 
아니 AI가 사회를 지배하게 되고 인간이 종속될지도 모른다.
AI가 체스 게임에서 인간을 이긴 일, 복잡한 장기 그리고 가장 어렵다는 바둑에까지 승기를 잡았던 일은 실로 경악하고도 남음이 있다.
이 모든 게임에서 AI가 프로들을 제압한 것이다.
AI는 인간과 마찬가지로 과거의 실적(데이터)으로부터 배운다. 
이것을 「심층학습( Deep Learning, 딥러닝)」이라고 하는데, AI에게는 빼놓을 수 없는 과정이다.

 

AI는 잠재의식을 가질 수 없다.

 

AI가 만능으로 여겨지는 상황에, 「AI는 결코 인간을 넘어설 수 없다」고 단언하는 사람이 있다. 
메르세데스 벤츠의 알렉산더 맨카우스키가 그렇다. 
알렉산더는 메르세데스의 미래 자율 주행 콘셉트카인 F015의 개발 책임자이자 AI 전문가이고 사회학자이기도 하다. 
맨카우스키는 「인간은 컴퓨터가 흉내 낼 수 없는 능력을 갖고 있다」고 한다. 
예를 들어 하늘을 보면서 좋은 음악을 듣고 있을 때 멋진 아이디어를 떠오르는 경우가 있는데, 이때 뇌는 무의식 속에서 다른 것을 생각하는 것이다(Subconscious). 
이에 반해 컴퓨터는 인간이 「무엇을 하라」고 명령한 것밖에 하지 않는다. 
스스로 테마를 찾아내고 답을 끌어내는 일은 아직 못 한다. 
여기에 인간과 컴퓨터의 차이가 존재하고 그렇기 때문에 공존이 가능한 건지도 모른다.
3번째의 「조작」은 인간의 수족에 해당한다. 
지금은 많은 기술이 전기신호화되어 있어서, 컴퓨터 제어를 통해 전기적으로 가속페달, 브레이크, 조향핸들의 조작이 가능하다. 
이렇게 「인지」 「판단」 「조작」과 같은 기본기능이 시스템적으로 대체되는 것이다. 
그렇다면 자동화는 어떻게 되는 것일까. 
자동화에 대한 정의나 의미를 살펴보겠다.

 

레벨 1 (발이 자유롭다)
전/후 가속과 감속이 자동화되는 레벨. 즉 브레이크와 가속페달을 밟지 않아도 달릴 수 있는 상태를 가리킨다. 
상품명으로는 ACC(Adaptive Cruise Control)와 AEB(Automatic Emergency Brake)가 있다.
발이 자유로워진다고 해서 풋 프리(Foot Free)라고 한다.

 

레벨 2 (손이 자유롭다)
레벨 1에 추가적으로 좌/우 방향을 제어하는 조향이 자동화되는 레벨.
차선유지가 가능할 뿐만 아니라 차선 변경도 가능하기 때문에 조향핸들에서 손을 뗄 수가 있다. 
하지만 시스템적으로는 앞/뒤뿐만 아니라 좌우, 사선의 전방, 사선적 후방을 감지할 필요가 있고, 차선(흰선)을 감지하는 카메라도 있어야 하는 등 레벨 1보다 기술적인 장벽이 훨씬 더 높다.

 

레벨 3 (눈이 자유롭다)
레벨 2까지는 운전자가 전방을 감시할 의무와 안전운전에 대한 책임을 갖지만, 레벨 3은 조건부 자율 주행이기 때문에 시스템이 운전할 때 운전자는 감시의무로부터 자유롭다. 
스마트폰으로 메일을 검색하는 등 다른 작업(sub-task)이 가능하다. 
하지만 차량이 시스템적으로 어찌할 도리가 없는 상태에 맞닥뜨리면 인간에게 운전을 넘긴다.
운전 주체가 시스템과 인간 사이에서 왔다 갔다 하기 때문에 기술적으로 상당히 어렵다.

 

레벨 4 (머리가 자유롭다)
레벨 3에서는 운전하는 주체가 시스템과 인간 사이에서 오가지만, 레벨 4에서는 시스템이 인간에게 운전을 요청하지 않고, 시스템적으로 어찌할 도리가 없는 상태에 맞닥뜨리면, 가령 길옆으로 붙어서 자동 정지하는 등 자기 판단으로 안전한 상태까지 이끌어나간다. 
이 때문에 사용할 수 있는 장소(Zone)와 사용하는 용도가 한정된다. 
구체적인 사례로는, 자동차 전용도로에서 운전자가 관여하지 않고 시스템만으로 달리는 것이 가능해질 것이다.

 

레벨 5 (운전자가 필요 없다)
모든 상황에서 완전 자율 주행으로 주행할 수 있다. 
인간이 있거나 없거나 상관없다.

 

자율 주행은 상세한 지도 데이터가 있어야 가능

 

레벨 2의 어려움은 카메라로 차선을 어떻게 인식할 수 있느냐에 달려 있다. 
그래서 흰 선이 옅어진 도로에서는 운전이 어려울 수밖에 없다.
인간이라면 이런 상황에서도 원래는 흰 선이 있을 것이라고 예측하면서 운전할 수 있지만, 시스템이 인간과 완전히 똑같은 일을 하는 것은 아직 어려운 것이다.
레벨 1 이상의 시스템에서는 상세한 지도 정보도 필수이다. 
상세한 다이내믹 맵 개발을 지원하고 있기는 하지만, 지도와 차량 탑재 카메라로 인식한 데이터를 지도상에 업로드하는 것도 빼놓을 수없다. 
이미 독일 자동차 메이커는 디지털 맵을 개발하는 히어(HERE)라는 회사를 매수했다. 
자율 주행에서는 지도의 완성도 유무가 성공의 열쇠를 쥐고 있는 것이다.

 

올바로 전달하고 올바로 사용하는 것이 중요

 

여기서 언급하는 레벨 단계는 어디까지나 기술적인 기능의 자동화에 지나지 않는다. 
이렇게 실용화되는 각 레벨의 자동차로부터 사용자는 어떤 가치를 찾게 될까. 
또한 법적인 책임 문제는 어떻게 될까.
기술적인 레벨뿐만 아니라 사회적 수용성과 책임 문제를 동시에 생각해야 한다.
게다가 자율 주행이 아직 개발 단계에 있는 현재 상태에서는 부작용도 따른다. 
몇 년 전에 미국에서 테슬라 모델 S의 운전자가 운전지원시스템인 「오토 파일럿」 을 과신하다가 다른 자동차와 충돌해 사망하는 사고가 있었다. 
일본에서도 2016년 11월에 치바현에서 닛산 세레나가 탑재된 운전지원시스템인 「프로 파일럿」을 과신하면서 사고가 일어난 적이 있다.
메이커와 판매 관계자에게는 단계적으로 진화중인 자율 주행 자동차를 사용자에게 올바로 전달할 의무가 있다. 
1990년대에 ABS가 보급되었을 때 「잘 멈추게 하는 브레이크」라고 잘못 인식되면서 추돌사고가 증가한 적이 있었다. 
안전과 관련된 첨단 기술은 환영할 일이지만 기능을 올바르게 설명하고 사용하는 노력을 결코 소홀히 해서는 안 된다.

 

-발췌: 모터 팬 31호 자율주행의 모든 것 (주) 골든벨

 


 

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