[리포트·정보] 자율주행, 과속은 없다 / 1. 갈림길에 놓인 자율주행

728x90

안녕하세요 🖐🖐🖐

주린이 루루입니다 😆😆

얼마 전에 자율주행 관련주가 한번 들썩였는데요, 과거 자율주행에 관련된 좋은 리포트를 보았던 것이 기억나서 관련 내용을 소개해 드리고, 마지막으로는 관련 종목도 소개해드리도록 하겠습니다. 해당 리포트는 IBK투자증권에서 작성되었으며, 제목은 '자율주행, 과속은 없다'입니다. 전문은 하단에 첨부하였습니다.

자율주행 정의의 지속적인 업데이트(자율주행 단계 구체화 과정)

NHTSA 자율주행 정의(2013년 5월)가 SAE 정의(2016년 10월)로 대체되다

자율주행 레벨을 정의한 첫번째 기관은 미국 교통부의 고속도로 교통안전국(NHTSA)이었지만 가장 자동화된 주행 수준에 대한 정의가 너무 광범위해 SAE(Society of Automotive Engineers)의 자율주행 레벨 정의가 초기 NHTSA 정의를 대체하였습니다. NHTSA는 2013년 5월에 자율주행 레벨 0~4로 정의했으나, 2016년 10월 NHTSA 레벨을 대체한 SAE 레벨은 0~5까지 정의하였고 두가지 자율주행 정의에서 레벨 0~3은 매우 유사했으나 SAE 정의는 완전 자동화된 NHTSA 레벨 4를 SAE 레벨 4와 5로 더욱 세분화하였습니다. 이처럼 자율주행 레벨이 더욱 세분화되는 것은 모호했던 완전자율주행이 단계적으로 구체화되는 과정에 있다는 것이며 또한 막대한 비용, 요원한 상용화 시점, 사고 관련 법적 책임 등 상당한 리스크를 해결해야 하는 과제도 많다는 것을 의미합니다.

SAE의 자율주행 정의 Level 0~5단계

Level 0 : 운전자가 모든 운전을 담당. 제한된 경고기능(Lane Departure Warning, Blind Spot Warning)이나 순간적인 보조(Automatic Emergency Brking) 정도 가능
Level 1 (Foot Off) : 종방향(엑셀, 브레이크 등과 같은 Longitudinal) 제어 혹은 횡방향(스티어링 휠 등과 같은 Lateral) 제어 둘 중 하나만 가능. 통상 ACC만 되는 경우가 대부분이며 차에 전방 레이더가 장착되고 ACC 기능이 되면 레벨 1 수준
Level 2 (Hands Off) : 종방향 제어와 횡방향 제어가 모두 가능. 테슬라의 Autopilot, 현대차의 HAD(Highway Driving Assist)가 대표적으로 발을 떼고 손을 떼는 것이 가능. 발을 떼는 것은 ACC로 가능하고, 손을 떼는 것은 Lane Centering 기술로 가능하며 반자율주행은 대부분 level 2 수준을 말함
Level 3 (Eye Off) : 특정 상황에서 자율주행 시스템(ADS: Automated Driving System)이 운전을 담당. 운전자는 모니터링 할 필요는 없지만 특정 환경이 종료되거나 시스템 결함이 발생했을 때는 ADS가 운전자에게 제어를 요청하면 언제든지 제어를 다시 시작할 준비가 되어 있어야 하는 수준을 말함
Level 4 (Mind Off) : 레벨 3는 특정 상황에서의 자율주행이지만 레벨 4는 대부분의 상황에서 자율주행을 의미. 레벨 3는 시스템 결함시 운전자에게 운전 권한을 넘겨 주는 것이 가능하지만 레벨 4는 운전자에게 제어권을 넘기는게 아니라 스스로 갓길로 차를 이동시키고 비상등을 켜고 사고를 외부에 알리는 등의 일련의 과정을 시스템이 직접 해야하며 핸들, 브레이크 등 운전조작부를 남겨둘 수도 있고 없앨 수도 있는 단계
Level 5 (Driver Off) : 차량의 자율주행 시스템(ADS)은 모든 상황에서 주행을 수행할 수 있음. 사람은 승객일 뿐 운전에 관여할 필요가 없음. 핸들, 브레이크 등 운전조작부가 필요 없는 단계

우버와 테슬라 사고 이후 자율주행에 대한 신중한 접근 확산

우버의 자율주행 사고 사례

2018년 3월 18일 밤 10시 자전거를 끌고 무단횡단하던 49세 홈리스 여성이 우버 차량에 치였고, 병원 이송 후 사망한 사건이 대표적으로 운전자는 자율주행 모드 상태에서 사고 발생 전까지 전방주시를 하지 않고 전혀 다른 곳을 쳐다보고 있었던 상태였습니다. 사고 초기 보행자가 숲에서 갑자기 튀어나온 것으로 보도된 바 있으나 사건 현장은 전체 5개 차선 중 마지막 5차로여서 센서가 감지하기에는 3초 이상의 시간이 있었던 것으로 파악되었습니다.

원인 1 : 사고차량 XC90은 사고 직전 6초 전에 전방 물체를 발견했지만 Unclassified(분류 불가)로 분류하면서 운전자 경고조치 무시
원인 2 : 우버가 XC90 차량을 개조해 자율주행시스템을 설치하면서 자동긴급제동장치(AEBS)와의 두 제어기 간 명령충돌을 방지하기 위해 자동긴급제동장치의 브레이크 연결을 해제시켜 놓은 상태

테슬라의 자율주행 사고 사례

테슬라 자율주행 사고사례로 2018년 3월 23일 오전 9시에 모델X가 자율주행 모드로 주행 중 중앙분리대에 충돌 후 화재로 전소되고 운전자는 병원에서 사망한 사고입니다. 사고차량은 충돌 후 불꽃이 튀며 위로 솟아올랐다가 떨어지며 두 동강 나고, 이후 배터리 팩이 원인으로 추정되는 화재로 차량이 전소되었는데 사고 이후 알루미늄 바디의 구조적 취약성이 언급되었고 모델 3에서는 강판 사용을 대폭 늘린 것으로 파악되었습니다.

원인 1 : 아침에 동쪽으로 주행 중 카메라 역광으로 인한 차선인식 불량 상태였을 가능성
원인 2 : 중앙분리대 인식 및 긴급제동 되었어야 하나 작동하지 않음
원인 3 : 테슬라의 오토파일럿 기능(레벨 2)을 운전자들이 높은 수준의 자율주행(레벨 3~4)으로 받아들이면서 전방주시 태만

우버와 테슬라 사고사례 시사점

법규 관련 : 민형사상 책임소재, 자율주행 사고기록장치, 사전교육 의무화 및 안전 법규, 보험 규정 정립 등 법제도 정비 필요성 대두
기술 관련 : 현 기술수준은 대부분 레벨 2 수준이고, 최근 레벨 3 초기 제품 출시를 앞두고 있는데 시내 도로 주행을 포함한 레벨 5의 완전자율주행은 현 기술로는 상당한 기간이 필요할 것으로 판단됨. 센서 고도화, 인공지능 결합, V2X(차량과 도로 인프라간) 통신기술 등 다양한 기술을 통한 완결성을 높여야하는 과제를 안고 있음
보급 관련 : 대부분의 국가로드맵은 고속도로, 특정구간, 시내도로, 골목길 순으로 단계적으로 이뤄져 있고, 보급도 기술개발, 실증, 상용화 순으로 단계적으로 추진되는 반면 일부 업체가 바로 시내도로에서 실험을 진행하는 등 절차 미준수로 사고 사례가 발생하기도 함. 결국 단계적 절차 준수 및 안전 검증이 이뤄진 후 보급화 되어야 사회적 수용성이 높아질 것으로 평가

최근 CES에서 자율주행 언급이 줄고 기술에 대한 고민이 깊어짐

혁신적인 기술보다는 완성도를 높이는 성격의 기술에 고민이 깊어짐

최근 CES는 자율주행 등에서 혁신적인 기술이 많지 않았던 것으로 평가되고 있으며 자동차의 4차산업 혁명을 정의한 기존 CASE(Connected, Autonomous, Shared, Electification)전략 개념을 세계경제포럼에서는 C를 M(Mobility)으로 바꾼 SEAM 전략으로, 현대차그룹은 S를 M으로 바꾼 MECA 전략으로 개념 정의를 새롭게 하고 있습니다. 기술적으로나 법규적인 측면에서 현실적인 어려움에 봉착한 상황에 대한 대안으로 해석됩니다.

현대차의 UAM/HUB/PBV (자율주행보다 UAM이 먼저?)

2020 CES에서 현대차는 도심항공 모빌리티 솔루션 UAM/HUB/PBV를 발표했는데 자율주행보다 UAM이 먼저 상용화 될 것으로 전망하고 있습니다. 도심항공 모빌리티 솔루션 3가지는 다음과 같습니다.

도시 항공 이동성(UAM): 항공 공간을 활용한 새로운 형태의 이동성을 통해 운송 시간 대폭 단축. UAM의 4가지 원칙 안전/조용함/저렴함/ 고객 중심. Uber와 공동으로 전시된 개인용 에어 차량
허브(HUB): 항공 기반 UAM과 지상 배치 PBV를 연결하는 새로운 이동성 공간. 사람들을 사람들과 연결하고 새로운 혁신적인 커뮤니티를 만드는 허브. PBV연결 방법에 따라 무한한 새 공간으로 변환하는 Hub
목적 차량(PBV): 다양한 라이프 스타일에 맞출 수 있는 친환경 도시 이동성. 식당 및 진료소와 같은 운송 중 다양한 기능을 제공하는 PBV. 인공 지능을 활용하여 소대 내에서 최적의 경로를 찾고 이동

소니의 센서와 컨텐츠가 결합한 전기차(전기차도 이제 컨텐츠?)

2020 CES에서 소니는 전기차 플랫폼 업체를 통해 전기차 제작이 가능해진 가운데 자사 컨텐츠(음향, 영화, 게임 등)를 통한 어필을 하며 전기차 비전S(VISION-S) 컨셉카를 발표했습니다. 약 10여 개의 자동차 부품 및 생산 기업과 손잡고 개발한 것으로 보쉬와 콘티넨탈, ZF 외에 차체에 쓰이는 철강은 벤텔러, 차량용 S/W는 일렉트로비트와 블랙베리, 자율주행과 통신 등에는 엔비디아, 퀄컴의 부품이 쓰이고, 지도는 히어(here)를 활용한 것으로 알려져있습니다. 플랫폼과 차량제작은 마그나 담당으로 알려져있는데 비전S 차량에 12대의 카메라와 고정형 라이다(Solid-state LiDAR), CMOS 이미지 센서, 거리측정(ToF) 센서 등 총 33개의 센서를 내장하고 있으며 좌석 전방에는 파노라마식 스크린이 분할 형태로 펼쳐져 있고, 비전S의 각 좌석을 비롯해 차체 곳곳에 360 리얼리티 오디오 스피커를 내장하고 있습니다. 센서 기술과 엔터테인먼트 사업을 완성된 자동차에 구현함으로써 차량용 이미지센서와 인포테인먼트 등 전장부품 사업이 주목적으로 판단됩니다.

마치며

자율주행 수준(Level 0~5)에 따른 설명과 함께 현재 자율주행의 과제로 남아있는 부분들까지 간략하게 살펴보았습니다. 사실상 반자율주행에 있어서는 이미 많은 상용화와 함께 검증이 되었기 때문에 큰 문제가 되지 않지만 운전자가 필요없는 수준에 이르기까지는 많은 난제가 있는 것으로 판단됩니다. 하지만 자율주행은 필연적으로 이행되어야하는 사항으로 개발 및 상용화는 반드시 이루어질 것입니다. 따라서 투자 분야로 긍정적인 분야인 것은 분명합니다. 개인적으로는 마지막 소니의 전기차와 관련된 내용에서 다수의 센서를 내장하고 있는 것을 보실 수 있습니다. 결론은 사람의 역할을 대신하기 위해서는 외부 상황에 대한 인지가 필요하기 때문에 감각기관을 대체하기 위한 센서가 다수 필요하게 되어서 자율주행의 발달은 곧 센서의 필요성되 연결된다고 생각하고 자율주행의 상용화에는 반드시 센서 수요의 급증도 따라서 오게 될 것이라는 점이 뇌리에 남습니다.