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첨단 운전자 보조 시스템
첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System, ADAS)은 운전 중 발생할 수 있는 수많은 상황 가운데 일부를 차량 스스로 인지하고 상황을 판단하여 기계장치를 제어하는 기술이다. 복잡한 차량 제어 프로세스에서 운전자를 돕고 보완하며, 궁극적으로는 자율주행(Automatic Driving) 기술을 완성하기 위해 개발됐다.[1]
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목차
개요[편집]
교통사고 제로를 위한 자율주행 자동차의 개발 핵심은 능동적 안전 기술의 발전에 있다. 교통사고 유형을 연구 분석해온 자동차업체들은 운전 부주의로 인한 교통사고가 90% 이상을 차지한다는 데 중점을 두고 운전자가 부주의로 위급한 상황에 대처하지 못해도 자동차 스스로 보행자나 다른 차량과의 충돌을 방지하는 첨단 운전자 지원 시스템 개발에 심혈을 기울였다. 그 결과 첨단 운전자 보조 시스템이 등장했다. 첨단 운전자 보조 시스템은 차량 주변의 위험한 상황을 정확히 인식하는 카메라와 다목적 센서 및 위급한 상황을 정확히 분석하는 컴퓨터 네트워크 알고리즘 기술을 기반으로 한다. 자동차 앞 유리에 장착된 스테레오 카메라, 사이드미러에 달린 카메라, 앞·뒤 범퍼에 장착된 초음파센서, 장·단거리 레이더(Radar) 등이 사물의 움직임을 정확하게 인식하고 차량용 컴퓨터 회로망이 위급한 상황임을 식별하면 안전을 위해 운전자에게 주의 경보를 주거나 자동차 스스로 긴급 제동해 교통사고를 방지한다. 모든 카메라와 센서가 거미줄처럼 서로 얽히고 엮여서 수많은 정보를 교환하고 분석하며 위험 상황에 능동적으로 대처한다. 결국, 첨단 운전자 보조 시스템의 핵심은 모든 센서를 융합하는 데 있다. 한마디로 운전자가 예측하지 못한 상황을 먼저 예측하는 정교한 안전장치인 것이다. 첨단 운전자 보조 시스템의 기술은 카메라와 센서 및 제어장치의 정밀함 등 기계적 성능의 발전에 따라 진화하고 있다.[2]
확산 배경[편집]
- 각국 정부의 안전규제 강화
- 신차를 출시할 때의 마케팅 포인트
- 소비자의 첨단기술에 대한 관심
- 시스템 가격 하락[3]
종류[편집]
- 하향등 제어 보조(LBA; Low Beam Assist) : 야간 및 저조도 환경에서 전방 가시거리를 최대한 확보하기 위해 차량의 추가 램프 작동 여부를 결정하고 로우빔의 방향을 제어해주는 주행안전 시스템이다. 야간 곡면도로를 운행할 때 스티어링 휠의 회전에 맞춰 헤드램프의 각도를 조절해 운전자가 응시하는 방향을 밝혀 야간 차량 운행 시 시야 확보에 큰 도움을 준다.
- 전방 충돌 경보(FCW; Forward Collision Warning) : 전방 차량과의 충돌 위험이 감지됐을 때 운전자에게 위험을 경고하는 주행안전 시스템이다. 전방 충돌 경보 시스템 활용을 통해 운전자는 전방 차량의 급정거 등으로 인한 충돌 위험 상황에 안전하게 대처할 수 있다.
- 전방 충돌방지 보조(FCA; Forward Collision-Avoidance Assist) : 전방 충돌 경보의 기능이 확장된 시스템이다. 전방 충돌 경보와의 차이점은 전방의 차량, 장애물과의 충돌 위험을 경고하는 것은 물론 차량의 제동 및 조향까지 제어하는 것이다. 안전 시스템이 좀 더 적극적으로 개입하는 셈이다. 긴급 제동 보조 시스템과 동일한 개념이라고 생각해도 된다.
- 차선 이탈 경고(LDW; Lane Departure Warning) : 주행 중 사고를 미리 방지하기 위해 차량이 차로를 이탈한다고 판단되는 경우, 진동이나 소리 등으로 운전자에게 위험을 경고해주는 주행안전 시스템이다.
- 차로 이탈방지 보조(LKA; Lane Keeping Assist) : 차선 이탈 경고 시스템의 기능이 확장된 시스템으로 차로 이탈로 인한 위험을 감지했을 때 경고뿐만 아니라 조향까지 제어해주는 주행안전 시스템이다.
- 스마트 크루즈 컨트롤(SCC; Smart Cruise Control) : 주행 중 운전자의 피로를 낮추기 위해 운전자가 설정한 속도 및 전방 차량과의 안전거리를 유지하며 주행할 수 있도록 가감속을 제어하는 주행편의 시스템이다. 운전자가 액셀러레이터나 브레이크를 밟지 않아도 앞차와의 간격을 알아서 제어해주니 무척 편하다. ‘SCC with Stop & Go’는 SCC에서 기능이 확장된 시스템으로 전방 차량이 정차 후 출발하는 경우에도 자동으로 움직여 꽉 막히는 도심에서 진가를 발휘한다.
- 하이빔 보조 시스템(HBA; High Beam Assist) : 야간 및 저조도 환경에서 마주 오는 차량 운전자의 눈부심을 최소화하면서 전방 가시거리를 최대한 확보하기 위해 하이빔의 작동을 제어하는 주행안전 시스템이다. 전방 카메라를 이용해 전방 차량, 마주 오는 차량, 주변 가로등 등에서 발생하는 광원여부를 인식하고 판단해 상황에 맞게 하이빔 작동을 제어하는 것이다. 주변 상황에 맞춰 광원이 있을 경우 하이빔을 끄고, 광원이 없을 경우 운전자의 시야를 원활하게 확보해주기 위해 하이빔을 켜주는 스마트한 기술이다.
- 후측방 충돌 경고(BCW; Blind-Spot Collision Warning) : 차로 변경 시 후측방 차량과의 충돌 위험이 발생할 때 운전자에게 경고해주는 주행안전 시스템이다. 차로 변경 시 후측방 차량이 근접해 있거나, 사각지대에 있어 보이지 않는 경우 경고음 또는 사이드 미러에 경고 표시를 해 운전자가 이를 인지하고 안전하게 차로를 변경할 수 있도록 지원한다.
- 고속도로 주행 보조(HDA; Highway Driving Assist) : 장시간 달려야 하는 고속도로 및 자동차 전용도로 주행 중 운전자의 피로를 낮춰주기 위한 주행편의 시스템이다. 고속도로 또는 자동차 전용도로에서 본선 내에 자동차가 올바르게 운행되고 있다고 판단되면, 주행 속도를 운전자가 설정한 속도 또는 도로의 제한속도에 맞춰 스스로 운행하는 기술이다. 전방 카메라 및 레이더 등으로 인식한 차선 정보, 전방 차량과의 상대위치, 상대속도 등을 고려해 조향 및 가감속을 제어하기 때문에 차로 중앙 유지 운행 및 전방 차량과의 안전 거리 확보가 가능하다.
- 전자미러 기능을 포함한 후방 모니터(Rear View Monitor with e-Mirror) : 후진 시에는 후방 장애물과의 충돌을 방지하기 위해 운전자에게 후방 상황을 보여주고, 주행 중에는 룸미러보다 더 많은 후방 영역을 보여주어 사각영역을 줄여주는 주차안전/주행안전 시스템이다. 주행 중에도 후방을 모니터로 확인할 수 있다는 것이 특징이다.
- 보행자 보호(Pedestrian Protection) : 자동차가 보행자와 충돌 회피 또는 충돌 충격 감소를 위한 시스템이다.[4]
- 자동 주차(Automatic Parking) : 운전자 없이도 스스로 빈 곳을 찾아 주차하는 시스템이다.[5]
- 교통 표지판 인지(Traffic Sign Recognition) : 차량이 위험한 상황에 직면하기 전에 미리 운전자나 자율주행시스템에 관련 정보를 제공하여 대비할 수 있도록 도와준다.[6]
- 운전자 졸음 방지(Driver Drowsiness Detection) : 운전상태의 변동을 검출하고 운전자의 긴장 저하를 추정하여 경보 신호를 발생하거나, 운전자의 졸음 상태를 감지하고 운전 불가능 상태까지 되었을 때는 자동차를 자동적으로 정지시키는 교통사고 예방 시스템이다.[7]
- 차량사물통신(Vehicle to Everything) : 차량과 모든 것과의 통신을 뜻한다. 차량 간 통신(Vehicle to Vehicle), 차량과 인프라 간 통신 (Vehicle to Infrastructure), 차량과 보행자 간의 통신(Vehicle to Pedestrians) 등 운전 중 도로 인프라 및 다른 차량과 통신하면서 교통상황 등의 정보를 교환하거나 공유하는 기술을 포괄한다.[8]
- 경사로 저속주행(Downhill Brake Control) : 비포장길 또는 급커브 길 등의 경사가 심한 곳을 내려올 때 브레이크 페달 작동 없이 자동으로 일정 속도 이하로 감소 시켜 운전자가 조향 핸들 조작에 집중할 수 있도록 도와준다.[9]
- 사각지대 어시스트(Blind Spot Assist) : 후방 경고 기능이 포함되어 차선 변경 또는 후진 주차 및 하차 시 전방 시야에 잡히지 않는 위험을 운전자에게 시각과 청각 신호를 통해 경고한다. 사고 발생을 미연에 방지한다.
- 지능형 속도 보조 장치(Intelligent Speed Assistance) : 운전자가 속도 제한을 초과하는 것을 방지하는 데 필요한 경우 엔진 출력을 제한한다.[10]
- 차량 자동 항법 장치(In-vehicle navigation) : GPS와 티엠씨(TMC)를 사용하여 교통 상황을 업데이트한다.[11]
- 적응형 순향 제어 장치(Adaptive Cruise Control) : 차량 전방에 장착된 레이다를 사용하여 앞차와의 간격을 적절하게 자동 유지하는 시스템이다.[11]
- 차선 유지 보조(Lane Keeping Aid) : 방향지시등을 켜지 않고 차선을 변경하는 경우를 감지하여, 해당 사항을 운전자에게 알려서 주고, 능동형 차량 안전 시스템을 동작시킨다.[11]
- 어라운드 뷰 모니터링(Around View Monitoring) : 차량 주변 상황을 시각적으로 보여준다.[12]
- 자동 긴급제동(Autonomous Emergency Braking) : 충돌 위험시 운전자가 제동장치를 밟지 않아도 스스로 속도를 줄이거나 멈춘다.[11]
- 지능형 전조등 제어(Adaptive Front Light Control) : 변화하는 도로에 대해 최적의 시야를 제공하는 지능형 전조등이다.[11]
핵심기술[편집]
크루즈 컨트롤[편집]
- 적응형 크루즈 컨트롤
적응형 크루즈 컨트롤(Adaptive Cruise Control, ACC)은 교통 환경에 따라 속도를 조절할 수 있는 기능이다. 차량 앞쪽에는 레이더 시스템이 있으며, 적응형 크루즈 컨트롤 장착 차량은 운전자의 개입 없이 자율적으로 교통상황에 맞춰 속도를 낮추거나 높일 수 있다. 속도가 낮은 차량이 감지되면, 적응형 크루즈 컨트롤 시스템은 주행 속도를 낮추고 적응형 크루즈 컨트롤 장착 차량과 전방 차 사이의 거리, 또는 시간 간격을 제어한다. 시스템이 적응형 크루즈 컨트롤 장착 차의 경로에 차가 없는 것을 감지하면, 적응형 크루즈 컨트롤 시스템은 미리 설정된 크루즈 컨트롤 주행 속도로 차를 가속한다.[13]
- 스마트 크루즈 컨트롤
스마트 크루즈 컨트롤(Smart Cruise Control, SCC)은 앞차와의 거리나 상대 속도에 따라 스스로 속도를 제어한다. 과거 운전자가 원하는 속도를 설정하면 거기에만 맞춰 속도를 유지했던 크루즈 컨트롤은 전방에 차가 나타나면 충돌을 피하고자 브레이크를 밟아야 했다. 일단 브레이크를 밟으면 크루즈 컨트롤은 해제된다. 그리고 다시 기능을 활성화해야 한다. 미국처럼 오래 운전을 해도 앞서 달리는 차를 만나기 힘든 운전환경에서 이 같은 크루즈 컨트롤은 어느 정도 유용하지만 대한민국처럼 교통량이 많은 곳에서는 사실상 무용지물이었다. 그러나 2020년부터 기술이 발전해 속도를 조절해 줄 뿐 아니라 앞차와의 거리까지 자동으로 조절해 주는 스마트 크루즈 컨트롤로 대부분 대체됐다.[14] 2021년 출시된 신차에선 탑재되지 않은 차를 찾아보기 어려울 정도로 보편화했다. 2021년 크루즈 컨트롤은 내비게이션이나 센서에서 수집한 정보를 기반으로 더 똑똑하게 작동한다. 제한속도에 맞춰 알아서 속도를 줄이거나, 전방 교통 상황에 맞춰 속도를 조절한다. 고속도로 나들목 등 급회전 구간에 접근하면 미리 속도를 줄이는 식이다. 단순히 속도를 높이고 줄이는 데 그치지 않는다. 평소 운전자의 습관과 성향을 파악, 크루즈 컨트롤에서도 마치 원래 운전자가 차를 모는 것처럼 자연스러운 움직임을 재현한다. 여기에 서스펜션 등에서 전달된 노면 정보에 따라 속도와 거동을 제어하는 기능도 상용화됐다. 작동의 질까지 고려할 정도로 첨단 운전자 보조 시스템 기능이 발전했다. 2021년의 첨단 운전자 보조 시스템은 자율주행차의 영역 바로 코앞까지 와 있다. 테슬라(Tesla)와 비엠더블유(BMW), 현대자동차㈜(Hyundai Motor Company) 등 일부 회사는 크루즈 컨트롤 상태에서 운전자가 방향지시등을 켜면 차가 스스로 차선을 변경하는 기능을 일부 탑재한다. 여기에 독일계 고급 브랜드를 중심으로 리모컨(remocon) 등으로 차 밖에서 자동으로 주차할 수 있는 기능도 속속 선보이고 있다.[15]
스탑앤고 기능이 있는 스마트 크루즈 컨트롤은 앞차가 정지하면 기능이 해제되지 않고 그에 맞춰 멈췄다가 앞차가 출발하면 다시 출발한다. 이 기능은 가다 서기를 반복하는 차량 정체 상황에서 진가를 발휘한다. 단, 앞차가 정지 후 약 3초 이내에 출발하지 않으면 앞차를 따라서 출발하지 않는다. 이때는 가속 페달을 살짝 밟거나 스위치를 조작하면 차가 출발하고 동시에 스탑앤고가 다시 활성화된다 가속 페달 외 작동 스위치는 차종마다 다를 수 있다. 앞차가 약 3초 이상 멈출 때 앞차를 따라가는 기능이 일시적으로 중단되는 이유는 승객의 안전을 최우선으로 고려했기 때문이다. 일정 시간 이상 정지해도 스탑앤고 기능이 중단되지 않으면 교차로 등의 복잡한 도로에서 운전자가 전방을 주시하지 않은 채 차가 출발할 경우, 신호가 바뀌어 사고가 발생할 수도 있기 때문이다. 운전자는 편리한 첨단 운전자 보조 시스템 기능을 활용하더라도 이런 기술적인 설정을 고려해 항상 전방을 주시하면서 차를 운행해야 한다. 스마트 크루즈 컨트롤 스탑앤고 기능을 수행하기 위해서는 기존 스마트 크루즈 컨트롤이 전방 레이더만 이용하는 것에 비해 앞차의 인식 성능을 향상하기 위한 전방 카메라가 추가로 필요하다.[14]
자동 긴급제동[편집]
자동 긴급 제동장치(Autonomous Emergency Braking, AEB)는 첨단 운전자 보조 시스템 기능 중 가장 많이 보급되고 잘 알려진 것이다. 보행자 또는 차량의 충동·추돌 등 사고 발생이 예상되면 브레이크를 직접 작동하여 사고를 방지한다. 2006년, 볼보(Volvo)가 최초로 양산화에 성공한 이후 대부분의 자동차 회사들이 채택한 기술이다. 볼보는 안전기능 패키지 시티 세이프티를 통해 시속 50㎞ 이하의 속도에서 앞차와 충돌 위험이 감지되면 차가 스스로 멈춰 세우는 기술을 선보였다. 차가 외부환경을 인식하는 센서기술이 눈부시게 발전하면서, 자동 긴급제동 기술 역시 더욱 정교해지고 다양한 상황에 대응하도록 변화했다. 양산차 분야에서 2021년 첨단 운전자 보조 시스템 장치들은 차와 사람, 자전거, 오토바이 등의 사물을 정확히 인식해 충돌 상황에서 차의 속도를 줄이거나 충격위험을 최소화한다. 여기에 교차로에서 반대편 차선을 달리던 차가 차선을 넘어오는 경우까지 예민하게 인식하거나, 2차·3차 사고를 피하도록 회피하는 수준으로 발전했다. 자동 긴급 제동장치는 운전자의 실수를 보정해준다는 점에서 첨단 운전자 보조 시스템의 안전성을 상징하는 대표적인 기술로 자리 잡았다. 전방 장애물뿐만 아니라 후진 시 장애물 인식은 물론 사각지대에서 접근하는 차에 대해서도 반응하는 기능들이 신차에 다수 탑재될 정도로 대중화된 기술이기도 하다.[15]
전방 충돌방지 보조[편집]
전방 충돌방지 보조(Forward Collision-Avoidance Assist, FCA)는 전방의 자동차나 보행자, 자전거 탑승자와의 충돌 위험을 감지하면 경고를 울리고 운전자가 브레이크 조작을 하지 않을 경우 자동으로 브레이크를 제어해 피할 수 있도록 도와주는 주행 안전 기술이다. 운전자가 미처 인지하지 못한 충돌을 회피하거나 충돌 위험시 경고문, 경고음, 시각, 청각 진동 등 다양한 방법으로 운전자에게 1차 경고와 더불어 2차 제동과 회피 조향까지 작동되어 운전자와 탑승자의 안전에 도움을 준다. 전방 충돌방지 보조 기능은 자동차 제조사별로 조금씩 다른 명칭으로 불리기도 하지만 작동하는 기능과 원리는 별반 다르지 않다. 자동차 전방 장애물에 대하여 충돌을 피하거나 충돌 위험을 줄여주기 위한 것으로 시스템의 구성은 전방의 상황을 영상으로 감지하는 카메라, 전방의 물체를 확인하는 레이더, 전방 측면을 감지하는 레이더 2개, 뒤쪽에 접근하는 물체를 확인하는 레이더 2개, 이외에도 시스템이 작동하는 데는 자동차 속도를 감지하는 휠 속도 센서, 스티어링의 움직임을 감지하는 조향각 센서, 차량의 수직 측 회전을 감지하는 요레이트 센서, 엔진 컨트롤러, 브레이크 제동을 하는 컨트롤러 등의 많은 센서와 컨트롤러 등이 유기적인 통신을 이용한 정보를 통하여 차량 충돌 위험 단계에 따라 경고문 표시, 경고음 발생으로 충돌 위험성을 단계별로 운전자에게 경고한다. 이와 동시에 브레이크제어를 하여 탑승자를 보호하며 주행 안전을 보조하는 시스템이다. 또한 전방 카메라와 전방 레이더 외 전 측방 레이더 및 후측방 레이더 감지로 양쪽 인접 차로의 차량 유무를 인식하여 차로 변경으로 충돌을 피할 수 없으면 충돌 위험 단계에 따라 경고문 표시와 경고음 등으로 충돌 위험을 운전자에게 조기에 알려주고, 충돌 경고 및 긴급제동의 최대 작동속도를 상향 시켜 탑승자를 보호하는 기능을 한다.[16]
차선 이탈방지 보조와 차선 유지보조[편집]
차선 이탈방지 보조(Lane Keeping Assist, LKA)와 차선 유지보조(Lane Following Assist, LFA)는 장거리 운행이 많은 운전자, 갓 면허를 딴 초보 운전자 등에게 든든한 동반자다. 초기 차선 이탈 경고 장치(Lane Departure Warning, LDW)는 운전자가 방향지시등을 켜지 않고 차선을 옮기면 졸음운전 등 운전에 집중하지 못하는 상태라고 차가 판단하여 빛과 소리 및 진동 등으로 운전자 주의를 환기하는 역할을 했다. 자동차 업계는 여기서 한발 더 나아가 차가 스스로 원래 차선으로 돌아오거나, 차가 아예 차로 중앙을 유지토록 돕는 기능까지 양산화에 성공했다.[15]
차선 이탈방지 보조는 자동차가 차로를 벗어날 것 같은 순간에 조향을 보조해 차량이 차로를 벗어나지 않도록 도와준다. 반면 차선 유지보조는 차가 차로 중앙을 유지하며 주행할 수 있도록 하는 기술이다. 차선 이탈방지 보조는 자동차가 차로를 벗어나려 할 때쯤 조향을 제어하기 시작한다. 하지만 차선 유지보조는 차가 차로 중앙에서 30cm만 벗어나도 작동하기 때문에 사실상 상시 작동 상태라고 봐도 무방하다. 차선 유지보조가 차선 이탈방지 보조보다 훨씬 넓은 제어 범위를 가진 것은 이런 이유 때문이다. 운전자 입장에서 자동차가 차로를 이탈하지 않더라도 한쪽 차선에 치우쳐 주행하면 불안감을 느낄 수 있다. 또한, 자동차가 차로 중앙을 꾸준히 유지하며 주행하는 것을 선호하기 때문에 차선 이탈방지 보조보다 차선 유지보조가 더 우수한 기능이라 여기기도 한다. 하지만 차선 이탈방지 보조는 자동차가 차로를 벗어나기 전 최종적으로 작동하기 때문에 편의성 측면에서 차선 유지보조보다 떨어지지만, 안전을 위해 꼭 필요한 시스템이다. 자연스럽게 운전을 돕는 차선 유지보조는 최소한의 힘으로 스티어링 휠을 미세 조정하면서 차가 차로 중앙으로 달리도록 보조한다. 이때는 운전자가 스티어링 휠을 돌려도 방해받는 느낌이 거의 없다. 운전자가 방향을 바꿀 때 첨단 운전자 보조 시스템이 강력하게 개입하면 스티어링 휠이 잠기는 듯한 느낌을 주고, 오히려 운전에 방해가 될 수 있음으로 운전자가 알아채기 힘든 약한 힘으로 제어를 한다. 이와 달리 차선 이탈방지 보조는 차가 차로를 벗어나 옆 차로로 넘어가려는 순간에 더욱 강한 힘으로 차로 이탈을 방지한다. 방향지시등을 켜지 않고 차로를 바꿀 때 스티어링 휠이 쉽게 돌아가지 않고 강하게 저항하는 듯한 느낌이 들 때가 바로 차선 이탈방지 보조의 작동 순간이다. 만약 이처럼 강한 힘이 항상 스티어링 휠에 가해진다면 자연스러운 운전이 힘들어질 수밖에 없다. 차선 유지보조가 운전 편의에 초점이 맞춰져 있다면 차선 이탈방지 보조는 사고를 방지하는 최후의 보루인 셈이다. 차선 유지보조는 차선을 인식해 차로 중앙을 유지하다가, 차선이 없어지면 앞차를 추종하는 기능이 작동한다. 차선 정보뿐 아니라 탑승자를 최대한 안전하게 보호하기 위해 앞서가는 차를 인식해 최대한 차로를 벗어나지 않도록 개발됐다. 물론 차선이 선명할 경우에는 차선 정보를 이용해 차로 중앙을 유지한다. 그러나 차선 인식이 힘들 경우 부가적으로 앞서가는 차의 정보를 같이 활용한다. 차선 유지보조는 이러한 기술 덕분에 차선 인식이 어려운 60km/h 이하 속도에서도 차의 대열을 벗어나지 않도록 도와준다.[16]
특징[편집]
품질 검사[편집]
ADAS의 중요성은 나날이 높아져 유로 엔캡(NCAP)처럼 세계적인 권위의 자동차 안전도 평가 기관조차 FCA, LKA 같은 ADAS 기능에 주목해 신차의 안전도를 평가하고 있다. 운전자 지원 장비가 많지 않았던 때에는 차체 자세 제어 장치(ESC) 위주로 평가했지만, 지금은 각종 전자 장비가 자동차의 안전 성능에 얼마나 영향을 미치는가를 평가한다. 대한민국의 자동차 안전도 평가 기관 케이엔캡(KNCAP) 역시 FCA 및 LKA, SCC 등 사고 예방 안전성 테스트를 진행하고 있다. 2017년 10월 18일에는 유로 엔캡이 최초로 SCC 및 LKA 테스트를 펼친 바 있다. 이는 두 기능이 얼마나 효과적으로 작동해 운전자를 보조하는지 살피기 위함이었다. 유로 엔켑은 갑자기 옆으로 빠진 앞차 너머로 장애물이 나타났을 때, 다른 차가 갑자기 앞으로 끼어들었을 때처럼 각종 상황을 연출해 양산차의 스마트 크루즈 컨트롤 기능을 평가했다. 메르세데스-벤츠와 아우디, 볼보와 테슬라 등 10개 브랜드의 차가 참여했고, 현대자동차㈜의 수소전기차 넥쏘 또한 시험대에 올랐다. 브랜드마다 정도의 차이는 있지만 ADAS가 운전자의 편의와 안전을 도울 뿐 아니라, 결과적으로 완벽한 자율주행으로 향하는 징검다리 역할을 충분히 해내고 있다는 결론이 나왔다. 2018년 11월 13일에는 미국 고속도로 안전보험협회(IIHS)가 제너럴모터스(GM)에 소속된 여러 브랜드의 자동차를 대상으로 ‘전방 충돌방지 기능의 장착 여부에 따른 사고 발생률 연구 결과’를 공개했다. 연구 결과에 따르면, 충돌의 위험이 있을 때 이를 경고만 해주는 FCW를 장착한 자동차의 경우 아무런 보조 장비가 없는 차보다 사고 발생률이 17% 낮고, 위험 상황에서 직접 제동까지 관여하는 FCA를 장착한 차는 43% 낮은 것으로 나타났다. ADAS가 얼마나 중요한지 알려주는 사례라고 할 수 있다. ADAS에 포함된 FCA, LKA, BCA, SCC, SVM 등의 기능을 지원하는 장비는 레이더, 카메라 등 다양한 센서로 이뤄져 있다. 이 같은 장비를 만드는 업체에서 완성차 생산 공장에 장비를 납품하면 공장에서 자동차의 알맞은 부위에 장비를 장착하고 소프트웨어를 설정한 뒤, 공정 단계에서 개별 전용 장비로 기능 작동 여부를 검사한다. 컴퓨터에 설정값을 입력해서 각 기능이 원활하게 작동하는지 파악하는 것이다. 문제가 없다면, 차를 끌고 밖으로 나가 실제로 달려보면서 각종 ADAS 기능을 다시 한번 검사하고, 그때도 문제가 없다고 판단하면 출고된다. 나날이 발전하는 자동차의 성능에 발맞춰 ADAS를 검사하는 방법도 함께 진화해왔다. 초기에는 크루즈 컨트롤만 꼼꼼히 살펴도 됐지만, 이제는 FCA나 LKA까지 함께 검사해야 하며, 자동차가 만들어지는 공정 단계 곳곳에서 검사 단계가 포함될 수밖에 없는 현실까지 이르렀다. 자동차 한 대를 만드는 데 더 오랜 시간이 걸리면, 결국 자동차의 생산 원가도 올라 소비자가 부담해야 하는 자동차 가격이 높아지기 때문에 효율성과 생산성을 꼼꼼히 따져야 하는 제조 공장이라면 반드시 개선해야 하는 부분이다. ADAS 전장집중검사 시스템은 4차 산업혁명 시대를 맞아 빠르게 떠오르고 있는 스마트팩토리와도 밀접한 연관성이 있다. 스마트 팩토리가 100% 자동화 공장을 뜻하는 건 아니다. 전보다 더 자동화되고 체계화된 생산 및 공정 시스템과 효율적이고 신속한 생산 구조, 더욱 정밀해진 공장 유지 관리 시스템이 어울려 효율성을 높이고 작업자의 편의를 돕는 유기적인 시스템으로 이어진다. 또한, 자동화된 집중검사 시스템을 이용하면 품질의 편차를 확연히 줄일 수 있다는 장점도 있다.
장점[편집]
첨단 운전자 보조 시스템을 통한 가장 큰 혜택은 안전과 더 나은 운전환경이다. 안전은 운전자와 승객의 안전은 물론 주변의 보행자 및 운전 중인 다른 운전자들을 포함하는 개념이다. 또한, 주차를 쉽게 할 수 있도록 해주는 보조 주차 시스템 및 최적화된 성능으로 차량을 유지할 수 있도록 한다. 차량이 더욱 안전하고 개선된 최적의 운전 환경을 제공할 수 있도록 차량이 주변 환경을 모니터링할 수 있는 기술이 첨단 운전자 보조 시스템의 핵심 장점이라 할 수 있다.[17] 기존의 자동차 안전 기술을 사고 발생 후 탑승객의 상해를 저감하기 위한 안전벨트, 에어백 등의 수동형 기술 혹은 긴박한 순간에 사고 가능성을 줄여주는 브레이크 잠김 방지(Anti-lock Brake System, ABS)와 전자식 자세 제어(Electronic Stability Control, ESC) 같은 보조 기술이 전부였다. 그러나 첨단 운전자 보조 시스템 안전 기술은 기존 기술을 뛰어넘어 사고가 일어나기 전에 위험을 미리 감지하고 이를 회피할 수 있게 도와줌으로써 사고 자체가 일어나지 않도록 하는 것을 목표로 개발되고 있다. 컨슈머 리포트(Consumer Reports)가 공개한 미국 고속도로 안전보험협회(Insurance Institute for Highway Safety, IIHS)가 2017년 실시한 조사에 따르면, 전방 충돌 경고와 자동 응급 제동 장치를 갖춘 자동차가 해당 시스템을 갖추지 않은 차에 비해 전방 추돌 사고 발생률이 50% 더 낮은 것으로 나타났다. 단순한 수준의 첨단 운전자 보조 시스템 애플리케이션(application) 조차 갖추지 않은 자동차들은 가장 높은 사고 발생률을 보였다. 물론 사고가 발생하면 그 책임은 운전자에게 있다. 하지만 첨단 운전자 보조 시스템 안전 기술은 첨단 센서와 제어 장치를 통해 운전자가 인지하지 못한 위험까지 감지해 사고를 방지하거나 줄일 수 있도록 도와준다. 첨단 운전자 보조 시스템이 사고를 줄이고 생명을 구할 수 있는 기능이라는 것이 입증되고 있다.[18]
센서[편집]
스트레터지 애널리틱스(Strategy Analytics)에 따르면 첨단 운전자 보조 시스템의 글로벌 시장규모는 2023년경 438억 달러에 달하는데, 이 중에서 센서 매출액이 168억 달러에 이를 만큼 첨단 운전자 보조 시스템 시장에서 센서가 차지하는 비중은 절대적이다. 첨단 운전자 보조 시스템은 크게 인지, 판단, 제어 등 세 분야의 기술로 구성된다. 여기에서 센서와 관련된 것은 인지 영역이다. 인지 영역은 센서를 사용해 장애물, 도로 표식, 교통신호 등을 인식하는 기술을 말한다. 차량 주변을 분석하고 인지하는 등 운전 조건에 대한 데이터를 전자제어 장치(Electronic Control Unit, ECU)에 제공하는 센서는 첨단 운전자 보조 시스템 시장에서 비중이 높고 성장 속도도 빠르다. 그 이유는 주행 시 차선·교통표지판·신호등·보행자 등의 정보를 파악하려면 강력한 기능의 센서가 필요하기 때문이다.[19]
- 인지 영역 : 인지 영역은 카메라, 레이더, 라이다, GPS, 속도와 방향 변화를 측정하는 자이로스코프 등의 센서를 사용해 장애물, 도로 표식, 교통신호 등을 인식을 통해 주행이나 주차 시 발생할 수 있는 사고의 위험을 알려주고 차량이 운전자를 대신해 부분적으로 제동하고 조향을 제어하는 기술이다.
- 판단 영역 : 판단 영역은 인지 신호들을 소프트웨어 알고리즘과 전자제어장치, 데이터집중장치(Data Concentration Unit, DCU)를 통해 효율적으로 분석해 차량의 행동 지시를 내리는 기술에 해당한다.
- 제어 영역 : 제어 영역은 지시된 행동을 추종하기 위해 조향, 가·감속 등을 액추에이터를 통해 제어하는 기술을 포함한다.[20]
카메라[편집]
카메라는 레이더·레이다를 통해 파악할 수 없는 정확한 형상 정보를 확인할 수 있다. 그래서 첨단 운전자 보조 시스템 시스템에서 가장 기본이 된다. 자율주행 레벨2를 지원하는 첨단 운전자 보조 시스템 센서는 카메라가 가장 큰 비중을 차지하고 있었다. 카메라는 레이더로는 불가능한 도로 면에 그려진 차선이나 표지판 정보를 읽어낼 수 있다. 교통 표지판의 인식, 사각지대 탐지, 차선 이탈 등을 판단하기 위해서는 카메라를 통한 데이터의 정확한 분석이 필수이다. 스테레오(Stereo) 방식의 카메라를 이용하면 렌즈 간 시각차를 통해 물체를 3차원으로 인지하여 형상 정보에 거리정보까지 얻을 수 있는데, 물론 이렇게 하면 가격이 상승하므로 단안(Mono) 카메라를 통해 여러 기능을 동시에 수행할 수 있도록 하기도 한다. 카메라의 이미지 처리 기술을 기반으로 하는 모빌아이(Mobileye)는 카메라 기반의 이미지 처리 알고리즘과 첨단 운전자 보조 시스템 기능을 작동시키는 제품을 출시하고 있는데, 2018년 아이큐5(EyeQ5)라는 이름의 차량용 프로세서를 발표하기도 했다. 2021년부터 출시되는 레벨3 차량은 뷰잉 카메라(Viewing Camera), 열상 카메라(Thermal camera) 등도 추가될 수 있다.[19]
레이더[편집]
레이더(Radio Detection And Ranging, Rader)는 허공에다 전자파를 쏜 다음, 어떤 물체에 부딪혀 돌아오는 반사파를 측정하여 탐지된 물체의 방향·거리·속도 등을 파악하는 시스템이다. 전파를 이용하기 때문에 기상환경이나 밤낮을 구별하지 않고 안정적으로 거리를 측정할 수 있다. 그리고 밀리미터파(millimeter wave)에 힘입어 장거리까지 탐지된다. 카메라를 보완하는 역할을 한다고 전해지는 건 이 때문이다. 레이더는 측정 거리와 측정 각도를 동시에 늘리는 게 어렵기 때문에 첨단 운전자 보조 시스템 기능에 따라 장거리용 레이더와 중/단거리용 레이더로 나누어 적용된다. 앞차와의 간격을 자동으로 조절해 주는 기능인 스마트 크루즈 컨트롤인 경우 장거리 레이더가 적용되고, 긴급제동 시스템과 사각지대 경보 시스템에는 중/단거리 레이더가 적용된다. 기술 측면에서 차량용 레이더는 데이터의 정확성을 높이기 위해 측정 거리와 측정 각도, 주파수 대역폭의 확대를 목표로 발전하고 있으며, 경량화·소형화·저가화를 위한 노력도 이루어지고 있다.[19] 레이더는 자동차 가격대나 차종에 따라서 1개에서 3개까지 장착되고 레벨3부터는 레이더의 수가 전방 레이더, 측 후방 레이더 2개, 측 전방 레이더 2개로 최대 5개까지 증가할 계획이다. 한편, 현대자동차㈜의 2019년 완성차의 경우에는 전방 카메라, 후방 카메라 총 2개, 레이더는 전방 레이더, 측 후방 레이더, 측 전방 레이더 총 3개, 초음파 1개 등이 장착됐다.[20]
라이다[편집]
라이다(Light Detection And Ranging, Lidar) 센서의 기본적인 원리는 레이더와 같지만 발사하고 수신하는 대상이 전파가 아니라 고출력의 펄스 레이저이다. 이를 통해 거리 정보를 획득한다. 이 점이 레이더와 다르다. 라이다 센서에서 끊임없이 레이저 광선을 쏘아 되돌아오는 속도를 측정하는 라이다는 거리를 계산하는데 1초에 수백만 번의 광선을 쏜다. 라이다는 360도 회전하는 센서에서 받아들이는 정보로 진행 방향에 따라 앞에 도로가 어떤지, 신호등은 무엇인지 등을 예측하고, 실시간으로 변화하는 도로 상황을 확인하여 사람이 길을 건너가는지, 다른 차들이 어떻게 움직이는지를 알아내고 움직임을 예측하여 운행에 반영한다.[19] 미국의 달 탐사 초기에 달의 지형을 알아내기 위해 사용되는 등 지리학적으로 활용됐던 라이다가 처음 자동차에 사용된 것은 2005년경이다. 미 국방부가 주최한 자율주행차 경진대회인 다르파(DARPA)에서 스탠퍼드 대학교(Stanford University)와 폭스바겐(Volkswagen)이 공동으로 만든 자율주행차량인 스탠리(Stanley)는 5개의 라이다를 차량 지붕에 설치하여 우승하는 영광을 안았다. 차량용 라이다는 주로 905nm 파장의 레이저 빔을 사용하는데, 퍼지지 않고 나아가는 직진성이 강해 레이더 대비 정밀한 위치 정보를 획득할 수 있다. 라이다는 레이다보다 더 정밀한 위치 정보를 획득할 수 있어 장점이지만 비싼 가격은 보편화에 있어 극복해야 할 문제이다.
미국 기업 벨로다인(Velodyne)의 라이다는 2007년에는 1대에 8,000만 원이 넘는 고가의 가격이었지만 지속적인 기술 개발로 2017년에는 900만 원까지 가격이 인하됐다. 업계는 완성차에 라이다가 탑재되는 2021년 또는 2022년이 되면 50만 원 정도의 가격대를 형성할 것으로 예상했다. 이처럼 라이다의 비싼 가격이 이슈되고 있는 가운데 벨로다인은 2020년 1월 소비자 가전 전시회(CES) 2020에서 80달러라는 파격적인 가격대의 라이다 벨라비트(Velabit)를 공개해 주목받았다. 벨라비트는 가격뿐 아니라 61x61x35mm로 손바닥보다 약간 작은 사이즈라는 점도 눈길을 끌었다. 2020년 자율주행 실험용 차량에 탑재된 라이다의 가격은 수천만 원에 달하며 고속으로 회전하는 기계 구동형이다. 이에 비해 벨라비트는 반도체 기술을 사용해 회전하지 않는 기계 구동장치가 없어서 초소형 사이즈 제작이 가능했다. 고가의 라이다는 측정 거리가 200m 이상이며 시야각도 360도 전방위인 데 비해 벨라비트는 측정 가능 거리가 80m, 시야각은 수평 방향이 60도, 수직 방향이 10도로 한정적이다. 이 때문에 저속주행한정의 자동차의 전방 센싱과 고속주행차의 측면 센싱, 드론과 로봇 등에 적용될 것으로 보인다. 이 외에도 벨로다인은 최장 245m 범위를 감지하는 신제품 라이다 알파 프라임을 2020년 초 공개했다. 이 제품은 이전보다 최장 45m 늘어난 245m 범위를 감지하고, 수직 해상도가 기존 0.33˚에서 0.11˚로 촘촘해져 더욱더 세밀한 이미지를 제공한다. 초당 인식 가능한 포인트는 최고 240만 개로 이전보다 4배 증가했다. 2020년 벨로다인의 라이다는 양산 가능한 제품 중 기술적으로 가장 앞서 있다는 평가를 받았다. 기계 구동장치가 없는 라이다는 벨로다인 외에도 많은 경쟁 업체들이 개발 중이다. 미국 쿼너지 시스템(Quanergy System)의 라이다 제품의 경우에는 2019년 양산품으로 300~500달러였고, 2025년경이 되어야 100달러 수준으로 떨어질 것으로 예상된다. 캐나다의 레다테크(Leddartech)는 2019년 자율주행차용 3D 플래시 솔리드스테이트 라이다 레다 픽셀(Leddar Pixell)을 공개했고, 2020년 5월 지정 파트너사인 클라리온 말레이시아(Clarion Malaysia)를 통해 양산을 시작했다. 이 리아다는 180도 시야각 풀 커버리지가 특징이다.[20]
각 센서의 통합[편집]
첨단 운전자 보조 시스템 센서인 카메라·레이더·라이다는 각각의 장단점이 분명히 존재하기 때문에 통합센서를 개발하는 추세로 바뀌고 있다. 자율주행은 안전과 직결되므로 오류가 없는 정보를 전달하기 위해 첨단 운전자 보조 시스템 센서에서 용장성(Redundancy)을 추구하는 경향이 있는데, 3가지 센서를 통합하여 안정성을 높이고자 하는 것이다. 그러나 이종의 센서 간 다른 데이터를 공급할 경우 어떤 것에 최우선 가치를 두는가의 문제는 여전히 남아있다.[19]
고려사항[편집]
지능적 센싱[편집]
기존에는 첨단 운전자 보조 시스템 용도로 수집된 이미지 데이터를 컴퓨터 비전 알고리즘을 사용해 처리하고 분석해왔다. 그러나 첨단 운전자 보조 시스템 기능이 점점 고도화되고, 도로 위에서 운전자와 자동차가 마주하는 여러 상황에 민첩하게 대응하기 위해, 개발자들은 컴퓨터 비전 이상의 추가적인 툴을 필요하게 됐다. 모든 상황에서 첨단 운전자 보조 시스템이 일관성 있게 작동하도록 유지하는 것은 간단한 일이 아니다. 갑작스러운 악천후, 위험한 도로 상태 등 예기치 않은 상황에서도 자동차가 즉각 대처할 수 있어야 한다. 자동차가 주변 상황을 감지, 해석하고 이에 민첩하게 대처할 수 있는 역동적인 시스템을 개발해 운전자를 위해 능동적으로 보조하는 이른바 비행기의 부기장과 같은 역할을 수행하도록 해야 한다. 이런 시스템을 위해서는 필요한 데이터를 수집하고, 컴퓨터 비전과 효율적인 딥러닝(deep learning) 기술 등을 사용해 데이터를 실시간으로 처리할 수 있어야 한다. 첨단 운전자 보조 시스템 솔루션을 구현하기 위해서는 각종 센서로부터 얻은 데이터를 유용한 정보로 변환하고, 이를 받아들인 자동차가 즉각적으로 조치해야 한다. 센서는 기본적으로는 카메라, 레이더, 초음파 등이 있으며, 라이다(LiDAR), 나이트 비전 열화상 카메라와 같은 복잡한 시스템들도 있다. 센서 데이터로부터 추출된 특징을 고선명 지도 데이터와 비교해 차량의 위치도 측정할 수 있다. 자동차는 뒷좌석을 데이터 센터나 서버로 바꾸지 않고도, 초당 60번씩 시스템에 도착하는 각종 센서 데이터들을 실시간으로 융합하고 분석할 수 있어야 한다.[18]
단일 칩 시스템을 통한 시스템 고도화[편집]
운전자가 신체 감각들을 통해 받아들인 다양한 정보들을 동시에 처리하고 안전한 운전을 위한 의사결정을 즉각적으로 내릴 수 있듯이, 모든 첨단 운전자 보조 시스템 애플리케이션이 이런 기능을 능동적으로 수행할 수 있어야 한다. 고성능 단일 칩 시스템(System on Chip, SoC)을 사용하면 전력, 열, 부품, 통합 비용 등의 여러 제약 조건들 속에서도 프로세싱을 동시에 처리할 수 있다. 즉, 기존 첨단 운전자 보조 시스템 기능 수준을 낮추지 않고도, 단일 칩 시스템 솔루션을 사용해 적은 수의 센서, 낮은 해상도의 제품 등의 단순한 시스템부터 복잡한 구성의 시스템까지 모두 구현해낼 수 있다. 애플리케이션 성능을 만족한다는 것은 차량의 여러 기능 중 단 한 가지에 대한 해결일 뿐이다. 다양한 차종을 지원하기 위해서는 최대한 낮은 비용으로 시스템을 개발할 수 있어야 한다. 자동차의 소프트웨어(Software) 복잡성이 기하급수적으로 높아지고 있다. 이미 코드 규모는 1억 5,000만 라인에 달하며, 개발 비용과 유지보수 비용도 점점 늘어나고 있다. 차량 시스템의 상황 인식 능력이 좋아질수록 안전성에 대한 요구도 높아지고 있으며 엄격한 품질과 신뢰성 요건 역시 충족해야 한다. 이것이 현 자동차 시장의 요구이자 실정이다. 이 모든 요구는 적합한 단일 칩 시스템을 사용함으로써 충족시킬 수 있다. 다양한 애플리케이션들의 요구에 따라 메모리, 입·출력, 프로세싱 코어와 같은 것들을 적절히 조합해 시스템의 자재 명세서(Bill of Material, BOM) 목표를 이룰 수 있다.[18]
프로세서 플랫폼[편집]
텍사스 인스트루먼츠(Texas Instruments)는 앞서 말한 첨단 운전자 보조 시스템의 요구를 충족하기 위해 자신토 7(Jacinto 7) 프로세서 플랫폼을 개발했다. 자동차 주변 전 방향을 모니터링하는 센싱 성능을 탑재하고 전력, 시스템 비용을 최적화하는 등 전체적인 시스템을 고려한 플랫폼이다. 플랫폼은 TDA4VM과 DRA829V 프로세서와 전처리 데이터와 결합한 온 칩 분석 자료로 효율적인 시스템 성능을 보여준다. 안정성과 관련한 기능들도 단일 디바이스로 통합해 제공하며, 고속 자동차 인터페이스를 지원해 데이터 관리 성능을 향상했다. 인스트루먼츠는 자신토 7 프로세서 플랫폼을 통해 첨단 운전자 보조 시스템과 게이트웨이(Gateway) 시스템으로서 현실적인 성능을 제공하고 비용을 절감하여 첨단 운전자 보조 시스템 기술에 대한 접근성을 높인다.[18]
자율주행[편집]
완전자율주행과 첨단 운전자 보조 시스템의 차이는 바로 운전자의 필요 유무라고 할 수 있다. 첨단 운전자 보조 시스템은 운전자를 보조하는 역할을 하지만 완전자율주행은 운전자를 완전히 대체하는 것을 목표로 하고 있기 때문이다. 2017년 첨단 운전자 보조 시스템의 기술 수준은 미국 자동차공학회(Society of Automotive Engineers, SAE)에서 정의한 자율주행 Level 1, Level 2 또는 2.5단계에 해당했다. 이 단계에서 가장 널리 보급된 첨단 운전자 보조 시스템은 센서를 이용, 물체를 감지하여 운전자에게 경고음으로 알려주어 주차를 쉽게 할 수 있도록 하는 주차보조 시스템이다. 또한, 일정한 속도와 차량 간 거리를 유지해주는 크루즈 컨트롤도 많이 이용됐다.[21] 2020년 첨단 운전자 보조 시스템의 기술 수준은 자율주행 Level 4, Level 5 수준으로 진화하고 있으며 도로 위에서의 역할이 더욱 중요해지고 있다. 모든 자동차에 첨단 운전자 보조 시스템 기술 전부를 적용하는 것은 비용 효율적이지 않을 수 있으나, 더욱더 많은 자동차에 운전자 보조 기능이 탑재돼야 한다. 첨단 운전자 보조 시스템 기능을 효과적으로 활용하기 위해 데이터를 효율적으로 수집하고 처리하여 교통 상황에 실시간으로 대응할 수 있어야 한다.[18] 첨단 운전자 보조 시스템 기술은 궁극적으로는 완전자율주행을 목표로 발전하고 있다. 첨단 운전자 보조 시스템의 기술이 발전하여 완전자율주행에 가까워질수록 이를 위한 소스 코드의 양은 더욱 늘어나고 더욱 복잡하게 작동되게 될지도 모른다. 결국, 많은 오류를 소프트웨어에 내포할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 첨단 운전자 보조 시스템 기술의 성숙을 위한 기본 조건은 안전을 위한 검증의 충분성이라고 할 수 있다. 자동차 운행 중에 발생할 수 있는 문제 중에는 인명 피해를 일으킬 수 있는 심각한 문제가 상당수 포함되어 있음을 반드시 다양한 방법의 소프트웨어 검증을 통하여 문제점들을 최소화해야 한다. 안전과 편의를 위해 발전하는 기술들이 충분한 검증을 통해 안전 보장이 되지 않는다면, 운전자는 물론 보행자에게 거부감을 일으킬 수도 있다. 발전하는 첨단 운전자 보조 시스템의 기술과 함께 기술 안전도에 대한 검증 역시 진행된다면 자동차는 운전자 보조 시스템뿐만 아니라 완전자율주행까지 더욱 편리하고 안전한 운행수단이 될 수 있다.[21]
전망[편집]
2018년 첨단 운전자 보조 시스템이 적용된 기술을 살펴보면 자동차 스스로 앞차와의 거리와 차선을 유지하며 주행할 뿐만 아니라 카메라가 교통표지판을 읽고 인지해 규정 속도에 맞춰 속도를 줄이거나 내비게이션 지도와 연동해 교차로나 코너에 진입하기 전에 속도를 낮추는 경지에 이르렀다. 앞으로는 클라우드(cloud) 서버를 기반으로 내비게이션 경로상의 위험 상황을 미리 인지하고 대비할 수 있을 정도로 발전할 수 있다. 예를 들어 앞서가던 차량이 미끄러지며 차체자세제어장치가 작동하거나 긴급 제동장치가 작동했다면 이 정보가 자동차업체의 중앙 클라우드 센터로 전달되고 즉시 내비게이션 지도에 사고위험 지역으로 표시되는 동시에 근처에 도달하기 전에 자동차 스스로 속도를 낮춰 사고에 대비할 정도로 발전할 것이다. 이처럼 운전자에게 잠재적인 위험 요소를 미리 전달해 사고를 예방하는 기술은 향후에 모든 자동차끼리 서로 데이터 통신이 가능해지는 커넥티드 카 기술과 연계되어 발전하며 상대 차량이 보이지 않는 교차로나 골목길 모퉁이에서 일어나는 충돌 사고마저 사라지게 할 것이다. 이처럼 첨단안전기술은 빠르게 변하고 있다. 출시 시기에 따라 다르지만, 출시하는 대부분 자동차는 기본으로 첨단 운전자 보조 시스템을 포함하거나 옵션으로 선택할 수 있다. 국내 현대자동차㈜와 기아자동차㈜(KIA Motors Corporation) 는 첨단 운전자 보조 시스템 기술을 소형차부터 대형차까지 적용하고 있다. 수입차의 경우 값비싼 중·대형차에만 첨단 운전자 보조 시스템이 장착되어 있다. 가격이 너무 비싸지기 때문이다. 수입 자동차업체보다 현대자동차㈜·기아자동차㈜가 안전을 위한 첨단기술을 차체 크기에 차별 없이 고르게 적용하고 있던 셈이다. 2017년 국내 교통사고 사망자는 4,185명이었다. 자동차 탑승 중 사망자가 전체의 34%를 차지했고 보행자 사망사고가 40%에 이르렀다. 첨단 운전자 보조 기술의 발전은 자동차 교통사고로 인한 사망자가 없는 사회로 나아가는 지름길이 될 것이다. 첨단 운전자 보조 시스템 관련 기술과 산업은 갈수록 빠르게 발전할 전망이다. 시장규모는 2016년 160억 달러에서 2021년 370억 달러까지 성장할 것으로 예상된다. 자동차업체는 첨단 운전자 보조 시스템 부품 모듈의 소형화와 가격 경쟁에 온갖 힘을 쏟을 것으로 보인다. 국내 자동차업체는 경쟁력 확보를 위해 핵심 부품의 자체 개발에 힘쓰고 있다.[2]
시장조사기관 욜 디벨롭먼트(Yole Developpement)에 따르면 2020년, 첨단 운전자 보조 시스템 시장은 82억 달러에 이를 것이며, 연평균 21%로 성장해 2025년에는 224억 달러 규모를 형성할 것으로 전망된다. 첨단 운전자 보조 시스템의 핵심은 센서다. 첨단 운전자 보조 시스템은 전방충돌방지, 차선이탈방지 등 인지 영역을 중심으로 카메라, 레이더, 라이다 수요가 증가하고 있기 때문이다. 2020년 첨단 운전자 보조 시스템 시장 매출은 레이더가 38억 달러, 카메라가 35억 달러로 거의 절반을 차지하고 있다. 2020년까지 레벨2는 카메라와 레이더가 일부 고급 차량을 중심으로 적용되었지만 향후 미들레이지와 엔트리급의 차량으로 적용이 확대되면 성장이 더 빠르게 상승할 것으로 기대된다. 2025년까지 카메라는 81억 달러, 레이더는 91억 달러 매출 규모로 성장이 전망된다. 2020년 라이다의 매출은 4,000만 달러가 예상되며, 이는 카메라와 레이더보다 현저히 작은 규모다. 그러나 앞서 언급했듯이 자율주행 레벨3부터는 라이다의 도입이 필수적이기 때문에 앞으로 성장 가능성이 높다. 라이다는 2020년부터 무려 113%라는 연평균 성장률을 기록하며 2025년 17억 달러 규모를 형성할 것으로 전망된다. 판단영역을 담당하고 있는 첨단 운전자 보조 시스템 컴퓨팅은 13억 달러 매출이 생성될 것으로 전망된다.[20]
각주[편집]
- ↑ 정등용 기자, 〈(아주 쉬운 뉴스 Q&A) 자동차 ADAS란 게 무엇인가요?〉, 《아주경제》, 2018-10-28
- ↑ 2.0 2.1 이승용 모터매거진 편집장, 〈미래 자동차의 핵심기술, ADAS〉, 《현대케피코》, 2018-07-09
- ↑ 김종율 기자, 〈ADAS 안전성과 편의성, 두 마리 토끼를 잡다〉, 《오토모티브리포트》, 2014-11-27
- ↑ 〈보행자 보호 시스템〉, 《위키백과》
- ↑ 김상영 기자, 〈자동주차 시스템의 변천사, 자율주행차의 첫걸음〉, 《모터그래프코리아》, 2014-08-08
- ↑ 임동진, 〈차량 내 교통표지판 인식 시스템 실현을 위한 최적화된 기법〉, 《서울대학교 대학원》, 2014-02
- ↑ 박세환 전문연구위원, 〈졸음운전 방지를 위한 경보시스템〉, 《한국과학기술정보연구원》, 2008-12-16
- ↑ 유원형 기자, 〈(트렌드탐구) '차량사물통신(V2X)' 자율주행 센서의 한계를 극복하다〉, 《메가경제》, 2019-04-13
- ↑ 텐스, 〈경사로 저속주행장치(DBC)란?〉, 《다음 블로그》, 2016-08-13
- ↑ profeel, 〈1교시 8. 지능형최고속도제어장치(ISA; Intelligent Speed Assistance)에 대하여 설명하시오.〉, 《네이버블로그》, 2019-04-30
- ↑ 11.0 11.1 11.2 11.3 11.4 〈첨단 운전자 보조 시스템〉, 《위키백과》
- ↑ 정순인 책임연구원, 〈자율주행차 핵심 기술, ADAS〉, 《라이브 엘지》, 2018-12-20
- ↑ 〈ADAS 등 자율주행차 관련 기술 동향〉, 《교통과학연구원》, 2016-10
- ↑ 14.0 14.1 〈그것을 알려주마. 알고 쓰면 더욱 편리한 ADAS 기술 ? 2편〉, 《현대모터그룹》, 2020-02-05
- ↑ 15.0 15.1 15.2 안효문 기자, 〈(2021년 우리 삶을 바꿀 10대 기술) ③ADAS〉, 《아이티조선》, 2021-01-11
- ↑ 16.0 16.1 〈그것을 알려주마. 알고 쓰면 더욱 편리한 ADAS 기술 ? 1편〉, 《현대모터그룹》, 2020-02-05
- ↑ 이나리 기자, 〈(테크니컬 리포트) ADAS 시리얼 링크 분석에 필요한 오실로스코프 기능〉, 《헬로티》, 2020-02-03
- ↑ 18.0 18.1 18.2 18.3 18.4 선연수 기자, 〈고도화되는 ADAS를 위한 고려 사항〉, 《테크월드뉴스》, 2020-02-04
- ↑ 19.0 19.1 19.2 19.3 19.4 김종율 기자, 〈센서가 ADAS 기술 이끈다〉, 《오토모티브리포트》, 2018-04-27
- ↑ 20.0 20.1 20.2 20.3 이나리 기자, 〈2021년 자율주행차 레벨3 양산 시작, ADAS ‘라이다’ 대중화에 성큼〉, 《헬로티》, 2020-06-30
- ↑ 21.0 21.1 슈퍼소프트테크, 〈자율주행으로 가는 길 - ADAS 기술의 개요〉, 《네이버 블로그》, 2017-02-09
참고자료[편집]
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- 선연수 기자, 〈고도화되는 ADAS를 위한 고려 사항〉, 《테크월드뉴스》, 2020-02-04
같이 보기[편집]
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