안녕하세요 메가스터디 IT아카데미입니다. 세계적으로 IT기술 개발이 빨라지면서 우리 삶에 편리함을 더하고 있습니다. 과거에는 사람이 운전대를 잡지 않고 운전할 수 있다?그런 일이 실제로 가능할 줄은 몰랐습니다. 2021년 현재 그 일이 가능하며 이미 상용화 되었습니다. 이게 실제로 어떻게 가능한 일일까요?
간단히 설명하자면 자율주행차의 원리는 인지→판단→제어 3단계로 구성됐습니다. 이 구성 단계가 어떤 동작을 담당하는지, 아니면 어떻게 활용되는지 알아보도록 하겠습니다. 평소 자율주행에 관심이 있으신 분들은 이번 기회에 어떤 동작으로 움직이는지 함께 체크해보는 건 어떨까요.
자율주행차란?일단 자율주행차의 원리를 알아보기 전에 이 차가 어떤 차인지에 대해 알아보도록 하겠습니다. 자율주행차란 사람이 운전하지 않아도 스스로 움직이면서 차를 운행하는 차량을 말합니다. 딱 몇 년 전까지만 해도 영화 속에서만 보던 종류였는데 지금은 꽤 많은 분들이 사용하는 추세입니다. 꿈으로만 여겼던 자율주행, 이제는 현실이 돼 사람들에게 편리함을 제공하고 있습니다.
그에 따라 지금 다양한 기업에서 관련 기술을 개발하기 위해 많은 노력을 하고 있고 그만큼 경쟁이 치열합니다. 자동차 기업은 물론 IT, 운송 등 다양한 산업에서도 자율주행 기술 개발에 힘쓰고 있습니다. 자동차가 스스로 운행하기 위해서는 다양한 기술이 필요합니다. 보기에는 정말 쉬운 기술인 것 같지만 그로 인한 디테일 정도는 절대 쉽다고 할 수 없습니다.
자율주행차 원리 운전자의 개입 없이 자신의 주변을 확인하고 실시간으로 주행 상황을 판단한 뒤 차량을 주행하는 자율주행차, 어떤 방식으로 동작하는지 알아보도록 하겠습니다. 처음에제가말씀드린것처럼인지,판단,제어,세가지구성으로움직이는데각파트별로어떤역할을담당하고있는지살펴보도록하겠습니다.
- 인지 단계의 사람이 운전할 때에도 내 주변에 어떤 것들이 있는지 확인합니다. 이것과 같은 단계가 인지 단계입니다. 한마디로 남의 눈을 대신한다고 할 수 있습니다. 자동차 내부에 탑재된 센서와 스캐너를 중심으로 인식해 카메라, 레이더, 라이다, 초음파 등을 통해 주변 환경을 파악할 수 있다. 스캐너를 통해 보다 정확한 정보를 습득하고 빛, 파장, 레이저 등을 활용하여 주변을 확인합니다.
- 2. 판단 단계, 이 단계는 사람의 뇌와 비슷한 원리를 의미하는 단계입니다. 1단계에서 접수된 정보를 바탕으로 정보처리 및 분석하는 알고리즘을 활용합니다. 이 단계에서 활용되는 기술은 딥러닝, 머신러닝 인공지능입니다. 그 이유는 인지 단계에서 수집한 정보를 분석하고 전략을 도출해야 하기 때문입니다. 인공지능 엔진의 경우에는 대용량 데이터를 경험하고 학습해 마치 진짜 사람처럼 사물 분석이 가능해 움직임을 구분할 수 있습니다.
- 3. 제어 단계, 2단계로 인공지능이 판단한 내용을 통해 하드웨어를 제어하는 단계입니다. 이 단계에서 차량 속도, 방향을 조절하게 됩니다. 이렇게 자동차는 운전자가 직접 핸들을 잡지 않아도 스스로 움직일 수 있게 되는 것입니다. 단계별로 보면 정말 쉬운 느낌이 들지만 절대 쉬운 기술은 아니라는 것이다.
자율주행차의 원리 기술은? ADAS 센서(카메라, 레이더) V2X(차량간 통신 및 인프라 통신), 디지털 지도 경로 탐색 GPS, 그리고 AI 인공지능 등 탑재되어 있는 기술들이 정말 많이 있습니다. 현재는 이외에도 보다 안전한 운행을 위해 더 많은 기술이 개발되고 있는 현실입니다. 자율주행자동차 구현에는 총 6단계로 구분돼 있습니다. 상용화될 때까지의 단계로 생각됩니다.
0단계 : 자율주행이 도입되지 않은 상태, 1단계 : 운전자에게 감속, 가속 등의 정보 지원, 2단계 : 스스로 방향 조절이 가능한 단계, 3단계 : 주변 환경 파악 가능, 자율주행 시작(특정 상황에서는 자율주행 모드 해제 및 운전 재개입 요청 가능), 4단계 : 위험 감지 및 대처 가능, 운전자 개입 필요 없음, 5단계 : 어떠한 환경에서도 운전자 개입 필요 없음
지금까지 상용화되고 있는 자동차의 단계는 아직 3단계에 가까운 정도입니다. 4, 5단계 자동차는 현재 없는 상황에서 3단계 자율주행차의 경우도 완벽하게 사용되지 않고 있다는 겁니다. 그러나 조만간 3, 4단계의 자동차는 사용될 것으로 보입니다.
자율주행 자동차의 원리 장단점의 가장 큰 장점으로 꼽히는 것은 자동차가 효율적으로 판단할 수 있다는 가정하에 교통사고 발생률이 현저히 줄어 교통 효율성 상승, 연료 절감이 가능하다는 것입니다. 이에 따라 현재 교통사고의 주요 원인인 전방 주시 태만, 음주 및 졸음운전 등에 대한 예방이 될 것으로 보이나 아직까지의 기대에는 미치지 못하는 상황입니다.
그래서 가장 큰 단점은 아무래도 안전하지 않을까 생각합니다. 정말 아이러니하군요. 안전을 위해 개발되고 안전하게 각종 사고에 대처하기 위해 탄생한 자동차지만 가장 큰 이슈가 안전문제라고는 하지만 실제로 자율주행자동차 사고가 곳곳에서 발생하고 있습니다. 오작동으로 인해 앞차 간격을 유지하지 못하거나 장애물을 인식하지 못해 충돌하고 이를 인식하지 못하는 계속 주행을 이어가는 실험 결과도 있습니다.
혹은 아무래도 정보기술에 대한 위협을 받지 않을까 생각합니다. 주변 환경을 인식하기 위해서는 타 기관과의 통신이 필수적인데, 이는 해킹 위험을 높이고 정말 최악의 상황에서는 고의적인 사고로까지 이어질 수 있다는 문제가 제기되고 있습니다. 장점이 많은 만큼 단점이 많은 상황이지만 앞으로 이러한 문제점을 보완하는 기술이 많이 개발될 것으로 보입니다.
앞으로 우리의 미래는 어떻게 될까.ICT 전반의 기술로 개발되고 있는 만큼 자율주행 자동차의 원리 기술도 향후 성장 가능성은 무한하다고 할 수 있습니다. 2025년까지 봤을 때 성장률은 39%에 달하고 정부도 해당 기술에 대한 지원도 적극적으로 할 방침이라고 합니다. 가까운 미래에는 우리가 직접 운전하지 않아도 스스로 달리는 자동차가 일상이 될 수 있습니다.
그에 따라 자율주행차 보급과 함께 운전 및 관련 법률, 제도가 잘 갖춰진다면 더 편리한 생활을 할 수 있지 않을까 싶습니다. 아직 완벽한 수준이 아니라 많은 문제가 제기되고 있지만 그래도 많은 사람들에게 주목받고 있고, 실제로 이용해 본 사용자들의 이야기를 들어보면 긍정적인 의견이 많은 상황입니다.
앞으로 더욱 안정적인 차량이 개발될 날들이 기대됩니다. 자율주행 기술의 핵심이라 할 수 있는 AI 인공지능, 해당 기술에 대한 내용을 습득하고 싶다면 메가스터디 IT 아카데미와 함께 시작해 보세요. 미래를 선도하는 인재가 여러분이 될 수 있도록 항상 고품질의 교육과 효율성 높은 내용을 제공하기 위해 노력하겠습니다.