더 이상 공상이 아닌 무인자동차
벤츠, 아우디, 테슬라 등 유명 자동차회사들은 요즘 자율주행기술 개발에 부쩍 열을 올리고 있다. 준 자동주행이나 자동주차 등의 다양한 기능들이 빠른 속도로 향상되어가는 것을 보면 이런 기술들이 더 이상 공상 속의 이야기만은 아니라는 생각에 희망과 설렘을 갖게 된다. 우리는 음주운전 때문에 고민 할 필요가 없을 것이고 인구 고령화에 따라 생기는 노인 운전자들의 안전운행 문제 등은 이제 더 이상 염려할 필요가 없을 것이다. 아직 무인자동차를 완전히 신뢰하기에는 이르지만 곧 다가올 무인자동차 시대의 도래는 피할 수 없다.
지금의 자가용문화는 여러 가지로 너무 비효율적 이다. 대부분의 차들은 출퇴근만을 위해 사용된다. 하루 종일 주차장에 세워져 있으면서 귀하디 귀한 도시의 공간을 낭비하고 있다. 자동차의 구입가격이나 보험료, 수리비, 유지비도 만만치 않다. 만약 자동차가 소유의 개념에서 공유의 개념 으로 바뀐다면 지금 우리가 겪고 있는 많은 교통 문제들을 해결할 수 있을 것이다. 복잡한 도로에 밀려 다니는 자동차 수가 대폭 줄어들 것이고, 그 에 따라 도로확장이나 주택과 쇼핑센터의 주차장이 필요가 없어지면서 넓은 공간들이 보다 가치있는 용도로 사용될 것이다. 완벽한 카셰어링제도가 이루어지기 위해서는 인공지능을 장착한 자율주 행 기술이 필수다.
미래 어느 날 외출하는 과정을 상상해 보자. 똑똑한 내 스마트폰은 우버서비스 앱을 이용하여 차를 예약하고 주변에 있던 빈 차가 자율 주행으로 와서 나를 픽업할 것이다. 자동차 안에서 잠깐 휴식 을 취하는 동안 이 무인자동차는 목적지에 도착하여 나를 내려주고는 또 다른 사람을 태우려 달려 갈 것이다. 내 스마트폰은 무인자동차가 달린 거리와 시간에 따른 사용료를 내 계좌로부터 이체해 준다.
무인자동차의 기본 원리
무인자동차의 기본원리와 구조는 로봇과 매우 유사하다. 기본적으로 세 가지의 주요 장치, 즉 센서부, 제어부 그리고 동작 장치로 이루어진다. 센서부는 카메라 등을 이용하여 주변의 정보를 수집하여 실시간으로 제어부에 전달한다. 제어부는 수집 된 정보를 분석하고 판단하여 자동차의 다음 동작을 결정하고 동작 장치에 알리면, 이 지시에 따라 정확하게 차를 움직인다. 자율주행 장치가 스마트 하고 안전하게 작동하기 위해서는 정교하게 설계 한 인공지능이 필수다.
예를 들어 센서를 통하여 모은 정보를 바탕으로 주변상황을 이해하는 과정도 인공지능의 몫이다. 카메라 영상을 분석하여 전방에 방해물은 없는지, 주변의 사람이나 차들이 어느 방향으로 그리고 어떤 속도로 움직이고 있는지 분석하고 이 상황에 자동 차가 어떻게 반응을 해야 하는지 결정한다. 속도를 줄여야 하는지, 정지를 해야 하는지, 방향을 어느 쪽으로 바꾸는지 등 아주 정확하고 최적화된 결정이 필요하다.
기술적인 면을 좀 더 살펴보자. 카메라를 통하 여 얻는 시각정보는 시시각각 나타나는 빛의 변화 때문에 정확한 분석을 하기 어렵다. 특히 밝은 대낮에 주행하다가 갑자기 그림자가 드리워진 어두운 지역을 통과할 때, 영상 속의 색체와 대비 (Contrast)가 심하게 변하여 영상분석이 매우 어려워진다. 야간에 운행할 때는 빛의 양이 적어서 물체나 차선을 분간하기가 매우 어렵다. 현재 이 분야에도 많은 연구가 이루어지고 있다.
적은 양의 빛으로도 물체를 감지할수 있는 적외선 (IR)카메라를 이용할 수도 있지만, 장비가 비교적 고가이고 해상도가 충분하지 않아서 적외선 카메라 만 의존하기에는 한계가 많다.
레이더(Radar)나 광선 레이더(Lidar) 등은 전파 나 레이저광선을 주변에 발사한 후 물체에 반사되어 돌아온 시간을 측정하고 거리를 계산하여 주변 상황을 이해한다. 그러나 이 방법 또한 많은 잡음 이나 낮은 해상도, 오류 등의 한계가 있다. 현재 대부분의 무인자동차들은 카메라, 적외선카메라, 레이더 등을 모두 탑재하여 이들 센서로부터 얻는 복잡한 정보를 분석하여 상황 분석을 한다.
무인자동차를 위한 새로운 교통체계 연구도 활 발하다. 빨강·노랑·녹색 신호등은 인간을 위 해 만들어진 것이지만 무인자동차에겐 별 도움 이 되지 않아서 언젠가는 없어질 가능성이 높다.
V2V(Vehicle to Vehicle) 기술은 현재의 신호등 역할을 대신하면서 달리는 무인 자동차들 간에 의사소통을 하게 해줄 것이다. 가령 무인 자동차들이 교차로를 지나갈 때 정지하거나 속도를 줄일 필요가 없어 진다. 교차로에 진입하기 몇 십 미터 전에 이미 무선으로 선후가 정해지기 때문에, 일찌감치 속도를 수정하고 약속된 순서대로 지나가면 된다.
V2I(Vehicle to Infrastructure) 기술도 활발히 개발되고 있는 중이다. 도로 주변의 가로등이나 시설물에 설치된 무선 통신장치와 지나가는 무인자동차 간에 이루어지는 통신을 통하여 주변의 교통상황이나 사고소식 등을 신속하게 전달해 준다. 이 외에도 무인자동차에 관련되어 풀어야 할 문제들은 수두룩하다. 자율주행 중 사고가 나면 운전자가 없으니 사고책임의 주체가 모호해 질 것 이므로 현재의 교통법규는 새로 만들어야 할 것이다. 누군가가 나쁜 의도로 무인자동차의 제어부분을 해킹한다면 납치나 테러의 위험도 클 것이다.
무인자동차시대가 오면 자율운행장치와 관련된 새로운 사업거리도 많이 생길 것이다. 가령 안전 성과 효율성이 뛰어난 인공지능기반의 제어시스 템 개발자들이 많이 생길 테고, 스마트폰에 설치 될 자동예약시스템 앱들도 많이 생겨날 것이다. 사람이 운전할 필요가 없으니 자동차 안에서는 다양한 활동 즉 사무업무, 영화관람, 운동, 교육, 취침 등이 일어날 수 있을 것이고 이에 따라 많은 사업 아이템이 생길 것이다. 상상만 해도 너무나 설레지 않는가?
