안전이야말로 자동차 개발에 있어 가장 명확하고 확고한 요소입니다. 자동차업체들은 자동차를 처음 발명한 이래 지금까지 그동안 심혈을 기울여 개발한 수동적, 능동적 안전 기술을 새로 개발한 신차에 모두 모아 적용했습니다. 첨단 능동 안전장치야말로 미래 자동차의 핵심 기술입니다.

2000년 초반부터 자동차업체는 충돌사고에 미리 대비하는 예방적 안전 기술을 발표해왔습니다. 메르세데스 벤츠가 2002년 S클래스를 통해 선보인 프리-세이프(PRESAFE) 개념과 볼보가 2006년에 발표하고 2008년 XC60에 적용한 시티-세이프티(CITY-SAFETY) 기술이 그 사례입니다.

프리-세이프는 운전 중 차체가 미끄러지거나 중심을 잃어 위급한 상황에 부닥치면 안전벨트가 팽팽하게 조여지고 열려있는 창문과 선루프가 자동으로 닫히며 충돌에 대비해 승객을 미연에 보호하는 기술이었습니다. 시티-세이프티 기술은 앞 유리에 장착된 레이저 센서를 통해 앞차와의 거리를 계산해 충돌 위험이 예상되면 경보를 울리고 위급한 상황에서 제동하는 긴급제동 보조장치였습니다. 

자동차업체가 여러 가지 자동차 사고 유형을 연구하고 이에 대처하기 위한 안전 기술을 개발하면서 예방적 안전 기술은 점차 발전해왔습니다. 자동차업체는 수동적 안전 기술을 넘어 사고를 미연에 예방하는 능동적 안전 기술 개발을 토대로 새로운 ‘안전철학’을 도입하기 시작했습니다. 바로 ‘교통사고 제로’ 비전입니다.

자동차 교통사고로 인한 막대한 인명 피해와 경제적, 사회적 손실을 줄이기 위한 연구는 자율주행자동차 개발의 시발점이 되었습니다. 교통사고 없는 사회를 위해 그동안 정부는 정책적 지원을 아끼지 않았고 자동차업체는 연구개발에 아낌없는 투자를 해왔습니다. 정부는 사회적 인프라 구축에 노력을 기울였고 자동차업체는 완벽한 자율주행 단계를 위해 고성능 자동차용 컴퓨터, 다목적 스테레오 카메라, 고감도 장·단거리 레이더 센서 등 첨단 기술 개발에 집중해왔습니다. 그 결과 무사고 자율주행자동차는 이제 더는 기약 없는 공상과학 소설 속의 소재가 아닌 현실로 다가올 낙관적인 실체가 되었습니다.

운전자가 손 하나 까딱이지 않아도 자동차가 스스로 운전하는 자율주행자동차는 아직 완벽한 단계는 아니지만, 첨단 IT기술과 융합해 빠르게 진화하고 있어 누구나 쉽게 자율주행자동차를 경험할 수 있는 날도 머지않았습니다.

첨단 운전자 지원 시스템, ADAS

교통사고 제로를 위한 자율주행자동차의 개발 핵심은 능동적 안전 기술의 발전에 있습니다. 교통사고 유형을 연구분석해온 자동차업체는 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 역점을 기울였습니다. 그 결과 첨단 운전자 지원 시스템(Advanced Driver Assistance System, 이하 ADAS)이 등장했습니다. 

ADAS는 차량 주변의 위험한 상황을 정확히 인식하는 카메라와 다목적 센서 및 위급한 상황을 정확히 분석하는 컴퓨터 네트워크 알고리즘 기술을 기반으로 합니다. 자동차 앞 유리에 장착된 스테레오 카메라, 사이드미러에 달린 카메라, 앞·뒤 범퍼에 장착된 초음파센서, 장·단거리 레이더 등이 사물의 움직임을 정확하게 인식하고 차량용 컴퓨터 회로망이 위급한 상황임을 식별하면 안전을 위해 운전자에게 주의 경보를 주거나 자동차 스스로 긴급 제동해 교통사고를 방지합니다. 

모든 카메라와 센서가 거미줄처럼 서로 얽히고 엮여서 수많은 정보를 교환하고 분석하며 위험 상황에 능동적으로 대처하는 것입니다. 결국, ADAS의 핵심은 모든 센서를 융합하는 데 있습니다. 한마디로 운전자가 예측하지 못한 상황을 먼저 예측하는 정교한 안전장치인 것입니다. ADAS의 기술은 카메라와 센서 및 제어장치의 정밀함, 즉 기계적 성능의 발전에 따라 진화하고 있습니다. 현재 ADAS가 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 이르렀습니다. 앞으로는 클라우드 서버를 기반으로 내비게이션 경로상의 위험 상황을 미리 인지하고 대비할 수 있을 정도로 발전할 수 있습니다. 

예를 들어 앞서가던 차량이 미끄러지며 차체자세제어장치가 작동하거나 긴급제동장치가 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 것입니다. 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 것입니다. 이처럼 첨단안전기술은 빠르게 변하고 있습니다. 

출시 시기에 따라 다르지만, 요즘 출시하는 대부분 자동차는 기본으로 ADAS를 포함하거나 옵션으로 선택할 수 있습니다. 현대기아자동차는 ADAS 기술을 소형차부터 대형차까지 적용하고 있습니다. 수입차의 경우 값비싼 중·대형차에만 ADAS가 장착되어 있습니다. 가격이 너무 비싸지기 때문입니다. 수입 자동차업체보다 현대기아자동차가 안전을 위한 첨단기술을 차체 크기에 차별 없이 고르게 적용하고 있는 셈입니다. 현재 현대기아자동차에 적용된 ADAS 관련 첨단 안전 기술과 편의 장비는 자동긴급제동(AEB), 전방충돌방지보조(FCA), 전방충돌경고(FCW), 차선이탈방지(LKA), 차로이탈경고(LDW), 차로유지보조(LFA), 차선유지지원(LKAS), 후측방충돌회피(ABSD), 어라운드 뷰 모니터링(AVM), 하향등제어보조(LBA), 운전자주의경고(DAW), 스마트 크루즈 컨트롤(SCC) 등입니다. 국내에서 현대기아자동차의 지능형 주행안전기능은 수입차보다 성능이 우수한 편입니다. 국내 교통체계와 잘 맞기 때문입니다. 

2017년 국내 교통사고 사망자는 4,185명이었습니다. 자동차 탑승 중 사망자가 전체의 34%를 차지했고 보행자 사망사고가 40%에 이르고 있습니다. 첨단 운전자 보조 기술의 발전은 자동차 교통사고로 인한 사망자가 없는 사회로 나아가는 지름길이 될 것입니다. ADAS 관련 기술과 산업은 갈수록 빠르게 발전할 전망입니다. 시장규모는 2016년 160억 달러에서 2021년 370억 달러까지 성장할 것으로 예상됩니다. 자동차업체는 ADAS 부품 모듈의 소형화와 가격 경쟁에 온갖 힘을 쏟을 것으로 보입니다. 국내 자동차업체는 경쟁력 확보를 위해 핵심 부품의 자체 개발에 힘써야 합니다.

글. 이승용(모터매거진 편집장) / 이 칼럼은 필자의 주관적인 견해이며, HMG 저널의 편집 방향과 다를 수 있습니다.

출처. HMG JOURNAL