[상식한입+] 자율주행은 어떤 원리일까?

[상식한입+] 자율주행은 어떤 원리일까?

최근 애플이 자율주행 자동차를 예정보다 빨리 출시할 것이라는 소식에 자율주행에 대해 관심이 높아졌습니다. 자율주행의 기본, 함께 알아볼까요?

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자율주행이란?

자율주행이란 인공지능을 기반으로 직접 주변을 살피고 상황에 맞게 차량을 제어하고 운행하는 기술입니다. 운전이라는 굉장히 복잡하고 다양한 변수가 존재하는 행위를 인공지능 시스템이 보조해주는 것이죠. 자율주행은 기술의 발전 정도에 따라 6개의 단계로 나뉩니다. (자율주행 기술 6단계는 미국 자동차기술학회의 구분을 사용합니다.)

  • Level 0 : 운전자가 차량의 모든 것을 제어하는 단계입니다. 시스템은 전·후방 충돌 방지 경고음 정도의 단순한 기능만 수행합니다.
  • Level 1 : 시스템이 차량의 방향 제어, 가속·감속을 보조하는 단계입니다. 우리가 흔히 아는 스마트 크루즈 기능이 Level 1 자율주행입니다.
  • Level 2 : Level 1에 고속도로 주행 보조 기능스마트 주차 보조 기능이 추가된 단계입니다. 현재 대부분의 자율주행차들이 Level 2에 머물러 있으며, Level 2 자율주행차는 사고가 나더라도 운전자에게 책임이 부과됩니다.
  • Level 3 : 본격적으로 시스템이 차량의 운행을 제어하지만, 운전자가 요청 시 운전자가 직접 차량을 제어할 수 있는 단계입니다. 운전자와 시스템이 상황에 따라 차량 제어를 하므로 사고 시 법적 책임이 누구에게 있는지 많은 논의가 이어지고 있습니다.
  • Level 4 : 시스템이 주행에 대한 핵심 사항을 모두 제어할 수 있는 단계입니다. 악천후 같은 특정 상황을 제외하면 운전자가 필요 없을 만큼 자율주행 기술이 고도화된 단계입니다.
  • Level 5 : 완전 자율주행이 구현된 단계입니다. 모든 환경에서 시스템이 전적으로 운행을 담당합니다.

자율주행, 더 깊이 이해하기

자율주행에 필요한 기술 4가지

① 측위

측위란 현재 차량이 도로상 어디에 위치하고 있는지 정확히 파악하는 기술입니다. GPS와 함께 주변 환경에 대한 여러 데이터를 종합해 '차량이 현재 몇 차선에 있는지'와 같은 세밀한 위치 파악이 이루어집니다.

인지

카메라, 레이더, 라이다(LiDAR) 등의 장비를 이용해 차량의 주변 환경을 읽어내는 기술입니다. 레이더는 전파를 이용해 주변에 물체가 있는지 판별합니다. 카메라는 해당 물체가 무엇인지 판별하고, 라이다는 레이저를 이용해 정밀하게 물체와의 거리를 파악합니다.

ⓒ shutterstock

판단

측위와 인지 과정에서 얻은 데이터를 이용해 차량이 어떻게 움직여야 하는지 결정을 내리는 기술입니다. 인공지능을 이용해 대량의 데이터를 빠르게 분석하고 판단을 내리는 것이 중요합니다.

제어

판단 과정에서 내려진 명령대로 실제 차량을 운행하는 기술입니다. 실제 차량의 운행과 관련이 있기 때문에 빠르게 명령을 처리하는게 핵심 과제입니다.

자율주행에 필요한 데이터는 어디서 얻나요?

자율주행차에는 일반적으로 카메라, 레이더, 라이다가 장착되어 있습니다. 카메라는 주변 환경을 빠르게 촬영하고, 그 이미지를 분석해 주변에 어떤 사물이 있는지 알아냅니다. 그리고 레이더는 주변에 물체가 존재하는지 판별하는데, 전파를 사용하기 때문에 악천후 속에서도 물체를 인지할 수 있습니다. 라이다는 레이저를 이용해 정밀하게 물체와 차량 사이의 거리를 측정하죠.

실제 운전자들의 행동 데이터도 자율주행 기술을 발전시키는 좋은 데이터입니다. 실제로 테슬라는 운전자들이 특정 상황에서 어떤 반응을 보이는지, 운전 상황에서 어떤 돌발 상황이 생기는지 등을 데이터로 수집해 자율주행 인공지능을 학습시킵니다.

최근에는 자율주행을 위한 인프라에도 많은 투자가 이루어지고 있습니다. 자율주행차가 실제 도로나 다른 차량과 데이터를 주고받을 수 있게 하는 것인데요. 이를 V2X(차량-사물 통신)이라고 합니다. 단독으로 주변 상황을 파악하기 힘든 야간이나 악천후 환경에서 주변 인프라의 도움을 받아 안정적으로 운행할 수 있는 것이죠.

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벌써 세계 주요 국가와 기업들은 6G에 주목하고 있는데요. 6G로 바뀌게 될 미래를 알아볼까요?

최신 이슈 : 다시 뜨는 애플카?

ⓒ 비나라마

최근 애플이 2025년 출시를 목표완전 자율주행에 초점을 맞추어 자율주행차를 개발하고 있다는 보도가 나왔습니다. 특히 애플은 자율주행에 필요한 반도체 칩 개발의 핵심 작업을 대부분 마무리한 것으로 보이는데요. 조만간 애플은 자율주행차의 도로 테스트에 나설 전망입니다.

다른 완성차 업체들도 자율주행을 개발하며, 동시에 자율주행에 적합한 반도체를 직접 설계할 수 있도록 기술 내재화에 나섰습니다. 자율주행을 위해서는 정확한 판단을 내릴 수 있는 인공지능도 중요하지만, 그만큼 인공지능을 가동할 수 있는 반도체 역량도 중요함을 알 수 있는 대목입니다.

자율주행, 핵심만 콕콕

  • 자율주행이란 인공지능을 기반으로 직접 주변을 살피고 상황에 맞게 차량을 제어하고 운행하는 기술입니다.
  • 자율주행은 기술력에 따라 6단계로 구분하며, 현재 많은 완성차 업체들이 2~3단계에 머물러 있습니다.
  • 자율주행차는 크게 측위, 인지, 판단, 제어 4단계의 기술을 거쳐 운행됩니다.
  • 많은 완성차 업체들이 미래 모빌리티 분야에서 자율주행을 주요 먹거리로 채택하고 기술 개발에 열중하고 있습니다.

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