KISTI의 과학향기

미래형 자동차는 어떤 모습일까. 운전자가 드라이빙 중에 책을 읽어도 무탈한 자동차일까, 아니면 수소를 연료로 이용하는 자동차일까. 전자는 자동차가 스스로 움직이는 운동에 관한 이야기라면, 후자는 자동차의 심장인 엔진과 관련된다. 스스로 움직이는 자동차는 ‘자율주행차’라는 개념으로 이미 자동차 업체들을 비롯한 IT기업들, 전자부품 기업들의 전쟁터가 됐다. IT기업들과 완성차 기업들은 이르면 오는 2020년부터 완전한 형태의 자율주행차 상용화가 가능할 것이라고 전망하고 있다. 

 

■ 자율주행차의 발전은 어디까지?
해마다 1월 초에는 미국 라스베이거스에서 세계 최대 가전 전시회 CES가 열린다. CES는 지난해부터 가전제품이 아닌 자동차가 주인공이 됐다. 올해는 1월 5일~8일까지 열렸는데 구글, 엔비디아 등 첨단 IT기업뿐만 아니라 도요타, 현대차, 포드 등 전 세계 완성차 업체들이 저마다 자율주행차 기술을 선보이며 마치 ‘모터쇼’를 방불케 했다. 

 

이들의 목표는 이르면 2020년 ‘레벨4’ 수준의 자율주행차를 상용화하겠다는 것이다. 자율주행차는 자율주행 정도에 따라 미국 도로교통안전국이 4단계로 정했다. 3단계는 운전자가 필요 없는 완전 자율주행이 가능한 4단계의 전단계로, 가속이나 방향 전환, 제동이 자동으로 이뤄지지만 급박한 상황에서는 운전자 개입이 필요한 단계다. 현재 상용화되고 있는 자율주행차는 대다수가 3단계의 자율주행차로 4단계의 완전 자율주행차 기술이 확보되기까지는 시간이 조금 더 소요될 것으로 예상된다. 

 

이번 CES에서 가장 주목받은 것은 엔비디아(그래픽칩 제조 전문업체)가 제작한 ‘BB8’이라는 자율주행차 시승 행사였다. 지난해 3월 이세돌 9단을 이긴 바둑 인공지능(AI) ‘알파고’에 엔비디아의 GPU(그래픽프로세서유닛)가 쓰였다는 사실이 알려지면서 엔비디아는 인공지능 분야에서 첨단 기술력을 인정받고 있다. 

 

BB8은 운전자가 목적지를 말하면 음성인식으로 내비게이션에 자동으로 경로가 나온다. 신호등은 물론 주변 차량 및 장애물을 인식하고 고속도로 진입이나 차선 변경 등 운전자가 개입하지 않아도 자유자재로 주행하는 4단계의 자율주행을 선보여 눈길을 사로잡았다. 

 

 

자동차의 자율주행시스템은 크게 주변 물체와 도로 환경을 인식하는 카메라와 라이다(근적외선으로 사물과의 거리를 측정하는 장치), 데이터를 처리하는 컴퓨터 시스템으로 구성된다. 카메라와 라이다가 포착한 영상 및 데이터 신호를 컴퓨터가 분석해 운전자의 조작이 없어도 차선을 유지하고 속도를 조절하며 도로를 주행하게 되는 것이다. 

 

이 과정에서 컴퓨터 시스템에 들어오는 수많은 정보를 실시간으로 분석하고 분류해 신속하게 자동차에 명령을 내리려면 인공지능 최신기법인 딥러닝이 필요하다. 카메라가 촬영한 전방의 물체가 경찰차인지 트럭인지, 아니면 보행자인지 정확히 판단하려면 고난도의 기술이 필요하다. 인간의 신경망을 모사한 딥러닝 AI로 학습한 컴퓨터가 이들을 판단하는 것이다. 마치 ‘개’와 ‘고양이’를 컴퓨터가 AI로 구분하려는 것과 유사한 원리다. 

 

자율주행차를 완벽하게 상용화하려면 정밀지도 기술도 반드시 필요하다. 차선이나 신호등, 표지판의 위치, 중앙 분리대, 갓길 등 도로교통 상황에서 맞닥뜨리는 모든 정보를 담고 있어야 자율주행차의 시스템을 보완할 수 있을 것으로 분석된다. 

 

■ 자율주행차는 과연 안전할까
한편 자율주행차 관련 위협에 관한 과학적 연구도 이뤄지고 있다. 전문가들은 무인자동차가 도로를 누비는 때가 오면 교통사고의 90%를 줄일 수 있다고 주장하고 있지만 모든 교통사고를 피할 수는 없다. 그렇다면 의도하지 않은 무인자동차 사고가 일어날 경우 무인자동차는 탑승자와 보행자 중 누구를 우선 보호하도록 프로그래밍이 돼야 할까.

 

프랑스와 미국 과학자로 구성된 공동연구진은 자율주행차에 만약 급박한 사고가 발생한다는 자율주행차의 시스템은 탑승자와 보호자 중 누구를 우선 보호하도록 해야 하는지에 대한 흥미로운 연구결과를 지난 2월 국제 학술지 사이언스에 발표했다. 

 

연구진은 “사람들은 대부분 무인자동차가 더 많은 사람을 구해야 한다는 인식을 갖고 있으면서도 정작 본인은 그런 무인자동차를 구매할 의사가 없는 것으로 나타났다”며 “무인자동차가 도로를 누비는 시점에선 이런 윤리적 문제를 해결하기 위한 논의가 적극적으로 이뤄져야 할 것”이라고 밝혔다.

 

글 : 김민수 과학칼럼니스트