자율주행 구현, 이제는 현실이다
자율주행 구현, 이제는 현실이다
  • 전찬민 기자
  • 승인 2021.02.15 11:16
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[공학저널 전찬민 기자] 현재 낮은 수준의 안전운전 지원 시스템을 넘어 실질적인 자율주행 시대가 다가오고 있는 가운데 자율주행 기술과 함께 도로 인프라의 중요성이 더욱 강조되고 있다.

정부 자료에 따르면 2021년 레벨3, 2024년 레벨4 자율주행차가 출시될 예정이며, 2030년 기준 신차 시장의 50%가 레벨3∼4가 될 것으로 예측되고 있다.

하지만 높은 수준의 자율주행은 차량기술만으로는 구현이 어렵고 인프라와의 협력이 필수적이라는 것이 전문가들의 의견이다. 이에 정부는 2025년까지 완전자율주행에 필수적인 통신, 정밀지도, 교통관제, 도로 등 4대 인프라를 전국 주요 도로에 적용할 계획이며, 특히 정밀지도는 2030년까지 전국에 구축할 예정이다.

정밀지도는 도로의 차선, 신호등, 표지판 등의 시설물 정보와 속도제한 등의 규제정보를 담고 있다. 자율차는 이 정밀지도를 기반으로 자신의 위치를 확인하고, 차로단위로 경로를 계획하며, 차량 간 또는 차량과 인프라 간 협력을 위해 경로정보를 공유하는 역할을 한다. 하지만 도로에서는 다양한 변화가 지속적으로 발생하고 있고 이러한 변화가 신속하게 지동 반영되지 않으면 자율차는 센서로 인식한 시설물들을 지도와 매칭시킬 수 없어 자신의 위치를 정확히 판단하지 못하게 된다.

이를 해결하기 위해서는 도로상의 각종 시설물들의 변화를 신속히 탐지해 지도를 갱신하고 이를 차량에 전달하는 기술이 필요하다. 하지만 현재의 지도갱신은 소위 MMS(Mobile Mapping System)라는 고가의 전용장비로 데이터를 수집하고 사람이 일일이 비교해 수정하는 방법으로만 가능하다. 이러한 방법은 많은 시간이 필요하기 때문에 신속하게 지도를 갱신하기에 한계가 있다.

이러한 문제점을 획기적으로 개선하기 위해 한국도로공사 자율협력주행 도로시스템연구단은 어떤 차량에나 장착 가능한 간단한 장비를 이용하고, 모든 과정을 자동화하는 기술을 개발하고 있다.

연구단이 개발하는 핵심기술은 두 가지로 나눠지는데, 첫 번째는 시중에서 판매하는 카메라와 역시 시중에서 판매하는 차량용 소형 컴퓨터를 다수의 차량에 장착해 지도를 자동으로 갱신하는 기술이다.

이 기술은 우선 시중에서 판매되는 저가의 카메라와 차량용 컴퓨터를 조합한 키트가 필요하다. 이 키트로 수집한 카메라 영상으로부터 AI의 딥러닝 기술을 이용해 차선, 신호등, 표지판 등을 자동으로 인식하는 기술, 인식된 시설물들을 지도와 비교해 변화를 찾아내는 변화판단 기술, 변화를 반영해 지도를 지동으로 갱신하는 기술 등이 개발 중에 있다.

두 번째는 10억원을 호가하는 외국산 전용장비 대신 국내에서 생산되지 않는 고가의 레이저 스캐너를 사용하지 않고 카메라만 사용해 지도를 신규로 제작하는 기술이다. 또한 수만 장의 이미지들을 결합해 3차원 모델을 생성하는 기술, 3차원 모델로부터 차선, 신호등, 표지판 등 지도에 필요한 객체들의 정보를 추출해 내는 기술, 이렇게 추출된 정보를 이용해 자동으로 지도를 만드는 기술 등으로 구성된다.

특히 1억원 미만의 장비로 구성된 저가의 MMS 장비를 개발하고 이 장비를 이용해 오차범위 25cm 이내의 위치정확도를 만족하는 지도를 제작하는 것을 목표로 하고 있으며 가능한 범위에서 지도제작 과정을 자동화할 계획이다.

한국도로공사 자율협력주행 도로시스템 연구단 최인구 단장(사진)은 “고가의 전용장비를 수 십대 구입한다 해도 많은 도로에서 수시로 발생하는 수많은 변화들을 반영해 신속하게 지도를 갱신하는 것은 불가능하다”며 “미래에 많은 자율차가 도입되면 자율차로부터 관련 정보를 수집해 지도를 갱신하는 체계로 발전할 것”이라고 말했다.

그는 이어 “하지만 그 이전 단계에서 상당기간은 블랙박스 수준의 저가의 장비를 다수의 차량에 장착해 지도를 갱신하는 체계만이 유일한 수단”이라며 “우리가 개발하는 저가 장비를 이용한 갱신 자동화 기술이 이러한 체계 구축을 가능하게 할 것”이라고 덧붙였다.

기술 개발이 완료되면 법인 소유차량, 즉 택시, 버스, 택배 차량 등에 장착해 지도를 갱신하는 체계를 도입하는 것이 가능해 질 것으로 예상된다. 그 중에서도 가장 먼저 고속도로에서 매일 순찰을 진행하는 고속도로 순찰차를 이용하는 것이 가장 효율적이라고 최 단장은 예측하고 있다.

이에 따라 자율협력주행 도로시스템연구단이 개발한 기술을 고속도로 순찰차에 도입해 실증하는 과정을 추진할 계획이다. 또한 미래를 대비해 자율차로부터 수집된 정보를 기반으로 지도를 갱신하는 기술에 대해서도 추가 연구를 진행할 계획이어서 앞으로의 행보가 더욱 기대되고 있다.


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