[공학저널 전찬민 기자] 자율주행차는 차량에 설치된 카메라, Lidar, Radar 등 다양한 센서장치를 활용해 주변 도로교통 환경과 시설물 등을 인지함으로써 안전한 주행을 위해 차량을 제어한다. 하지만 현재 자율주행차 기술은 센서장치의 인식 범위 한계와 센서 오작동, 악천후 상황에서의 인지성능 저하 등의 한계가 있으며, 이를 해결하고 보완해야할 기술적 과제를 안고 있다.
현재의 자율주행 기술이 현존하는 한계점을 극복하고, Lv4+ 환경에서 주행안전성을 향상시키기 위해서는 도로시설물에 대한 자율차 인식성능을 개선하고, 차량 센서만으로 인식할 수 없는 도로와 교통 시설 정보를 자율차에 정밀지도 형태로 제공해야 한다.
또한 전용지도의 인프라 정보 최신성과 신뢰성 유지를 위해 정밀도로지도의 갱신주기를 단축할수록 갱신 비용은 크게 증가하기 때문에 현행 정밀도로지도의 구축과 갱신 체계 내에서는 인프라 정보의 최신성과 신뢰성을 담보할 수 없다. 특히 현재 도로시스템으로써 도로교통시설물의 자율주행차 인식의 한계가 존재해 자율주행차의 안전운행을 저해하는 요인이 될 수 있다.
이렇듯 자율주행 레벨4 이상의 자율주행기술 도입과 상용화를 위해서는 도로시스템 측면에서의 현 한계점 극복이 필요하다. 즉, 인프라 정보의 갱신·관리 체계 고도화와 이를 활용한 전용지도의 구축·배포, 그리고 관련 표준기술 개발, 도로교통시설물의 인식률 향상을 위한 고도화 등이 요구되고 있는 것이다.
이에 따라 최근 레벨4 이상 자율주행차의 주행안전성 확보와 자율주행기술의 도입, 보급 활성화를 목표로 ‘크라우드 소싱 기반의 디지털 도로·교통 인프라 융합 플랫폼 기술 개발’ 연구과제가 추진돼 관심이 집중되고 있다.
이번 연구를 통해 개발되는 인프라플랫폼은 도로관리자 등 인프라 공급자의 생산과 관리 정보, 자율주행차의 검지정보, 기타 민간 데이터 등을 수집하고 검증해 변화정보를 탐지·인식, 갱신, 배포할 수 있는 개방형 플랫폼이다. 이를 통해 전용지도의 최신성 유지와 지도정보를 관리하고 공유할 수 있게 된다.
특히 크라우드 소싱 기반의 인프라 정보 수집 기술과 수집정보 검증, 기준지도 구축 갱신 등의 가공 기술, 개방형 플랫폼 형태로 다수 이용자에게 표준화된 규격과 프로토콜에 따라 지도 정보를 제공하는 배포 기술이 핵심 개발기술이다.
인프라 정보 수집 기술은 인프라 정보를 생성과 관리하는 도로관리자와 자율주행차, 기타 민간서비스사업자 등 다양한 주체의 참여하에 크라우드 소싱 기반으로 인프라 정보를 수집하는 기술이다. 신속한 변화정보 탐지를 위해 다양한 주체와의 지도정보 연계 이외에 도로구간 내 차량주행 시 변화정보를 자동으로 탐지하는 기술을 함께 개발한다.
가공 기술은 크라우드 소싱 기반으로 수집된 인프라정보를 집계해 변화여부를 판단하고, 인프라 정보 최신화 관리를 위한 기준지도의 생성과 갱신, 기준지도 기반 자율주행차 전용지도를 모델링과 자동으로 변환하는 기술이다. 자율주행차를 위한 전용지도 뿐만 아니라 기준지도까지 생성 관리함에 따라 정밀도로지도와 같이 인프라플랫폼을 중심으로 연계 수집되는 지도 정보의 구축 갱신을 지원할 수 있는 것이 특징이다.
또한 최신화된 기준지도로부터 타(외부)기관 연계·공유정보와 자율주행차 전용지도를 생성해 배포하는 기술은 인프라플랫폼과 연계된 외부기관의 지도정보 최신화를 지원한다. 이와 동시에 자율주행차가 필요로 하는 구간의 전용지도를 표준화된 형태로 요청에 따라 적시에 배포할 수 있다는 것 또한 눈여겨 볼 특징 중 하나다.
이에 따른 물리적 인프라는 자율주행차만 정보를 인식 할 수 있는 가상 시설물과 시설물 정보의 표기와 재질 변경 등을 통해 악천후 조건에서도 자율주행차 인지 정확도를 높일 수 있도록 개선된 기존 도로교통시설물로 구분된다. 또한 도로교통시설물 인식 향상과 더불어 패턴을 이용한 위치와 부가정보 제공을 통해 GPS 신호 불량 시 자율주행차의 측위한계 극복을 지원한다.한국지능형교통체계협회 R&BD 센터 조용성 센터장(사진)은 “크라우드소싱 기반 인프라 플랫폼은 자율주행차 센서 래퍼런스 데이터 활용으로 중소기업, 학교, 스타트업 등의 기술개발 기간 단축에 기여할 수 있다”며 “정밀지도 구축과 실시간 갱신 관련 원천 기술과 정확한 전용지도 제공을 통해 완전 자율주행이 요구하는 이중화(Redundancy)를 확보할 수 있다”고 말했다.
그는 이어 “크라우드 소싱 기반 변화정보 탐지와 갱신정보 연계/공유를 통해 고가의 MMS 차량을 필요로 하는 현행 정밀도로지도 갱신 요구 횟수를 줄일 수 있어 3차원 전자지도 기반 플랫폼 운영과 관리비용을 절감 할 수 있다”고 덧붙였다.
이와 더불어 자율주행차 전용지도를 통한 자율주행차 핸디캡을 극복해 다양한 레벨의 자율주행 차량이 혼재된 도로에서도 모든 차량이 최소한의 안전 정보는 동일하게 제공 받을 수 있는 도로환경을 조성할 수 있게 된다. 또한 자율주행차 전용지도 보급을 통해 자율주행차 관련 기업의 산업계 진입장벽을 낮추고, 자율주행 도로환경 조성을 위한 관련 서비스 산업 활성화를 도모할 것으로 예상되고 있다.
조 센터장은 “과제 내 기술적 목표 달성을 위해 인프라플랫폼과 물리적 인프라, 기반기술 등 핵심기술 개발에 집중해나갈 계획”이라며 “특히, 4~5차년도에는 개발 기술에 대한 검증과 기술 고도화 추진을 위해 자율주행차를 활용한 실증을 추진해나갈 계획”이라고 말했다.
그는 이어 “이와 함께 이번 과제가 자율주행차 전용지도 뿐만 아니라, 관련 상위 기준지도 구축 갱신 효율화를 함께 지향하는 바, 도로의 유지관리와 운영업무를 목적으로 하는 도로교통 정보화시스템 운영현황을 파악할 것”이라며 “해당 시스템에서 이번 과제 개발 기술과 지도 정보를 활용할 수 있는 방안을 모색함으로서 기술의 활용성을 보다 향상시킬 수 있도록 노력을 지속해나갈 계획”이라고 덧붙였다.
