[공학저널 전찬민 기자] 교통사고의 가장 큰 원인은 운전자의 운전미숙, 피로, 과실 등으로 인한 인적요인이 전체 교통사고 발생률의 90% 이상을 차지하고 있다. 때문에 새로운 자율주행기술의 등장은 이러한 인적 측면의 교통사고를 큰 폭으로 감소시켜 안전성을 확보할 수 있을 것으로 예상되고 있다.
세계적으로도 자율주행차 상용화와 서비스 구현을 위한 기술개발과 시범운영에 대한 경쟁 또한 가속화되고 있다. 이에 정부는 레벨4 자율주행차의 상용화를 점진적 추진해 2024년까지 완전자율주행을 위한 법·제도 완비하고, 2027년까지 완전자율주행을 세계 최초로 상용화해 자율주행차 기술강국으로 도약하겠다고 발표했다.
이와 같은 자율주행의 세계적인 관심과 더불어 기술의 안전성에 대한 논란도 함께 커지고 있다. 이에 자동차안전연구원은 다양한 도로 조건과 기상환경에서의 엄격한 주행시험과 실도로 기반 평가, 시뮬레이션 가상 평가, 모니터링 등의 실증 지원을 진행하고, 특히 레벨4 자율주행에 대응하는 자율주행 기술개발 혁신사업으로 ‘주행 및 충돌상황 대응 안전성 평가기술 개발’을 통해 안전기준 마련과 엄격한 안전성 평가 방법을 선제적으로 준비하고 있다.
레벨4 자율주행차는 탑승객의 자세 변화, 활동 범위 등이 기존의 일반차량과 레벨3 주행차에 비해 더욱 다양화 될 것으로 예측되고 있다. 때문에 탑승객 좌석 배치, 자세, 충돌상황을 고려한 신개념 안전장치 모델개발이 적극적으로 필요한 상황이다.
특히 다양한 주행상황에 대한 인지·판단·제어 성능의 주행과 충돌 안전성이 최우선적으로 확보돼야 하며 이러한 기술개발과 함께 성능평가와 법 제도적 보완이 반드시 병행해야 한다.
이에 따라 이번 과제에서는 사고예방을 위한 ‘주행안전성 평가기술’, 사고 이후의 피해를 경감하는 ‘충돌안전성 평가기술’, ‘자율주행차 상용화를 대비한 법제 개선’ 등 3개의 분야를 융합한 연구개발을 수행하고 있다.
‘주행안전성 평가기술’ 부분의 주요 연구내용을 살펴보면 첫째, 고도화된 자율주행기술에 대한 주행 안전성을 평가하고자 하는 시스템의 범위와 자율주행차의 운행을 위해서는 전제돼야 하는 운행 가능영역(ODD)에 대한 설계와 정의, 시나리오 개발을 위한 데이터 셋을 작성하는 것이 우선이다. 또한 실제 자율주행차 안전성 평가를 위해서는 선정된 변수들의 범위 중에서 대푯값을 선정해 시험 시나리오를 개발하고 시험유형을 설계하는 것이 첫 번째 목표다.
두 번째는 현행 일반자동차의 제원, 구조 및 장치에 대한 안전기준 분석하고 레벨3 안전기준 현행화와 레벨4 안전기준 제정(안) 도출하는 것이다. 앞으로 구축될 리빙랩에서의 시범운영을 위한 임시운행 안전요건 등을 개정하며 시나리오 기반 시험방법에 대한 자율주행 평가환경의 구축과 주행시험장 실차시험과 실도로 평가 방법을 검증하고 안전기준을 제안할 계획이다.
세 번째는 시나리오를 기반으로 한 시험방법을 선정하고 자율주행 평가환경을 구축해 테스트베드와 실도로 평가를 진행하고, 이를 통해 레벨4 이상 자율주행차의 주행안전성을 평가하기 위한 환경을 구축하고 안전기준을 마련할 예정이다.
‘충돌 안전성 평가기술’ 부분에서는 실 사고데이터를 토대로 충돌 시나리오를 도출하고 착좌유형을 고려한 안전띠, 에어백 등 실내 안전장치 해석모델을 개발하고 있다. 이를 토대로 자율차 탑승객의 상해 매커니즘을 연구해 안전장치 평가기술과 탑승객 안전 최적화 시험법 개발을 통해 최종적인 자율차 충돌안전성 평가 프로토콜(안)을 도출할 계획이다.
‘자율차 상용화에 대비한 법제개선’ 부분에서는 자율주행차 상용화를 위한 입법 체계와 국내외 입법 동향을 조사, 분석해 개정 추진방향을 제시할 예정이다. 또한 교통물류서비스 입법 정책수요를 조사해 자동차안전관리와 교통물류산업 관련 입법동향, 기술과 정책환경 변화를 고려한 법령 제·개정을 도출하고 입법화를 통한 자율주행 레벨4 이상 상용화에 대비할 예정이다.
자동차안전연구원 자율주행자동차 사고조사위원회 조광상 사무국장(사진)은 “자율주행차와 시스템 적용으로 발생하는 사회적 이점 가운데 ‘안전성 검증’ 부분은 필수불가결한 요소”라며 “자동차안전연구원은 이러한 ‘안전성 검증’에 있어 시나리오 기반의 평가 방법을 적용할 예정”이라고 말했다.
그는 이어 “이를 위해 레벨4 이상 자율주행차의 기능 구현과 평가환경을 구축해 자율주행차의 공로 운행을 위한 안전 성능 인증 프로세스 개발해 이를 바탕으로 고속도로와 도심 도로에서 자율주행 시범사업 또한 순차적으로 수행할 수 있게 된다”며 “또한 다양한 인체 상해 매커니즘을 고려한 충돌 안전성 평가기술과 기준 도출을 통해 자율주행차 내 탑승객의 충돌 안전성을 확보할 예정”이라고 덧붙였다.
이러한 안전성 검증 부분의 연구 결과를 토대로 실제 주행 도로 상황에서의 예측 불가능하고 위험한 상황을 사전에 찾아내고 해결 가이드라인 또한 제시하게 된다. 아울러 자율주행 모빌리티와 산업·서비스 기술에 대한 법제 지원으로 안정적인 기술과 서비스 개발 환경 조성에 기여할 것으로 예상되고 있다.
이를 위해 이번 연구과제의 연구개발성과를 바탕으로 국내 도로 환경에 맞는 자율주행 시나리오 데이터로 오픈 플랫폼 라이브러리를 구축해 자율주행시스템의 안전성을 검증할 예정이다. 이러한 안전성 검증 결과를 기반해 국내 자율주행 산업의 기술개발 지원과 국제기준을 선도해 나갈 계획이다.
이와 더불어 연구를 통해 도출된 기술들은 자율주행차 관련 안전 정책과 시범서비스 사업을 시행하려는 지자체와 모빌리티 기업 등에 가이드라인이 될 것으로 예상되고 있다. 특히 레벨4 이상 자율주행차 상용화에 대비하는 교통서비스 기술과 신산업 서비스 진흥 분야의 법체계 구축에 적극 활용될 것으로 기대를 모으고 있다.
조 사무국장은 “현재 WP29/ECE/GRVA에서 레벨4 이상 자율주행차에 대한 국제기준은 제정과 논의된 바가 없는 상태”라며 “자동차안전연구원은 이번 연구과제를 통해 자율주행차의 주행과 충돌상황 대응 안전기준과 안전성 평가 방법 등의 연구 결과를 바탕으로 자율주행차 세부 기술 요건의 국제기준화를 선도할 것을 기대한다”고 말했다.
