[공학저널 전찬민 기자] 4차 산업혁명 기술 가운데 가장 획기적 기술로 가장 주목을 받고 있는 분야는 자율주행이다. 자율주행 기술은 레벨 3를 넘어 레벨 4 수준으로 발전해 나가고 있으며, 이를 기반으로 대중교통의 자율주행 기술 개발도 활발히 진행되고 있다.
대중교통의 자율주행을 구현하기 위해서는 기존 대중교통의 운영시스템에서 고도화된 교통관제시스템이 필요하기 때문에 스마트 교통관제시스템을 구축을 위한 연구 개발과 실증이 활발히 진행되고 있다. 또한 국내 주요 도시에 구축 중인 스마트 교통관제시스템과 자율주행 대중교통시스템의 확대 적용을 위해서는 자율주행의 핵심 기술들이 통합돼야 할 필요가 있다는 것이 전문가들의 의견이다.
자율주행의 어떤 핵심 기술들이 왜 통합돼야 하는지는 ‘상용화 촉진’이라는 관점에서 그 이유를 찾아볼 수 있다.
우선, 자율주행은 차량 내부뿐 아니라 V2X나 고속이동통신을 통한 각종 정보의 동시 취합과 실시간 처리가 필요하다. 이를 위해서는 이종의 정보들이 표준화된 프로토콜을 통해 차량 내 혹은 관제시스템 등으로 배분돼야 하며, 이 과정에서 발생할 수 있는 지연시간을 최소화할 수 있는 방향으로 시스템의 ‘통합설계’가 반드시 고려돼야 한다.
또한 인지/측위/계획/제어 등 자율주행에 필요한 고도의 인공지능 SW들은 100%의 안전을 담보하기 위해 센서 리던던시(redundancy) 바탕 위에 퓨전 처리를 기본방향으로 설계되고 있다. 차량 내 하드웨어 시스템 역시 이러한 퓨젼 처리에 적합한 구조로 설계돼야 하는데, 전체 BOM cost를 낮추기 위한 자율주행 시스템과 기존시스템의 통합설계는 당연히 뒤따를 수밖에 없다.
마지막으로, 자율주행 시스템의 안전 등급은 인포테인먼트 시스템과 달리 ASIL-D라는 최고등급을 갖춰야 할 것으로 예상되며, 이는 신기술들을 양산 차량에 적용하기 위해서 거쳐야 하는 최종 단계, 즉 production verification의 난이도가 상당히 높아질 것을 의미한다.
이에 따라 현재까지 개별 기술 단위 혹은 모듈 단위로 검증돼왔던 기술들은 양산형 시스템의 틀 아래에서 통합돼 각종 검증 단계를 준비해야 할 것으로 예상되고 있다.
이러한 대중교통의 자율주행을 위해 자율주행 기술들을 통합하는 시스템은 지난 2018년부터 자율주행 대중교통시스템의 확대 적용을 위해 추진됐던 ‘자율주행기반 대중교통시스템 실증 연구’에서 연구개발을 통해 지난해 12월 실증을 마쳤으며, 이 통합시스템 개발은 (주)에스더블유엠이 수행했다.
에스더블유엠은 자율주행 자동차, 전기버스 SW, HW, 전장제품, 인포테인먼트 등 사업 영역을 다양하게 넓히며, 자체 자율주행차 시스템 Armstrong™ 런칭해 대중교통시스템 실증기술로 인정받고 있으며, 4차 산업혁명을 선도하는 글로벌 기업으로 발돋움하고 있다.
특히 실제 도로상에서 자율주행 기술을 검증하며, 인프라와의 통신이나 멀티센서 퓨젼 등 향후 연구개발과 상용화를 위한 방향을 잡기 위한 노력을 기울여 왔다. 또한, 자율주행 시스템(측위/인지/판단/제어)도 중요하지만, 자율주행을 대중교통에 적용하고, 승객들과의 교감도 중요하며, 그 접점이 인간과 기계의 상호작용 즉, 승객용 HMI(Human Machine Interface)기 때문에 이를 실현하고자하는 목적으로 지난 연구과제에 참여했다.
에스더블유엠 이광재 전무는 “기존 시스템은 개발형이었지만 앞으로 양산화를 위해서는 기술의 성능을 올리는 동시에 시스템 전체를 경량화하는 것까지 고려해야 한다”며 “통합시스템을 통해 많은 기술 기업들이 상용화에 필요한 양산형 검증을 촉진할 수 있는 도움이 될 것으로 기대된다”고 말했다.
그는 이어 “자율주행의 상용화 단계까지 가기 위해서는 자율주행 기술의 통합 과정과 유사하다”며 “상용화를 앞당기는데 많은 기업들이 참여할 수 있도록 양산형 시스템을 개발해 공급하는 등의 상생협력 모델들을 만들어 나갈 계획이다”고 덧붙였다.
