자율주행의 기본 ‘MRM 시스템’, 위험상황에도 안전하게 차량 ‘정지’
자율주행의 기본 ‘MRM 시스템’, 위험상황에도 안전하게 차량 ‘정지’
  • 전찬민 기자
  • 승인 2023.02.16 14:40
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[공학저널 전찬민 기자] 본격적인 자율주행 기술 개발이 가속화되면서 현재 레벨 3를 넘어 레벨 4 수준으로 자율주행 기술이 발전하고 있다. 이러한 자율주행 기술이 발전하고 레벨 4 자율주행 시대가 실현되더라도 차량의 운행에 있어서 ‘안전’이 가장 우선시 돼야 한다는 것은 변함없는 사실이다.

레벨 4 자율주행은 차량에 운전자가 개입하기 위한 핸들이나 가감속 페달이 없으며, 운행에 대한 모든 책임을 시스템이 가져야 하는 형태이다. 하지만 사람이 운전을 하는 중에도 운전자가 생각하지 못한 돌발 상황이나 사고의 위험이 발생할 수 있는데 레벨 4 자율주행은 이러한 상황에서 사람 대신 시스템이 상황을 판단하고 대처해야 한다.

이러한 돌발 상황에 대해 판단하고 대처하는 시스템이 바로 통합 비상 조치(MRM) 시스템이다. 즉, 통합 비상 조치 시스템은 안전과 직결된 시스템으로써 자율주행 기술 요소 중에서도 중요도가 매우 높다고 볼 수 있다.

자율주행 시스템은 운전자가 미리 정의된, 시스템이 알고 있는 목적지를 선택하고 현재 지점부터 목적지까지의 경로를 선택(Global path planning)하고 현재 위치와 도로 상황에 맞게 조향과 가감속을 제어해 운행(Local path planning)하게 된다. 이를 위해서는 시스템이 지도 정보, 도로 상황, 주변 환경 인식, 현재 위치 파악 등 다양한 정보들을 미리 알고 있고 지속적으로 업데이트될 수 있어야 한다.

이에 따라 지난해 4월 레벨 4+ 자율주행차 상용화 완성을 목표로 추진된 자율주행기술개발혁신사업에서 안전한 자율주행을 위한 통합 비상 조치 시스템에 대한 연구개발이 본격적으로 수행되기 시작했다.

이번 연구개발에서는 위험요소를 다음의 3가지로 정의하고 개발을 진행하고 있으며, 첫 번째는 ODD(Operation Design Domain) 이탈이다. ODD는 시스템이 정상적인 차량 운행을 하기 위한 모든 환경 조건이라 볼 수 있으며, 시스템이 필요한 지도 정보를 가지고 있지 않은 경우와 차선을 인지하지 못하는 상황, 눈, 비 등 기상조건으로 인해 정상적인 운행이 불가한 상황도 포함될 수 있다.

두 번째는 시스템 고장으로, 자율주행 시스템의 고장, 센서와 액추에이터 고장, 차량고장 등이 모두 포함될 수 있다. 마지막은 운전자 제어권 전환이 불가한 상황이며, 이상적으로는 레벨 4 자율주행을 위해 운전자 개입이 전혀 없는 상황을 가정하고 개발돼야 하기 때문에 개발단계에서는 이 부분을 포함해야 할 필요가 있다.

통합 비상 조치 시스템은 이러한 자율주행 차량의 운행에 있어 위험요소인 ODD 이탈, 시스템 고장, 운전자 제어권 전환 불가 상황 발생 시 사고를 발생시키지 않고 가장 안전한 상황으로 상태를 전환시키는 역할을 하게 된다. 이에 이번 연구개발에서는 궁극적으로 가장 안전한 상황을 ‘자율주행 시스템 기능 정지 후 차량 정지’라는 목표로 정의하고 있다.

자율주행 차량의 정지 즉, 긴급 제어의 최종 목표는 긴급 정차와 긴급 주차로 구분될 수 있다. 긴급 정차는 비상 정차, 직진 정차, 자차로 정차, 우차로 정차로 구분되며, 긴급 주차는 갓길 주차, 안전지대 주차로 구분된다.

이러한 기능구현을 위해서는 자율주행 시스템 차량의 실시간 모니터링, 교통상황과 주행환경을 고려한 위험완화 전략 결정과 실행기술, 안전관제서버 연동을 통한 긴급상황 전달과 ODD 정보 수신이 가능해야 한다. 또한, ODD 영역 확장과 비상조치 기능의 최적화를 위해서는 OTA, EDR 기능 개발, 사용자 친화적 멀티모달 인터페이스 구현이 가능해야 하며, 상용화를 위해 모듈 기반의 독립형 하드웨어 개발과 데이터의 규격화, 표준화도 필요하다.

현재 자율주행기술개발혁신사업에서 이와 같은 통합 비상 조치(MRM) 시스템 개발에는 주관기관인 이래에이엠에스㈜와 이인텔리전스㈜, 한국전자통신연구원, 경북대학교, 충북대학교, ㈜LG유플러스가 공동의 개발 목표를 가지고 수행하고 있다.

이래에이엠에스는 개발되는 MRM 시스템의 하드웨어 시스템, HMI 기술 개발, 사업화를 위한 노력을 기울이고 있으며, 이인텔리전스는 MRM 시스템의 software framework 개발, EDR과 OTA 기능 개발을 담당하고 있다.

이인텔리전스 배경렬 연구소장(사진)은 “완벽한 자율주행이 현실화되고 상용화되는 시점은 아직 멀었지만, 다양한 도로 사용자가 존재하는 도로 주행환경에서 복잡하고 다양한 긴급상황에 대해서 최소위험 상태로 안전하게 전환할 수 있는 시스템을 개발하는 것이 목표”라며, “MRM 시스템 기술의 개발은 자율주행 차량 운행에 있어 가장 기본적인 안전장치를 개발하는 것이며, 향후 완전한 자율주행 상용화 시점에 다가가기 위한 중요한 한 스텝이라고 생각한다”고 말했다.

한편, 이래시에스그룹의 계열사인 이래에이엠에스와 이인텔리전스는 지난 2018년 자율주행 전기자동차 솔루션 전문기업로서의 사업 재편과 확대 전략을 수립했다. 특히, 핵심부품인 자율주행시스템(ADAS), 전동샷시제어시스템(ESC/EPS), 전기차통합제어시스템(VCU), 전기구동시스템(통합형 e-Axle 모듈)과 에너지저장/관리시스템(Battery Pack 모듈)에 대한 기술 개발과 사업화를 통해 제품을 생산해 국내·외 자동차 OEM에 공급하고 있다.

이를 기반으로 향후, 레벨 4 수준까지 자율주행 기술과 제품의 고도화, 전기자동차용 전장 부품군 확대와 통합, Open EV 플랫폼(Platform) 완성을 통해 부품 비즈니스에서 플랫폼 비즈니스로 사업 영역을 확대할 예정이며, 오는 2025년부터 자율주행 전기자동차를 제조 판매하는 것을 목표로 기술개발과 연구에 매진할 계획이다.


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