KATS 기술보고서 제71호ISO TC 204의 스마트카 표준화 동향

ADAS(첨단운전자보조시스템)는 지난 20여 년간 지속적인 개발과 상용화를 이루어 왔으며, 이제는 이의 조합으로 자율주행 기능을 일부 구현할 단계에 이르고 있다. FSRA(全 속도구간 차간거리 제어장치)와 LKAS(차선유지보조시스템)는 이미 양산되고 있어, 이를 조합한 자동차 전용도로에서의 부분적자율주행 시스템은 이미 상용화 로드맵에 올라와 있는 상태이다. GM은 2015년 반자율주행자동차를, 2020년에는 완전자율주행자동차 상용화를 공표하였으며, Toyota, Honda, Nissan 등은 2020년까지 자율주행자동차 상용화를, BMW와 Continental은 공동으로 역시 2020년까지 자율주행자동차 상용화를 공표하였다. 자율주행자동차의 세계 시장은 2015년 $7.8 billion에서 2035년 $1,152 billion으로 확대될 것으로 전망되고 있다. 자율주행자동차의 기술수준을 미국 국가기관인 NHTSA에서는 4 단계로 분류하고 있다(2013). 0단계는 자동화를 포함하지 않는 단계이고, 1단계는 ACC나 LKAS와 같은 단독 자동화 기능이 적용된 단계, 2단계는 두 가지 이상의 자동화 기능이 통합된 단계, 3단계는 일부 도로 제한적 조건 하에서 자율주행을 구현한 단계, 4단계는 시내도로를 포함한 모든 조건에서 자율주행이 가능한 단계이다. 자율주행 관련 기술 개발과 상용화가 구체화됨에 따라, SAE(미국 자동차공학회)는 이를 5단계로 보다 세분화 및 구체화 하였으며, ISO에서 진행 중에 있는 자율주행자동차 기술기준에서는 SAE 분류를 기준으로 하고 있다. NHTSA의 4단계 기준도 향후 SAE의 5단계 기준을 따라 변경될 것으로 예상되고 있다. 현재 글로벌 선진 완성차들은 1단계를 상용화하고 2단계를 근시일 내에 상용화하기 위한 개발을 진행 중이며, 주요 기업 중에는 구글만이 거의 유일하게 4단계를 목표로 개발을 진행 중에 있다. 2단계까지의 개발은 만약 교통사고가 발생하더라도 운전자의 주시의무 및 운전조작 우선 원칙을 따르기 때문에, 기존의 ADAS 제품군과 같이 제조사 우선 책임이 아니며, 따라서 조기 상용화에 큰 문제가 없다. 그러나 3단계 이상에서는 운전자의 주시의무가 반드시 있지는 않고, 더구나 시내도로 주행을 위한 제반기술(사선방향 진행 보행자 검지 기술 등)들은 아직 상용화 단계로 보기 어려운 상황이기 때문에 법제도가 준비되기 위해서는 상당한 시일이 소요될 것으로 전망된다. 아래 자율주행 주행허가 현황 그림은, 네바다 및 플로리다 주와 같이 법안이 통과된 주가 있는 반면, 다수의 주에서는 법안이 부결됨을 보여준다. 이는 주행허가 보다 한 단계 이후에 있는 사고 발생 시에 책임소재에 대한 가이드라인에 대한 법적 논의와 사회적 공감대 형성은 향후 상당한 기간이 소요될 것을 나타내고 있다. 제품중심형 스마트카 기술은 일반적으로 수동안전(Passive Safety)을 제외하고, 능동안전(Active Safety) 제품군을 포함하며, ASV(Advanced Safety Vehicle), ADAS(Advanced Driver Assistance System), Cooperative Safety System(통합안전 시스템) 등을 포함한다. 기존의 스마트 안전 차량 기술은, 차량 탑재 센서 기반의 안전기술에서, 내외부 통신을 활용하는 V2X(Vehicle to Vehicle, Vehicle to Infrastructure, Vehicle to Nomadic 등) 기반 기술로 발전하고 있으며, 향후에는 이 두 가지를 통합한 V2X 통합안전기술(V2X Cooperative Safety)로 발전할 것으로 전망되고 있다. 서비스 중심형 스마트카 기술은 내비게이션, 텔레매틱스, 노매딕 기기 융복합 서비스, 모바일 오피스 서비스, 사용자 HMI와 수용성, 감성을 포함하는 Human Factor, 스마트 운전자 정보처리 기술 등을 포함한다. 유럽의 자율주행자동차기술은 공공기관에 의해 주도되고 있다. 유럽의 자율주행자동차기술은 국내교통 시스템 향상을 위한 기술 개발만이 아닌 양산화를 통한 수출가능성까지 고려된 개발을 진행하고 있는 특징을 갖는다. 유럽의 자율주행기술은 1968년 UN의 도로교통에 관한 경제 사회의원회에서 동의하고, 1977년 12월에 발효된 “차량운전은 사람이 반드시 운전해야 한다”는 비엔나규정에 의해 시험 평가 및 확산이 제한되고 있기 때문에 자율주행기술 향상을 위한 법 개정을 논의하고 있다. EU에서는 1987년부터 1995년까지 749백만 유로를 투자한 PROMETHEUS 프로젝트를 진행하였다. 1980년대 뮌헨 대학의 Ernst Dickmanns 교수는 Daimler-Benz와 공동연구를 통해 VaMP와 VITA-2를 개발해서 파리에서 다중 차선의 고속도로를 수천 km를 최고 시속 130km/h로 주행하였고, 일반차선에서 군집주행과 좌우차선변경 등을 다른 자율주행자동차와 수행하였다. EU는 2009년부터 2012년까지 640만 유로를 투입하여, SARTRE 프로젝트를 진행한다. 이는 교통혼잡 감소 및 운전자의 편이성 향상을 주요 목표로 하며, 이는 기존의 군집주행 연구가 연비향상에 큰 중점을 둔 바와는 약간 차이가 있다. 선두차량은 트럭으로, 운전자가 수동운전을 하며, 추종차량들은 자동으로 선두차량을 따라가게 된다. 추종차량이 군집 합류를 요청하면 선두차량이 이를 수락하고 제어 통제권을 이양 받는 형식으로 진행된다. 기존의 다른 군집주행연구와 달리 차량의 IVN(InVehicle Network) 및 센서 기술과 5.9GHz DSRC(Dedicated Short Range Communication) 기술을 적용하여 차량 간 통신을 이용하였다. 시연은 스페인 일반 도로에서 선두 트럭 외에 3대의 승용차와 1대의 트럭을 이용한 군집주행을 수행한 바 있다. 이 외에도 유럽에서는 CHAUFFEUR, HAVEit, NETMobil 등 다양한 프로젝트들이 진행된 바 있다. 일본은 보다 체계적인 ITS 기술 개발을 위해, 총리 지휘 하에 정부 4개 부처(MIC, MLITT, NPA, METI)가 연합한 지원조직을 운영하고 있다. 이미 범 국가적으로 4차례의 5개년 개발계획인 ASV 프로젝트를 성공적으로 진행 하였으며, 개발 지원을 지속하고 있다. 이러한 산·학·연 연계 노력의 결과로, 일본은 ACC, LSF, FSRA, LDWS, LKAS, FVCMS, APS 등 대부분의 ADAS 제품군에 있어 독일과 함께 세계 최고의 기술수준을 보유하고 있다. 대표적인 최근의 자율주행 기술 개발로는 eITS (energy ITS) 프로젝트가 있다. 일본 에너지 통상 산업통상자원부 NEDO는 군집주행을 통한 연료저감을 목적으로 2008년부터 2013년까지 1,200만 달러를 지원하였고, 일본 JARI(자동차연구원)이 중심이 되어 진행되었다. 25톤 트럭에 다양한 센서를 부착해서 ACC, CACC(Cooperative ACC) 기능을 비롯하여 AEB 기능까지 적용되어 있지만, 자동차선 변경은 적용되지 않았다.