현대모비스, 도로 달리는 자율주행차 본격 시동 '부릉부릉'

[이뉴스투데이 이세정 기자] "운전자가 원하는 목적지를 입력하자, 자동차는 5G 통신망을 통해 가장 빠른 길을 검색하고 주행을 시작한다. 자동차는 외부와의 끊임없는 통신을 통해 주행환경을 파악하고 최적 경로를 실시간으로 업데이트 하며 주행한다. 자동차가 스스로 주행하기 때문에 탑승자는 이동 중에 전면 디스플레이를 통해 영상회의를 하거나 자료를 검토하며 밀린 업무를 할 수도 있고, 또 부족한 잠을 청하거나 동영상을 시청하는 등 여가를 취할 수도 있다"

위의 상황은 현대모비스가 올해 1월 미국 라스베가스에서 열린 소비자 가전전시회(CES, Consumer Electronic Show)에서 선보인 자율주행 시뮬레이션의 일부다. 현대모비스는 이를 가능케 하는 첨단 운전자지원(DAS, Driving Assistance System) 기술, 지능형 운전석 등의 미래자동차 혁신기술들을 CES에서 대거 공개하며 전 세계 관람객들의 이목을 집중시켰다.

◆ CES 2016에서 선보인 DAS 기술과 자율주행 기술
현대모비스는 자율주행기술을 모터쇼도 아닌 가전쇼에서 공개했다. 자동차산업과 IT산업간의 경계가 허물어지고 기술들이 빠르게 융합 적용되고 있기 때문이다.

실제로 전문가들은 자율주행자동차가 2020년경에는 부분자율주행자동차 양산모델이 도로 위를 달리고, 2025년경에는 완전자율주행차도 모습을 드러낼 것으로 전망하고 있다. 이에 따라 이미 많은 완성차 업체들과 부품업체들 그리고 IT업체들이 자율주행 자동차 개발에 열을 올리고 있으며, 몇몇 업체들은 일반 도로 주행에 성공하는 등 어느 정도 성과를 보이고 있다.

현대모비스 역시 자율주행기술 개발에 박차를 가하고 있다. 지난 2014년에 보행자 인식, 전방차량 추월, 상황별 자동제동 및 가속과 감속 기능을 구현하는 자율주행시스템, 그리고 원하는 장소의 빈 공간을 찾아 스스로 주차하는 자율주차시스템을 시연하는 데 성공한 바 있다.

◆ DAS기술 기반으로 자율주행기술 확보에 연구역량 집중
현대모비스는 자율주행기술 확보가 결국 회사의 미래라는 믿음으로 관련 기술 개발에 연구 역량을 집중하고 있다. 이를 위해 지난 2013년에는 600억원을 투자해 전자장치만을 전문적으로 연구하는 전장연구동을 신축했으며, 관련 연구 인력도 대폭 강화했다.

현대모비스는 아낌없는 지원과 투자를 바탕으로 2020년까지 자율주행기술의 성능과 신뢰성을 확보해 양산 준비를 완료하고, 이후부터는 세계 미래차 시장에서 해외 선진사들과 어깨를 나란히 하는 경쟁을 펼친다는 복안이다.

특히 자율주행자동차로 가기 위한 전제 조건인 첨단운전자지원(DAS)기술 개발에 박차를 가하고 있다. DAS 기술의 구현원리는 센서를 통해 상황을 인식하고 ECU 등에서 그 상황에 대한 정보를 파악하고 판단해 기계장치를 제어하는 것으로 자율주행기술과 기본 원리가 크게 다르지 않다. DAS 기술을 얼마나 빠르게 확보하는지의 여부가 자율주행차 개발 시기를 판단할 수 있는 기준이 되기에 많은 업체들이 해당 기술 개발에 열을 올리고 있다.

현대모비스는 적응형 순항제어장치(ASCC), 차선이탈방지 및 제어 장치(LDWS & LKAS), 상향램프자동 전환장치(HBA&ADB), 자동 긴급제동 시스템(AEB), 지능형 주차보조 시스템(SPAS), 후측방 경보시스템(BSD) 등의 DAS 기술들을 개발해 양산하고 있다.

◆ 자율주행의 필수 요소기술
자율주행의 요소기술은 인지, 측위, 제어 기술 등 크게 세 가지 분야로 나눠진다.

인지기술은 사람이 오감을 이용해 상황을 인식하듯 자동차는 센서들을 통해 주변 환경을 인식하는 것이다. 현재 운전자의 안전과 편의를 위해 개발된 첨단운전자지원(ADAS, Advanced Driver Assistance System) 기술들은 레이더 센서와, 초음파 센서, 카메라 센서를 기반으로 하고 있으나, 향후 자율주행시스템을 이루기 위해서는 보다 정교하고 정확하게 상황을 인지할 수 있도록 기존 센서들을 융합하는 센서퓨전 기술이나 레이저 센서와 같은 새로운 고성능 인지 기술이 필수적이다.

하지만 센서기술이 아무리 발전을 하더라도 앞에 사고가 난 상황이나, 앞의 앞 차량이 갑자기 차선을 바꿨다든지 하는 상황까지는 파악하기가 힘들다. 이 때문에 차량과 사물간의 통신을 의미하는 V2X (Vehicle to X) 통신 기술의 발전이 함께 이뤄져야 한다. 즉, 차량과 인프라 혹은 차량과 차량이 통신을 이용하여 서로 정보를 주고받으며 주변 상황을 공유함으로써 차량 주변뿐만 아니라 더 넓은 지역의 환경을 정확하게 인지할 수 있게 되는 것이다.

측위 기술은 정확한 차량의 위치를 산출하는 기술이다. 실제 차량의 위치와 차량이 스스로 인식하고 있는 차량위치를 디지털 지도상에서 정확히 일치시키는 것을 목표로 한다. 이 때문에 상대적으로 오차가 큰 기존 GPS(Global Positioning System) 보다 더 정밀하게 차량의 위치를 파악할 수 있는 측위기술 확보와 고정밀 지도 구축이 선행되어야 한다.

제어 기술은 인지 기술을 통해 얻어진 주행환경 정보와 측위 기술을 통해 산출된 정확한 차량위치를 통하여, 현재 주행 상태에 맞는 주행전략을 수립하고 수행하는 기술이다. 출발지부터 목적지까지 전체 경로를 추종하고 좌우회전, 교차로, 차선변경 등의 주행 상황에 따라 적절하게 판단하여 핸들이나 브레이크를 자동으로 제어하게 되며, 상대적으로 국내 기술수준이 높은 분야이다.

◆ 일반 도로 달리는 현대모비스의 자율주행車
현대모비스는 그동안 내재화 해온 DAS 기술과 센서·측위·제어 기술개발을 바탕으로 오는 2020년 이후 자율주행기술 양산을 목표로 하고 있다. 최근에는 국토교통부로부터 자율주행차에 대한 임시 운행 허가증을 받았다. 현재 개발 중인 자율주행시스템의 실 도로 성능 개발과 검증을 위한 것이다.

앞서 현대자동차와 서울대 연구팀이 자율주행차 임시 허가를 받은 바 있지만. 국내 부품사 가운데 정부로부터 자율주행차 임시 허가를 취득한 것은 현대모비스가 최초다. 이로써 현대모비스는 정부에서 시험운행구역으로 지정한 고속도로(서울-신갈-호법 41km)와 국도(수원, 평택, 용인, 파주 등 )등 총 320km 구간을 오가며 기술 완성도를 높일 계획이다.

현대모비스는 국민차로 불리는 현대차 '쏘나타'에 개발중인 자율주행기술을 탑재했다. 차량 앞·뒤·측면에는 레이더 5개와 전방 카메라 1개, 제어장치(MicroAutobox)가 장착됐으며, 각 레이더와 카메라 센서는 차 주변 360도를 감지해 각종 주행 정보를 제공하는 역할을 담당한다. 이들 정보를 바탕으로 현대모비스의 자율주행차는 앞 차와의 거리유지, 충돌방지, 차선변경 등을 스스로 수행하게 되며 최대 시속 110km 속도까지 시스템 제어가 가능하다.

현대모비스가 구현할 자율주행기술은 레벨 3단계에 해당한다. 일반적으로 자율주행 기술은 레벨0~레벨4로 나뉜다. 레벨3은 부분 자율주행 단계로 운전자가 손과 발을 자유롭게 두면서 고속도로 주행과 같은 특정한 상황에서는 주행 상황을 주시하지 않아도 된다. 위험 상황이나 자율주행이 불가능한 상황이 발생하면 운전자가 핸들이나 브레이크를 조작해 수동모드로 전환해야 한다.

◆ 자율주행기술 검증 위한 전용 시험장 연말까지 구축
이와 함께 현대모비스는 자율주행기술 검증을 위한 전용 시험로를 갖춘 주행시험장을 구축 중이다. 올해 10월 완공 예정인 서산주행시험장은 여의도 면적 6배 크기를 자랑하며 총 14개의 시험로가 설치된다.

이 가운데 첨단 시험로에는 ADAS, V2X 등 자율주행 핵심 기술을 테스트할 수 있는 도시 모사 시험로(Fake City)가 구현된다. 신호 및 회전교차로, 고속도로 톨게이트, 과속 방지턱, 버스 승강장 등 실 도로에서 맞닥뜨릴 수 있는 주행 환경을 그대로 옮겨놨다. 

도심 환경에서 발생 가능한 돌발 상황 재현을 통해 레이더, 카메라, 라이다 등 첨단 센서 성능을 시험하고 SPAS(지능형주차보조시스템), SCC(능동주행시스템), LKAS(차선유지보조시스템) 등 ADAS(첨단운전자보조시스템)기술을 검증한다.

특히 무선 통신망을 활용해 도로 교통 상황을 정확히 파악할 수 있는 V2X인프라에 연동된 ITS(지능형 교통시스템)서비스도 테스트한다. 이를 통해 센서 뿐 아니라 통신기반의 자율주행차 기술 고도화 작업을 진행할 예정이다.