인공지능 기반의 부분 자율주행 예시 [사진제공=현대자동차]

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최근 자율주행차가 미래형 자동차로 주목 받고 있고, 향후 운전석에 앉아있기만 해도 스스로 목적지까지 이동해줄 수 있는 완전 자율주행기술도 향후 개발될 것이라는 보도들이 세간의 주목을 받고 있습니다. 뿐만 아니라 자율주행기술이 탑재된 건설장비·서빙로봇 등도 출시되고 있습니다. 이번 ‘기민한 전자이야기’에서는 자율주행 기술에 대해 살펴보는 시간을 마련했습니다.

미국 자동차공학회(SAE, Society of Automotive Engineers)에 따르면 자율주행은 비자동화인 0단계부터 완전자율주행인 5단계까지로 이뤄져 있습니다.

1단계~2단계는 운전자가 직접 상황을 판단하고 운전에 개입하는 단계입니다. 다만 이 단계에서는 시스템이 운전자의 가·감속이나 조향을 보조합니다. 1단계에서는 주로 스마트 크루즈 컨트롤, 차로 유지 보조 등의 역할을 하고 2단계에서는 고속도로 주행 보조, 원격 스마트 주차 보조 등의 기능이 탑재됩니다.

3단계부터는 운전자가 시스템의 요청이 있을 때만 개입하거나 개입이 배제되는 단계입니다. 3단계는 시스템이 상황을 파악하고 운전하게 되는데요. 교통이 혼잡할 때 저속주행, 자동 차로 변경 등의 기능이 있습니다. 4단계에서는 시스템이 정해진 도로와 조건하에 운전을 합니다. 5단계는 시스템이 모든 도로와 조건에서 운전하도록 설계돼 있습니다.

엔비디아 인공지능(AI)시스템반도체 [사진출처=모빌리티인사이트 2020년 6월호]

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자율주행 기술 진보는 시스템 반도체 발전와 함께 이뤄질 전망입니다. 자율주행차의 기술을 구현하기 위해선 각종 차량용 시스템과 고성능 프로세서, 카메라 및 라이더(LiDAR), 레이더(Radar) 등 센서가 탑재되고, 이 때문에 시스템 반도체는 필수입니다. 특히 '안전'과 '완전 자율주행'을 위해서는 시스템 오작동 방지와 빠른 주변정보·정밀지도 수집 등이 반드시 필요하기 때문에 업계는 차량의 두뇌역할을 하는 인공지능(AI) 반도체의 성능과 내구성 향상을 위한 연구에 몰두하고 있죠. 더욱이 운전 중인 자율주행차들이 보내는 도로, 환경 등 교통상황을 적절하게 수집·전송하기 위한 네트워크 기술과 이를 수용할 통합형 시스템 반도체 개발도 이뤄지고 있습니다.

이 때문에 전세계 자동차용 반도체 시장도 확대될 전망입니다. 한국산업기술평가원은 2010년에 자동차 한 대에 들어가는 반도체가 300개에 불과했지만 3단계 이상의 자율주행자동차에는 약 2000개의 반도체가 필요할 것으로 예상하고 있습니다. 또한 글로벌 시장조사업체인 잉크우드 리서치(Inkwood Research)도 글로벌 자동차용 반도체 시장은 해마다 6.76%씩 성장해 2027년에 64억달러(7조4000억원) 규모를 형성할 것으로 전망하고 있습니다.

서울 종로구 서울대학교병원 대한외래에 공급한 LG 클로이 서브봇. [이미지출처=연합뉴스]

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정부와 국내 기업들은 자동차 뿐만 아니라 군용차량, 건설기계, 생활 편의 로봇 등 다양한 자율주행 적용 분야를 개발하거나 지원하고 있습니다.

자율주행 무기의 경우 현대로템이 지난해 한·아세안 특별정상회의에서 자율주행 기반 무인 차량인 HR-셰르파를 시연하기도 했습니다. HR-셰르파의 경우 근거리 원거리 원격주행 기술을 비롯해 차량 앞 경호요원을 인식해 자동으로 따라가는 종속주행, 지정된 경로를 스스로 탐색해 순찰하는 자율주행을 갖췄습니다.

건설기계 분야에서는 최근 현대건설기계와 KT가 5G 기반의 자율주행 지게차의 실증작업을 끝마친 상황이고, 두산인프라코어는 2025년까지 현장에서 건설기계의 무인·자율 작업을 위한 기술인 '컨셉트-엑스'를 상용화한다는 방침입니다.

자율주행 로봇의 경우에도 대중화가 가속화되고 있는데요. LG전자는 2017년 인천국제공항에서 안내로봇을 LG클로이 안내로봇을 운영한 데 이어, 올해 7월부터 국내 대학병원, 프랜차이즈 식당, 호텔 등에 운반용 자율주행 로봇인 LG클로이 서브봇을 공급하고 있습니다.

정부에서도 자율주행기술 개발과 생태계 구축을 위해 각종 사업을 진행하고 있습니다. 국토교통부는 올해 6월 스마트시티, 자율주행차 등 10대 분야에 1000개의 스타트업을 육성하기 위한 금전·연구개발(R&D), 제도개선을 지원하는 전략을 발표한 바 있습니다.

국토부는 또 내년 정부 예산안에 160억원을 반영해 수도권, 강원권, 전라권, 경상권 등 4개 권역 일반국도 1만4000㎞의 정밀도로지도를 제작할 예정이라고 이날 밝혔습니다. 과학기술정보통신부도 올해 스마트빌리지 보급·확산사업의 실증 항목에 자율작업 트랙터, 자율주행 셔틀 등을 포함하기도 했습니다.

뿐만 아니라 산업통상자원부(5216억원·2020~2026년)와 과학기술정보통신부(4880억원·2020~2029년)는 AI시스템 반도체 핵심기술 개발에 총 1조96억원의 사업비를 투입할 예정입니다.