최근 들어 AI 기술이 급속도로 발전하면서 저는 다른 한편 자율주행에 관심이 더욱 많아지고 있습니다.
자율주행은 미래 모빌리티의 핵심으로 꼽히고 있으며, 현재 천문학적인 자본과 연구개발이 투자되고 있습니다.
실제로 저도 작년까지 자율주행 ETF에 투자해 30% 정도 수익을 보고 매도한 경험이 있는데요.
AI가 날아가는 요즘 다시금, 자율주행에 대한 깊이 있는 학습을 통해 미래 투자 기회를 준비하려고 합니다.
오늘부터 차근차근 자율주행에 대해 알아보면서 같이 투자 가능성을 살펴보는 건 어떨까요?
자율주행 첫 시간은 바로 자율주행 단계 입니다.
자율주행이란?
자율주행은 차량이 운전자의 개입없이 스스로 목적지까지 주행하여 도달하는 기술을 말합니다.
이 기술의 시작과 끝은 바로 사물을 제대로 인식하는 것에서부터 시작합니다.
- 인식 : 차량은 주변의 사물, 사람, 도로 상황을 파악합니다.
사람에게는 눈이 있듯, 차량에도 눈의 역할을 하는 기계가 필요한데요.
개발되고 있는 다양한 기술에 따라 센서, 카메라, 레이더, 라이다(LiDAR), AI(인공지능) 알고리즘이 활용되어 주변 환경을 인식합니다.
주변 상황을 인식했으면, 어디로 이동할 지 목적지까지 경로를 계산 합니다.
그리고 차량이 자율적으로 운행을 시작합니다.
주행이 진행되며 목적지까지 원활하게 주행할 수 있도록 지속적으로 [도로 위 다른 자동차, 보행자, 신호등, 도로 표지판] 등을 끊임없이 인식하고, 계산해서 목적지까지 주행을 진행합니다.
이러한 과정이 원활하게 이뤄져야 자율주행의 성공적인 작동이 가능합니다.
자율주행 단계
자율주행 단계는 총 6단계로 나눠 집니다.
각 단계는 차량의 얼마나 독립적으로 운행할 수 있는지, 운전자가 어느정도 개입을 해야하는 가에 따라 구분됩니다.
아래와 같은 자율주행 단계를 이해하는 것이 자율주행 기술의 발전과 상용화 시점을 파악하는 데 매우 중요한 포인트입니다.
레벨 0 : 수동운전
운전자가 모든 주행을 직접 컨트롤 하는 단계를 뜻합니다.
차량의 속도, 방향 등의 결정권을 운전자가 오롯이 갖고 있습니다.
현재 대부분의 차량이 레벨 0 단계에 해당된다고 보면 됩니다.
자율주행 시스템이 없거나, 있어도 전혀 주행에 영향을 주지 않는 상태라고 이해하면 됩니다.
레벨 1: 운전자 지원
레벨 0과 마찬가지로 운전자가 주행을 통제합니다.
시스템은 운전자를 지원해주는 보조적 역할을 하거나, 주행과 관련 다른 기능에 도움을 줍니다.
예를 들어, 어댑티브 크루즈 컨트롤(ACC)나 차선 유지 보조 기능이 여기에 포함됩니다.
주행을 구성하는 2가지 요소, 속도와 방향 조절에 대하여 시스템이 주도권이 없고, 보조 역할만 합니다.
레벨 2 : 부분 자동화
차량이 특정한 상황에서 속도와 방향 조절을 자동으로 수행합니다.
하지만, 운전자는 여전히 차량을 감시하고, 필요 시 적극적으로 개입해야 하는 상황입니다.
시스템이 주행을 자동으로 수행할 수 있지만, 운전자가 운전대에 손을 놓지 않아야 하는 상황입니다.
현재 자율주행의 대표적인 기술인 테슬라의 오토파일럿이나 GM의 슈퍼 크루즈가 이 단계에 속합니다.
레벨 3 : 조건부 자동화
자율주행 단계에서 가장 중요한 분기점이 레벨 3, 조건부 자동화 입니다.
여기서부터 시스템이 주도권을 갖고, 운전자가 보조적 역할을 수행하는 본격적인 ‘자율주행 차’로 생각할 수 있습니다.
특정한 조건에서 운전자는 운전대에 손을 놓을 수 있습니다. (레벨 2는 손을 놓을 수 없습니다)
예를 들어, 고속도로 주행 시 시스템이 차량을 제어할 수 있지만, 운전자가 상황을 모니터링하고 필요 시 개입해야 합니다.
현재 자율주행 단계 레벨 3를 상용화한 업체는 혼다, 벤츠, 볼보 뿐입니다.
그런데 문제는 시속 60km 이하에서만 자율주행이 작동하여 실제로 그다지 크게 활용이 되지 않는다는 점에 있습니다.
레벨 4 : 고도 자동화
차량이 거의 모든 상황에서 스스로 주행할 수 있는 단계로 운전자의 개입이 거의 없어지는 단계입니다.
모든 도로에서 자율적으로 차량이 판단하고, 주행합니다.
운전자는 악천후나 예외적인 상황을 제외하고는 개입하지 않아도 됩니다.
현재 로보택시가 이 기술을 바탕으로 일부 지역에서 테스트되고 있습니다.
미국 샌프란시스코 – 웨이모
중국 베이징&주요 11개도시 – 바이두
레벨 5 : 완전 자율주행
운전자의 개입이 전혀 필요 없는 완전한 자율주행 단계입니다.
차량은 모든 환경과 상황에서 스스로 주행할 수 있습니다.
그렇기 때문에 자율주행 단계 레벨 5는 운전대와 페달이 필요 없습니다.
여기서부터 운전자가 아니라 탑승자라는 단어를 쓰는 게 적절할 것 같습니다.
탑승자는 목적지만 입력하면 됩니다.
현재 자율주행 단계 수준
2024년 현재, 자율주행 단계 기술은 레벨 3에서 레벨 4로 넘어가는 단계에 있습니다.
현재 혼다, 벤츠 등 고급 차량에서 레벨 3 기술이 상용화되고 있으며, 특정한 환경에서만 차량이 스스로 주행하고 있습니다.
자율주행 단계 레벨 4는 현재 제한된 지역에서 로보택시와 같은 형태로 실험되고 있으며, 바이두의 발표에 따르면 25년 흑자를 기대할 정도로 기술력은 많이 발전된 것으로 보입니다.
레벨 4 로보택시는 2030년이 되어야 본격적인 상용화가 예상됩니다.
그렇지만 현재의 문제는 기술이 아닌 바로 ‘상용화’입니다.
레벨 3가 본격적으로 상용화가 되려면 인공지능의 예외 상황처리 능력과 법적, 윤리적 문제가 해결되어야 합니다.
앞서 설명한 것처럼, 아래와 같이 책임 과실 여부가 판단될 수 있어(확실한 건 아닙니다)
레벨 0 ~ 2 : 운전자 주도(=사고 시 운전자 책임)
레벨 3 ~ 5 : 시스템 주도(=사고 시 제조업체 책임?)
대부분의 자동차 회사는 기술력이 있지만, 선제적으로 시스템을 장착하여 상용화하는 것을 꺼리고 있습니다.
미래 자율주행 기술의 발전은 주로 법적 규제와 기술적 혁신에 달려 있다해도 과언이 아닙니다.
특히, AI 기반의 자율주행 알고리즘이 점점 발전함에 따라 예외 상황에 대한 처리가 보다 정교해질 것입니다.
중국과 같은 국가에서는 예전부터 법적 규제가 완화되어 자율주행 차량의 도입이 빠르게 진행되고 있고, 이러한 기술의 발전은 분명히 자율주행 단계의 상승에 도움이 될 것입니다.
그렇다면, 과연 현재 완전 자율주행 기술에 가깝게 도달한 기업은 어느 곳일까요?
세계 최고의 자율주행 기술, 무인화 로보택시 <구글 웨이모 6세대>