[전문가 칼럼] 자율주행자동차, 폭우에도 운전 잘할까?

│레벨4 이상의 자율주행 기술 개발하기 위한 첨단 시험설비 구축

현재 인류에게 ‘자율주행’이라는 혁명적인 새로운 기술이 일상 속으로 급속하게 파고들고 있다. 대한민국도 곧 다가올 자율주행 시대에 대비해 여러 분야에서 다양한 기술의 개발이 진행 중이다. 완전 자율주행 자동차는 사람의 개입 없이 스스로 주행상황에 대응하는 자동차를 의미한다. 특정 조건에서만 자율주행하는 레벨4 기술과 달리 모든 상황에서 자율주행하는 레벨5 기술을 완전 자율주행이라고 한다. 완전 자율주행 자동차의 개발에는 다양한 주행상황에 대응하도록 하는 기술의 확보가 필요하며, 이를 위해서는 해당 상황에 대한 반복·재현실험 등을 거쳐야 한다.

자율주행 실험도시(K-City) 조감도. ⓒ 자동차안전연구원

경기도 화성에 위치한 한국교통안전공단 자동차안전연구원은 이런 완전 자율주행 자동차 기술을 개발하기 위한 첨단시험설비를 구축한, 세계적으로도 손꼽히는 대표적인 자율주행 메카이다. 2018년 한국교통안전공단 자동차안전연구원은 주행시험장(총 215만 ㎡, 65만 평) 내에 자율주행 실험도시(36만 ㎡ 11만 평)인 ‘K-City’를 조성했는데, 기본적인 주행시험을 위한 도로는 구축했으나, 복잡하고 다양한 상황에서 주행을 시험할 수 있는 환경은 보유하지 않아 레벨4 이상의 자율주행 기술개발에는 한계가 있었다. 이에 정부와 공단은 2019년부터 3년간 ‘K-City 2단계 고도화 사업’을 통해 레벨4 이상의 자율주행 기술을 개발하기 위한 첨단 시험설비를 구축했다. 

│기상환경, 통신음영, 혼잡주행 재현한다

K-City 2단계 고도화 사업은 비·안개 등 기상 상황, 터널이나 빌딩 숲에서 일어나는 위성항법시스템(GPS)·통신 방해 상황, 자동차와 자전거·보행자 등이 공존하는 혼잡주행 상황 등 세 종류의 가혹 환경의 재현이 가능하도록 구축됐다. 모두가 자율주행차가 대응하기 쉽지 않은 상황이다. 

먼저 기상환경 재현시설은 강우, 안개 등 기후환경에서 자율주행차가 반복 실험과 안전성 평가를 할 수 있는 시설이다. 총 길이 620m의 왕복 4차선 도로의 터널형 시험시설로 구축됐다. 터널형 시험시설에는 5㎜/h에서 60㎜/h까지 다양한 강우를 재현하고 시정거리 30m 이상의 안개 상황을 재현할 수 있다. 자율주행차가 폭우에도 운행을 잘하는지 살필 수 있다.

자율주행 실험도시(K-City) 내에 기상환경 재현시설. ⓒ 자동차안전연구원

통신음영 재현시설은 도로상의 악의적 전파환경을 모사해 GPS, 차량·사물통신(V2X) 등의 전파 차단, 교란 등으로 인한 안전성을 평가하고 검증할 수 있는 시설이다. 도심 빌딩 숲, 터널처럼 통신이 어려운 환경을 재현할 수 있는 시스템이다.

자율주행 실험도시(K-City) 내에 통신음영 재현시설. ⓒ 자동차안전연구원

혼잡주행 재현시설은 실제와 유사한 보행자, 자전거, 주변 차량 등의 교통객체를 묘사해 혼잡한 환경을 재현하는 로봇시스템이다. 자동제어 실차평가시스템, 보행자타깃 이송시스템, 충돌타깃 테스트시스템, 수동제어 실차평가시스템 등을 갖추고 있다. 이 시설은 충돌 시 파손을 방지하는 형태로 자율주행차를 평가하며 반복·재현 시나리오를 효율적으로 수행할 수 있다.

자율주행 실험도시(K-City) 내에 혼잡주행 재현시설(로봇시스템). ⓒ 자동차안전연구원

│2027년까지 중소기업, 대학, 데이터공유센터 협의체에 무상사용 확대

K-City와 K-City 내 여러 시설을 보유한 한국교통안전공단 자동차안전연구원은 4차 산업혁명의 핵심기술인 자율주행 기술을 개발하고 자율주행 자동차를 상용화하기 위해 다양한 지원방안을 추진했다. 특히 2019년부터 K-City 전 구간 시설에 대해서는 중소기업과 대학에 상시 사용이 가능하도록 무상으로 개방했다. 2021년 1월부터는 K-City 무상사용 대상기관을 중소기업과 대학에서 ‘데이터공유센터 협의체’까지 확대했고, 무상사용 기간 또한 2027년까지 연장했다. 운영시간은 기존 평일 주간(오전 9시 ∼ 오후 6시)에서 365일 24시간으로 확대해 상시운영하며, 기술지원 등도 확대했다. 이에 대학, 스타트업, 중소기업 등은 자율주행차 테스트베드인 K-City를 이용해 많은 성과를 이루었다. 기술개발을 통해 투자유치에 성공했고, 임시 운행을 허가받았으며, 여러 정부 과제에 참여하기도 했다. 

한국교통안전공단 자동차안전연구원은 공공기관으로서 역할을 강화하고자 무상 지원을 확대해 중소기업·스타트업, 대학의 기술개발과 동반성장을 지원하며 개방형 협력 생태계를 구축했다. 기존 자동차업계 외에 자율자동차 관련 IT 기업(카카오모빌리티, SK, LG, KT 등), 정밀지도기업(이즈원, 웨이티즈), 로봇 관련 기업(엔티렉스) 등으로 산업을 확장하고 다변화를 모색했다. 이뿐만 아니라 K-City 내에 기업들이 중·장기 연구·개발을 수행하고, 창업 공간 등으로도 활용할 수 있는 연구지원시설인 ‘자율주행 미래혁신센터’를 2022년 6월에 준공해 현재 입주를 앞두고 있다. 

자율주행 미래혁신센터 조감도. ⓒ 자동차안전연구원

K-City의 모든 시설은 한국교통안전공단 자동차 안전연구원 홈페이지에서 온라인 신청이 가능하며, 대기업뿐만 아니라 중소기업·대학·연구소·공공기관 등이 폭넓게 사용할 수 있다. K-City는 올해부터 ‘K-City 고도화 사업(3단계)’을 지속적으로 추진해 세계 최고의 자율주행차 평가환경시설로 거듭나도록 노력하고 있다. 

마지막으로 자율주행 자동차는 라이다, 레이다, 카메라의 센싱 기술뿐만 아니라 차세대 지능형 교통 시스템(C-ITS), 인공지능(AI), 딥러닝(Deep Learning), 정밀지도, 정보보안 등 다양한 분야의 많은 인력이 필요하다. K-City를 적극적으로 활용해 관련 전문가들이 많이 양성된다면 우리가 꿈꾸던 상상의 세계가 곧 현실이 될 것이다.

글_김대업 한국교통안전공단 자동차안전연구원 책임연구원