현대차가 내년 양산하는 레벨3 자율주행차, 어떻게 달라지나

카메라·레이더 외 라이더 기술 추가로 인식 범위, 정확성 개선

통합제어기술도 업그레이드…부분 자율주행·자율주차 가능

2019년 1월 30일 경기 화성시 현대기아차 남양기술연구소를 방문한 이낙연 더불어민주당 대표(당시 국무총리)가 정의선 현대차그룹 회장과 함께 자율주행 수소전기차량에 탑승해 손을 흔들고 있다. ⓒ사진공동취재단

현대자동차가 내년부터 레벨3 수준의 부분 자율주행 기술을 양산차에 적용키로 하면서 앞으로 자동차 운용 환경에도 큰 변화가 예상된다. 레벨3는 ‘완전 자율주행’ 바로 이전 단계인 ‘부분 자율주행’으로, 현재 양산차에 적용되는 레벨2에 비해 운전자의 개입이 확연히 줄어든다.

6일 현대차에 따르면 자율주행 레벨3을 구현하기 위해서는 이전 단계에 비해 인식기술이나 통합제어기 측면에서 진일보한 개선이 필요하다.

센서퓨전(카메라와 레이더간 데이터 융합)의 경우 현대차그룹 내 가장 높은 수준의 기술을 적용한 제네시스 GV80가 대향·교차·횡이동 차량 인식, 전방 차량 충돌회피 가능 차속 증대, 차로 변경 시 주변차량 인식, 근거리 끼어들기 차량 인식 정도가 가능한 수준이다. 사물 인식도 카메라와 레이더에만 의존한다.

현대자동차의 자율주행 관련 기술인 센서퓨전 1단계와 2단계 비교. ⓒ현대자동차

하지만 이르면 올해 말, 늦어도 내년 초 출시되는 제네시스 G90부터는 레벨3 자율주행에 대응한 센서퓨전 2단계 기술이 적용된다. 이를 통해 오토바이 인식 기능과 차로 내 정지 장애물 인식 기능이 추가되며, 차로 변경 시 후방차량 인식 거리가 늘어나고 근거리 끼어들기 차량 인식 성능도 개선된다.

이를 위해서는 기존 전방 카메라와 레이더 뿐 아니라 라이다(레이저 펄스 반사파로 사물을 인식하는 장치)까지 추가로 장착해야 한다.

레벨3 자율주행 차량은 진일보된 인식 기술인 라이다가 장착되면서 물체 인식 범위나 정확도도 월등히 향상된다. 기존 카메라를 통한 영상 인식은 날씨 등 환경에 영향을 받을 수밖에 없고, 오류 가능성도 높지만 라이더는 이런 한계를 극복해준다.

이를테면 폭우가 쏟아지는 야간에 주행해도 라이다는 사물을 인식하는 데 지장이 없고, 안개가 짙어 시야가 가려져도 문제가 없다. 카메라만 이용한 차선유지장치는 차선이 없거나 오래돼 흐릿해질 경우 인식하지 못할 가능성이 있지만, 도로 경계를 인식하는 라이다가 추가될 경우 그런 한계를 극복해준다.

카메라가 바로 앞의 차량(선행)만 인식해 그 앞의 차량(선선행) 차량으로 인한 돌발상황에 대처하는 데 한계가 있다면, 라이다는 원거리 타깃은 물론 선선행 차량까지 인식해 어떤 상황에서도 사고 위험을 최소화해준다.

현대자동차의 영상 인식 기술 및 라이다 인식 기술. ⓒ현대자동차

각종 센서를 통해 인식한 정보를 통해 차량을 제어하는 통합제어 기술도 레벨3 자율주행 단계에서는 한층 개선된다.

현대차가 내년 양산 적용을 목표로 개발 중인 자율주행 통합제어기는 고성능 프로세서를 활용해 레벨3 자율주행은 물론, 자율주차 기능까지 발휘할 수 있도록 딥러닝 기반 영상인식 등 고도화된 신호처리는 물론, OTA(Over-The-Air) 무선 업데이트 기능도 제공한다. 이는 장기적으로 고성능 프로세서 교체를 통해 레벨 4·5단계 자율주행도 대응 가능토록 설계된다.

현대자동차의 자율주행 통합제어기 개념도. ⓒ현대자동차

이같은 기술의 진보는 운전 방식에 있어서도 큰 변화를 가져다준다. 현재 양산차에 적용된 레벨2 수준의 고속도로 주행 보조(HDA) 기술의 경우 자동차가 차선을 인식하고 스티어링 휠을 제어해 차로 중앙을 유지하며 앞차와 일정 거리를 두고 달리는 기능을 제공하지만, 영상 인식의 불완전함으로 인한 사고 위험 때문에 장시간 스티어링 휠에서 손을 떼지 못하도록 하고 있다.

하지만 레벨3은 운전자가 스티어링 휠을 잡지 않고도 주행이 가능하며 위급시에만 운전에 개입하는 정도로 정확성이 개선된다. 내년에 출시되는 현대차의 최신 차종을 구매하는(아마도 별도의 자율주행 옵션 비용을 지불해야겠지만) 소비자는 주행 중에도 두 손이 자유로워지는 것이다.

기아자동차 셀토스가 핸들 조작 없이 스스로 차로 중앙을 따라 주행하는 장면. ⓒ데일리안 박영국 기자

주차 스트레스에서도 해방된다. 기존 자동주차 기능은 T후진주차나 평행주차와 같은 정형화된 조건 하에서만 가능했지만, 레벨3 자율주행 차량은 다양한 환경에서, 심지어 운전자가 차에서 내린 상태에서도 주차가 가능토록 하는 원격 스마트 주차보조(RSPA2) 기능을 장착하게 된다.

현대차는 2024년에는 운전자가 목적지 인근에서 내려 차량에 명령을 내리면 스스로 주차장을 찾아 발렛파킹을 하고, 다시 이동할 때 운전자의 위치로 돌아오는 원격 발렛 기능까지 장착할 계획이다.

한편, 현대차는 자사 차량에 자율주행 기술을 적용하는 방식을 ‘보편적 안전’과 ‘선택적 편의’로 나누는 투 트랙으로 진행할 방침이다.

전방충돌방지보조, 차로이탈방지보조, 후측방충돌방지보조, 운전자주의경고, 주차충돌방지보조 등 안전장치들은 모든 차량에 기본적으로 적용하되, 내비게이션기반 스마트크루즈컨트롤, 차로유지보조, 고속도로주행보조, 원격스마트주차보조 등 완성도 높은 편의 기능은 옵션으로 선택할 수 있도록 하는 식이다.