자율자동차 구현 기술의 현황과 제한

자동차 산업에 변화

증기엔진과 철강이 조합되어 농업이 기계산업 우선으로 전환된 1차 산업혁명 전기와 대량 양산을 키워드로 하는 2차 산업혁명 컴퓨터와 인터넷을 중심으로 하는 3차 산업혁명을 거쳐 2017년 1월 스위스 다보스 포럼 이후 4차 산업혁명이 자주 언급되고 있고 4차 산업혁명은 미래형 정의로서 아직은 모호한 면이 많고 세부사항에 대해서는 사람들마다 정의하는 바가 다르나 적어도 무인 원격 가상화는 핵심 키워드로 널리 공감을 얻고 있으며 대체적으로 그 변화상은 시간적 공간적 개념을 초월하는 생산 및 소비 체제로의 개편을 지향하고 이것을 자동차에 국한하여 적용하면 인공지능을 이용한 자율주행 자동차의 등장을 필두로 하는 자동차 산업체제의 개편 정도로 정의할 수 있고 이제까지 많은 기업들이 자율주행 자동차 개발에 몰입하고 앞 다투어 과도기적 결과물들을 소개하며 또 차로이탈 가능성이 적은 철도에서 이미 무인시스템이 운용 중 인 만큼 그리 멀지 않은 미래에 인공지능이 교통과 자동차를 원격 통제하는 세상이 도래할 것이기에 자동차를 만드는 과정과 소비하는 방법도 함께 변하게 될 것입니다.

 

자율 자동차 원격 통제 구현 기술

한편 자율 자동차 개발 추세 중심에 원격 통제를 구현하는 핵심수단인 무선통신이 자리하고 있고 사실 이 기술은 과거부터 중요한 트렌드 변화 인자였는데 예를 들어 1996년부터 상용화 서비스를 시작한 GM On Star서비스 2003년 시작된 현대차 기아차의 Mozen 서비스는 모두 차량 탑재형 CDMA 통신 설루션을 활용하였고 이런 서비스들은 초창기 2G급 전국 망이 없었더라면 실현 불가능한 Telematics 서비스였다고 판단되며 이후 고속 무선통신 네트워크가 보편화되면서 사물인터넷이 수시로 거론되고 자동차 분야에서는 Connected Car라는 개념이 재차 강조되고 있는데 그 기본개념을 확장하고 인공지능이라는 변수를 더하면 원격 통제형 또는 독립 주행형 자율주행 자동차로 그리고 더 나 아가 자동차의 생산과 소비에 관련된 체제 개편까지 더해지면 그것이 곧 자동차 분야에 있어서 4차 산업혁명이 되는데 다양한 연구개발 실적 발표에도 불구하고 이미 국내에서 운용되고 있는 자동차들과 수년 내 생산될 자동차들에 대해서는 다음 몇 가지 이유들로 인해 미래 자율주행 자동차나 4차 산업혁명에서 거론되는 무선통신 기타 향상된 원격제어 기술들이 빠르게 접목되기를 기대하는 것은 다소 무리한 면이 있습니다.

 

자율 자동차 현황

우선 2016년 말 기준 우리나라 자동차 등록대수는 2180만 대 승합차 89만 대 화물차 349만 대 특수차 8만 대이고 동년 신규 등록 187만 대 폐차 말소 102만 대이며 차량 품질의 향상과 맞물린 차령 10년 이상 자동차는 총 673만 대로 매년 점증하는 추세이고 이런 조건이 그대로 유지된다고 가정한다면 Connected Car 기술을 접목할 신규 모델 구입은 단순 계산으로는 10년 이상 차량들이 완전히 사라지는 시점인 약 7에서 9년 이후에나 가능하다는 논리가 성립하기에 Wireless Wide Area Network인 와이브로 Wibro WirelessBroadband를 그리고 HSDPA WiFiHigh Speed Downlink PacketAccess and WiFi 4G LTE 네트워크를 제공 중이고 커버리지가 넓고 한때 국가표준으로까지 권장되었던 Wibro는 대체적으로 사장되는 추세이고 Small Cell 기반의 HSDPA WiFi는 이종 Topology결합구조로 인한 낮은 업 다운로드 속도가 문제가 되면서 이동차량용 네트워크로 다소 부족하다는 평가를 받고 있고 한편 최근 통신사 영업 전략에 따라 무선 통신 네트워크는 4G LTE로 통합되어가는 추세입니다.

 

자율 자동차 제한요소

차량용 네트워킹 서비스를 제공받기 위해서는 탑재 하드웨어 제작 시 통신사와 미리 협의된 전용 통신 모듈을 구매 사용해야 하고 운용 중에는 데이터 사용량에 따라 매월 월정 수수료를 지불해야 한다는 경제적 부담이 있는데 그래서 지하철 철도 버스 등 공공교통 부문 이외는 무료 공유 네트워크가 부재하고 이점은 저렴한 비용으로 좀 더 다양한 Connected Car설루션을 만들어내는 데 있어서 한계로 작용하고 최근 시험 사례로 소개된 SKT 28 Ghz 20 Gbps 5G 기술은 데이터를 전송하고 서버의 처리결과를 다시 받아보기까지의 시간을 1 milli Second 수준으로 줄임으로써 당장이라도 AI가 주도하는 원격 통제형 자율주행 자동차에 적용될 할 만큼 반응이 빠르지만 5G의 상용화 시점이 2020년 이후로 잡혀 있고 상용화 이후 비용 회수 응용 애플리케이션을 만들어 내는데 필요한 제도 시장 환경의 조성 지적재산권 충돌 문제 해소 등 풀어야 할 숙제가 많습니다.

 

마지막으로 향상된 기술들을 자동차에 접목함에 있어서

물리적 환경의 조성비용을 누가 어떻게 얼마나 지불하는가라는 고민도 있고 2014년 산업자원부는 2020년까지 전기자동차 누적 20만 대 공공 급속 충전시설 1400기 1회 충전 주행거리를 300㎞로 확대한다는 야심 찬 계획을 발표했지만 2016년 말 기준 전기자동차의 보급률은 불과 총 5914 대로서 기대와 달리 그 실적이 매우 저조하며 그나마 정부 보조금 지급 공공기관 구입 독려 등을 통해 실적이 확보된 것으로 기본적으로는 전기자동차의 커버리지가 작고 가격이 비싸며 충전에 불편함이 있다는 현실적 사유로 소비자에게 외면받고 있는 것인데 이는 신기술의 시장 안착이 얼마나 어려운지 얼마나 많은 시간과 노력이 소요되는 지를 보여주는 사례로 새로운 무선통신 환경 으로의 전이라는 것도 크게 다를 것이 없습니다.

 

※ 참조문헌 : IOT 기반 공공교통부문 자동차 운행 상태 모니터링 및 평가분석 시스템에 대한 연구 (김현배 2018)