작성일 : 17-09-20 09:32
4차 산업혁명과 졸음·부주의 운전의 예방적 접근 II (제119호)
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운전자 지원장치

운전자 지원장치는 ‘첨단 운전자 지원 시스템(Advanced Driver Assistance System, ADAS)’이 정확한 명칭이며 운전 중에 발생할 수 있는 수많은 위험상황들 중 일부를 자동차 내 센서가 스스로 상황을 인지, 판단하여 자동차 내 장치를 제어하는 시스템을 의미한다. 여기서 수많은 위험상황이라함은 자동차 내·외부의 자극에 대한 일련의 운전자 행동반응과정인 PIEV(Perception, Identification, Emotion, Volition)에서 발생되는 것, 운전자의 졸음, 딴생각, 부주의 행동 등 운전자 자체가 원인이 되는 것(Human Factor)으로 이해할 수 있다. 우리나라는 올해 4월에 개정된 교통안전법 시행령 및 시행규칙에 따라, 화물트럭이나 버스 등 대형 사업용 자동차에 한하여 차로이탈경고장치(Lane Departure Warning System, LDWS)를 올해 7월부터 의무장착토록 하고 있다. 대상차량은 약 15만대 정도로 알려져 있다. LDWS는 운전자 지원장치 중 주행 조향보조 시스템(Lane Keep Assist System, LKAS)의 부류로 졸음이나 부주의 등으로 운전자의 의도와 다르게 자동차가 차로를 벗어나는 경우 안전띠나 조향장치인 핸들에 진동 등을 발생시켜 운전자에게 알려준다. 이외에도 ADAS 기술에는 전방충돌 경고시스템(Forward Collision Warning System, FCWS), 자동 긴급제동 시스템(Autonomous Emergency Braking, AEB), 어드밴스드 스마트 크루즈 컨트롤(Advanced Smart Cruise control, ASCC), 후측방 충돌 회피지원 시스템(Active Blind Spot Detection, ABSD), 어라운드 뷰 모니터링 시스템(Around View Monitor, AVM) 등 다양하다. 미국, 유럽, 중국의 보험사에서는 ADAS를 통한 교통사고 예방과 피해 경감율이 90% 이상이라 판단하고 ADAS 장착차량에 대해 보험료를 할인하고 있다. 이스라엘은 2009년부터 3년동안 모빌아이 ADAS 장착차량 770만대를 대상으로 추적조사를 한 결과 이들 차량의 보험금 청구가 50% 감소하였음을 보고했다. 네덜란드는 2008년 2,000여대의 트럭에 ADAS를 장착하고 8개월 동안 조사연구를 진행하였는데, 모든 차량이 무사고 실적을 올렸다. 미국 NTBS는 ADAS로 인한 사망사고가 승용차는 93.7%, 상용차는 82.3% 감소한다고 밝혔다. 이런 분위기에서 중국은 버스와 트럭에 FCWS, LDWS를 의무장착하는 GB7258법안을 마련하고 있고 우리나라 육군은 201 8년 군 대형차량에 주행안전장치의 의무장착을 추진하고 있다.


운전자 지원장치와 4차 산업혁명(인더스트리 4.0)

4차 산업혁명의 주요기술로는 인공지능, 사물인터넷, 빅데이터를 들 수 있다. 운전자 지원장치는 4차 산업혁명과 연결되어 빅데이터, 자동차 인공지능시스템의 진화와 직접적으로 관련된다. 자동차 부품, 제조사에서는 최첨단화된 반응시간과 기계적 시스템의 작동 정확성을 기반으로 인간의 행동특성에 근간을 둔 빠른 판단반응과 정확한 작동 및 구현으로 인공지능 기술의 확장을 꾀하고 있다. 컨설팅 및 조사기관인 미국 Tractica에서 발간한 ‘자동차용 인공지능 시장분석과 예측’에 따르면 반자율 혹은 완전자율자동차 시장에서 핵심기술 중의 하나로 인공지능이 중요한 변수가 될 것이며, 인공지능은 물체 감지 및 식별, 방지, 차량 내 개별화 서비스, 현실세계의 모델링, 예측과 관리, 기계센서 기반 데이터 융합, 자동화된 도로정보 서비스, 자율주행, 운전자 얼굴·상태 분석 및 감정인식, 행동인식 등으로 발전되어 2025년에는 관련시장 매출이 598억 달러(59.8조원)에 이를 것으로 예측하기도 했다. 이는 1년 전에 발표한 관련시장매출 368억 달러(36.8조원)에 비해 1.6배 늘어난 수치로 시장의 폭발적 확대를 의미하는 것으로 해석된다. Pioneer사는 ADAS 장치로 졸음운전을 조기에 감지하고 개선하는 Driver Monitoring System을 개발하고 2020년 이후 시장발매를 계획하고 있다. 이외에도 레인지로버 스포츠 2017 차량, 관광버스(Hino S’elega)와 독일 벤츠 자동차의 CLA Coupe 기종의 승용차, 도요타 자동차의 렉서스 LS 600h 기종 등에는 운전자 졸음예방 등을 위한 지원장치가 일부 장착되고 있다. 일본의 오므론(OMRON)사는 AI를 탑재한 온보드 센서를 개발하고 운전자가 운전에 집중하고 있는지 판단하는 알고리즘에 인공지능 기술을 탑재하여 센서기반의 영상 인식, 눈꺼풀 상태, 얼굴 주시방향, 자세 변화 등 졸음과 부주의, 운전자의 컨디션 상태를 감지하는 센서를 이용하여 Driver Concentration Sensing Technology를 개발하고 있다. 일본 국토교통성에서는 작년에 운전자 이상시 대응시스템을 개발·보급하는 방침을 수립하였는데, 카메라 센서를 통해 운전자의 얼굴방향, 눈꺼풀감김 정도, 핸들조작 등으로 졸음·부주의 운전상황이 검지되면 경보가 울리는 시스템이다. 지속적인 기술개발을 통해 운전자가 경보에 반응하지 않을 경우 자동운전시스템으로 자동전환되어 차량을 정지시키는 시스템을 2020년까지 개발하는 것을 목표로 하고 있다.

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근시일 내에 자율주행자동차의 통합판단 알고리즘에 구현된 인지와 주행능력이 인간과 비슷한 수준에 이르게 될 것이며 향후 15년 내에 4차 산업혁명의 한 꼭지로 자동차 혁명이 일어날 것으로 전문가들은 예측하고 있다. 운전자 모니터링 지원장치는 2015년 기준 237억 6,200만엔 수준으로 운전자 지원장치 시장의 약 29%를 차지하며 유럽을 중심으로 시장이 형성되고 있다. 2020년 이후 고속도로에서 자율주행이 본격화될 경우 레벨 3의 조건부 자동운전으로 인한 자동운전에서 운전자 조작으로 전환하는 경우가 발생됨에 따라 그 수요는 더욱 증가하여 관련 세계시장은 2025년 1,389억 8,500만엔 규모로 성장할 것이라 기대하고 있다.


4차 산업혁명을 대비한 준비

미국은 4차 산업혁명과 관련된 9대 전략기술 분야를 정하고 정부를 중심으로 향후 민간이 관련사업과 기술을 주도할 수 있는 혁신적 환경을 조성하는 것을 목표로 첨단자동차, 고성능 컴퓨팅, 스마트 시티 등을 포함하여 추진하고 있다. 일본은 4차 산업혁명에 대비하기 위해 일본재흥전략 경제개발 계획으로 사물인터넷(Internet of Things, IoT), 빅데이터, AI, 로봇기술 등을 2020년까지 개발하여 30조엔의 수익을 창출할 계획을 수립하여 진행 중이다. 일본은 4차 산업혁명과 관련하여 다른 나라에 비해 절대적 비교우위를 가지는 부분을 중심으로 선택집중하고 있다. 민간부분에서도 IoT, AI 등 4차 산업혁명에 필요한 기술개발을 독려하고 핵심인력의 확보에 주력하고 있다. 도요타는 실리콘밸리에 도요타 리서치 인스티튜트(TRI)를 설립하고 자율주행차의 핵심기술인 로봇 및 인공지능 기술개발에 착수했다. 중국은 신에너지 자동차, 차세대 IT 등을 기반으로 2025년까지 독일, 일본 수준의 제조경쟁력을 확보하기 위해 경주하고 있다. 이와 함께 미국, 일본, 독일, 중국 등은 4차 산업혁명 시대를 준비하기 위해 신산업 육성정책, 신산업구조 비전, 하이테크 전략, 제조 2025, 2035 국가기술 이니셔티브 정책 등을 수립하고 있다.

우리나라도 4차 산업혁명과 관련하여 자율주행자동차, 자동차 인공지능시스템, 빅데이터 처리기술, 무선데이터 통신 등이 접목된 운전자 졸음·부주의 지원장치, ADAS의 보급 등 선진국의 발빠른 움직임을 예의주시해야 한다. 또한, 선택과 집중을 통해 정부와 민간이 협력할 수 있는 도로교통안전과 접목된 신기술 개발 등 근원적인 해결책이 요구되고 있다. 우리나라는 선진국과 달리 개인 정보보호법 등 각종 규제로 4차 산업혁명 선도에 어려움을 겪고 있다. 민간분야에서는 현대자동차가 미래 자동차, 융복합 분야 등 기술개발을 위해 전략기술연구소를 만들고 4차 산업혁명과 관련되는 IT, AI 등 기술을 개발하여 사업화하고 있으며 삼성은 커넥티드카로 유명한 하만사를 인수합병하면서 자율자동차 시대에 AI 및 빅데이터와 연계된 ADAS 핵심기술을 확보하기 위해 개발을 진행하고 있다. 우리나라 자동차제조사에서 다양한 ADAS 도입까지는 마켓, 정책적 지원 등 여러 가지 이유로 시일이 많이 필요할 것으로 예측되고 있다. 그러나, 프리미엄급 버스에는 AEBS가 장착되고 있으며 After Market에서의 ADAS 보급이 확대되고 있어 단편적·부분적 ADAS 보급에서 벗어나 다양한 ADAS 탑재를 서둘러야 하며 비용보다는 효과에 초점을 두어야 하는 만큼 제도화와 규제개혁을 통한 의무장착화를 확대해야 할 것이다. 특히 ADAS 2세대 기술인 차량의 거동정보를 기반으로 한 운전자의 졸음·부주의 운전 등을 예측하는 방법보다 신뢰성, 정확성이 높은 ADAS 기술이 요구된다. 이러한 기술은 운전자의 행동특성에 근간을 둔 빠른 판단반응과 정확한 작동 및 구현으로 인공지능 기술의 확장, 빅데이터 분석기술의 적극적인 활용, 융합하는 정책수립, 기술개발이 진행되어야 할 것이다. ▣


김주영_tompkins@ts2020.kr



 
   
 

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