[흥미를더하다] 자율주행자동차 + @ = 트랜스포머? 자율주행기술레벨

ChatGPT에 관해 공부를 한 뒤로 AI 관련 기사와 내용을 보다 보니, 이것저것 궁금한 게 많이 생겨서 그런지 이쪽으로 유심히 찾아보고 있다. AI라는 말을 들었을 때, 생각나는 영화 두 개가 있다. 

트랜스포머와 업그레이드

트랜스포머

업그레이드

업그레이드 내용 : 사지마비가 된 주인공이 AI 칩 스템의 도움을 받아 움직일 수 있게 되나.. 안봤으면 보자 재밌다.

 

문득 이런 생각이 든다. 몇 천억개의 파라미터가 있는데 왜 AI가 생각하는 것보다 빠르게 성능이 개선되지 않을까?

그럼 이제 현실을 보면 된다. 현재 자율주행자동차로 유명한 곳인 테슬라를 우선 보자.

지금 영화에서 언급되는 업그레이드의 스탬(AI 칩)이나 트랜스포머를 보면 자발적으로 판단이나 사고가 가능한 자율주행 5단계 이상이 되어야 한다는 의미이다. 하지만 현실은 현재 자율주행 쪽의 고가를 달리고 있는 테슬라조차도 2단계에 머물러있다.

많은 양의 파라미터가 쌓인다면 수년 내에 발전이 눈부시게 이뤄질 수 있겠지만, 아직은 역부족이다.

---

자율주행자동차의 레벨은 총 6단계로 0단계부터 5단계까지 있다.

그렇다면 자율주행의 기술 단계가 왜 필요할까?

위성을 통해 위치를 기반으로 조금씩 위치 조정이 필요한데, 개개인의 입장에서는 이것이 매우 가까이 보이지만 우리의 위치를 우주에서 보게 되면 얼마나 세밀한 기술이 필요한지를 알 수 있다.

그렇기에 문제가 많고 아직은 인간을 대신해 AI가 완벽한 리드를 하기보다는 인간을 도우는 정도의 역할이 되고 있는 것이다. 

갈수록 빨라지는 발전 속도에 대한 안전벨트가 자율주행 기술 레벨이라고 볼 수 있다.

---

자율주행 레벨

자율주행자동차의 성능과 안전을 확인하기 위해서 해당 자동차에 장착된 자율주행 시스템의 수준을 일정한 잣대로 평가하기 위한 레퍼런스가 필요한데, 이것이 자율주행 기술레벨이다.

기술 고도화에 따라 등급을 나눠 레벨 0에서 레벨 5까지 6단계로 구분된다. 이 레벨은 미국 연방 도로교통안전청(NHTSA) 레벨 0부터 레벨 4까지 5단계로 구분하며 최초로 정의했다. 이후 미국 자동차공학회(SAE International, 이하 SAE)에서 초안과 수정안으로 레벨 0에서 레벨 5까지 6단계로 세분화된 내용을 정의하며 현재 국제적으로 통용되고 있다.

---

레벨 0. 비자동화 단계

레벨 0은 비자동화라는 말 그대로 자율주행 시스템이 없는 비자동화 단계로 운전자가 모든 면에서 차량을 컨트롤하는 단계이다.

 

레벨 1. 운전자 보조 단계

레벨 1은 운전자 보조 단계로 방향, 속도 제어 등 특정 기능은 자동화가 되어 있지만 운전자가 차의 속도와 방향을 항상 통제할 필요가 있다. 크루즈 컨트롤, 차선이탈 경보장치, 긴급 제동장치 등이 달린 차를 레벨 1로 분류한다.

---

레벨 1 뒤의 단계를 설명하기 전에, 용어들에 대해 간단하게 설명하겠다.

크루즈 컨트롤(Cruise Control) : 가속 페달을 밟지 않아도 지정된 속도로 차를 주행할 수 있는 기능

차선이탈 경보 장치(LDWS) : 운전자 개입 없이 스스로 차선을 유지하며 주행하는 시스템으로 차선 유지 보조 장치보다 높은 단계에 이르는 기술

자동 긴급제동장치(AEB) : 주행 중인 차량의 전방 자동차와 사람과 같은 장애물을 인식하여 충돌을 예상하고 이를 운전자가 개입하지 않는다고 판단하면 스스로 자동적으로 브레이크를 작동해 충돌을 방지해 주는 첨단 안전기술 시스템이다.

---

레벨 2. 부분 자동화 단계

레벨 2는 부분 자동화를 이룬 단계로 고속도로와 같은 정해진 조건 내에 차선과 간격 유지가 가능한 단계이다.

레벨 1과의 다른 점은 방향 제어 장치와 함께 가속, 감속까지 시스템이 제어가 가능하다는 것이다. 차선을 벗어나지 않도록 자동차 스스로가 조향 장치를 움직이고 앞차와의 간격 등을 고려해 스스로 속도를 줄이거나 내는 것도 가능하다. 그러나 운전자가 항상 주변 상황을 주시하고 적극적으로 주행에 개입해야 한다.

 

앞서 언급했던 것처럼 테슬라와 같은 많은 자율주행자동차 회사들이 이 단계에 머물러 있다.

 

레벨 3. 조건부 자동화 단계

이때부터는 주행 시 모니터링과 차량의 통제권이 운전자에서 시스템으로 온전히 넘어간다.

운전자가 주의를 기울여야 하는 시간이 줄어들고, 조건부 자동화로 일정 조건 내에 자율주행이 가능하다.

이 등급에서는 자동차가 스스로 장애물을 감지해 회피하기도 하고 정체 시 경로를 돌아가기도 한다.

따라서 운전자가 적극적으로 주행에 개입할 필요는 없지만 자율주행 한계 조건에 도달하면 정해진 시간 내에 대응해야 한다.

 

레벨 4. 고도 자동화 단계

레벨 4는 고도 자동화로 대부분의 도로 안에서 자율주행이 가능하다. 주행의 제어와 책임이 모두 자동차 시스템에 있으며, 복잡한 도심, 골목, 커브 등 돌발 상황이 예상되는 도로에서도 자율주행이 가능하도록 한다. 다만 악천후와 같은 일부 조건에서는 운전자의 개입이 요청될 수 있기에 주행 제어 장치는 필요하다.

 

레벨 5. 완전 자동화 단계

레벨 5는 완전 자동화로 주행 시 운전자가 불필요하며 탑승자만으로 목적지까지 주행이 가능하다. 목적지를 입력하면 자동차의 시스템이 모든 조건에서 주행을 담당한다. 레벨 5에 이르면 운전자를 위한 방향 제어 장치나 가속, 감속을 위한 장치들은 불필요해진다.