자율주행 레벨 4 과연 출시될 수 있을까요? 테슬라도 BMW도 현대차도 자율주행 레벨 3을 출시를 준비하고 있는 상황에서 자율주행 레벨4 출시는 가능하기는 할까요? 지금 바로 출시 가능성을 확인해보겠습니다!
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자율주행 레벨 4 과연 가능한가?
자율주행 레벨 4는 도로에서 운전자가 운전을 하지 않고 자동차가 스스로 운전을 하는 수준의 자율주행 레벨을 의미합니다. 테슬라의 오토파일럿이 테슬라 내부적으로는 레벨 4를 달성했다는 소식은 있으나 아직은 출시하지 않았습니다.
폭스바겐 자율주행 레벨4 어느 정도 수준인가?
폭스바겐 자율주행 레벨4 자동차 또한 공식적으로 자동차가 상용화 되어서 출시 된 것은 아닙니다. BMW 에 자율주행 레벨 3 기술을 탑재한 자동차를 얼마 전에 출시하였습니다.
자율주행 레벨 3 기술은 완전 자율주행이 아니기 때문에 운전자가 운전석에 앉아서 앞차 와의 간격을 잘 지키면서 주행하고 있는 지와 혹시 자동차가 보행자와 충돌할 위험은 없는 지를 운전자가 감시하여야 하는 수준입니다.
현대차 자율주행 레벨 3 언제 출시하나?
현대차 자율주행 레벨 3 자동차를 2023년 하반기에 출시한다고 언론에 발표하였다가 다시 연기되었다는 기사가 나왔습니다. 자동차 제조사는 상용화된 자동차가 판매된 후에 기능의 하자가 뒤늦게 발견되면 모든 차량에 대해서 리콜을 하여야 합니다.
현대차 자율주행 레벨 3 모델도 작은 기능 오동작이 발생하면 북미 시장의 소비자들이 집단 소송을 제기할 우려가 있어서 완벽한 자율 주행 기능 검증을 마친 후에 출시하려는 것으로 보입니다.
엘론머스크의 언론 인터뷰를 보면 2023년 말까지 자율주행 레벨4에 근접한 오토파일롯을 출시하겠다고 하였습니다. 시기가 맞물려서 도조 컴퓨터라는 슈퍼 컴퓨터도 2023년 말에 공개한다고 하였으나 2024년 1월 달인 지금에도 아직은 공개되지 않았습니다.
엘론머스크가 높은 목표를 제시하고 무리한 일정을 발표해왔던 점을 고려해보면 100% 신뢰할 수는 없지만 테슬라 내부적으로는 자율주행 레벨4 및 자율주행 레벨 5 기술을 준비해두고 테스트를 진행하는 것으로 보입니다.
미국자동차공학회(SAE)에서는 자율주행 레벨4 수준을 사람이 개입하지 않고서도 도로 위에서 발생하는 모든 상황에 대응할 수 있는 기술 수준을 요구하였습니다.
자율주행 기술은 사실은 구글에서 분사한 웨이모에서 가장 먼저 시작했습니다. 웨이모 기술진은 완벽한 기술을 추구하는 성향을 보여주었습니다. 테슬라는 카메라만 가지고 머신러닝을 통하여 도로 위의 자동차와 차선을 식별하여 자율주행하는 방향을 추구하였습니다.
웨이모는 차량의 4군데에 라이다를 부착하고 차량의 전방과 후방 및 사이드에도 카메라를 달아서 라이다로 물체를 탐지하고 카메라 영상을 분석하여 이중으로 안전하게 충돌을 방지하고 차선을 유지하기 위한 기술을 개발을 했습니다.
테슬라가 완전 자율주행 자동차는 아니고 자율주행 레벨 2 수준의 주행 보조 장치 형태로 오토파일롯 제품을 출시하였습니다. 그러나, 웨이모는 비싼 라이다센서를 여러 개를 장착하고 카메라 장치의 갯수도 많아서 차량의 비용이 비쌌습니다. 결국에 웨이모는 경제성을 맞추지 못하여 시중에 상용화를 하지 못하고 연구 개발만 하고 있습니다.
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자율주행 자동차는 대부분이 전기차를 기반으로 개발되고 있습니다. 테슬라도 전기차 모델에 오토파일럿 기능을 추가하여 반자율주행 모드로 시작되었습니다. 기아차와 현대차에서 출시했던 전기차에 대하여 자세하게 정리하였으니 확인해보시기 바랍니다.
테슬라 자율주행 사례를 통한 안전성 검토
테슬라 자율주행 기능이 불완전한 것은 조금은 알려져 있습니다. 미국에서 횡단 보도를 자전거를 한쪽에 밀고서 이동하던 보행자를 오토파일럿 모드로 동작 중이던 테슬라가 충돌하여 보행자가 사망하는 사고가 발생했습니다.
테슬라 오토파일럿으로 주행하던 차량이 사거리 교차로에서 좌회전을 하려는 순간에 왼쪽에 세워져 있던 흰색으로 도색된 화물차의 옆 모양을 인식하지 못하여 회전하면서 화물차의 옆면을 충돌한 사고도 있습니다.
테슬라 오토파일럿은 카메라 이미지를 추출해서 차량 내부에서 오브젝트 탐지를 하는 방식으로 알려져 있습니다. 도로 위에서 촬영한 수백 만 장의 이미지로 머신러닝 학습을 시킨 후에 모델을 만들었고 오토파일럿에 학습된 모델을 탑재하였습니다.
AI모델도 이미지로 학습을 한 것과 주행하면서 카메라로 찍은 사진을 비교하여 유사하면 장애물로 인식을 하게 됩니다. 만일 학습할 때에 흰색으로 도장된 화물차를 45도 각도로 찍은 이미지와 사진이 없었다면 오토파일럿의 알고리즘은 장애물로 인식하지 못합니다.
안전성 측면에서는 웨이모와 같이 라이다 센서와 레이더 센서 및 카메라 센서를 모두 탑재해야지 안전합니다.
자율주행 레벨3 현대차 과연 상용화 가능할까?
현대차 자율주행 레벨 3 자동차는 2023년도 초에 실증 테스트를 위해서 강남대로에서 잠시 운행된 적이 있습니다. 강남 대로는 원래 차량이 많아서 혼잡하여 테스트 주행을 도로가 한가한 시간대에 잠깐 진행한 것으로 보입니다.
자율주행 레벨4 상용화 가능할까?
자율주행레벨4 사용화 가능할지 모든 자동차 매니아들이 관심을 기울이고 있습니다. 한국에서 개발된 자율주행 자동차들은 SK텔레콤, KT, LG유플러스와 협업을 하여 LTE무선통신 및 5G 데이터 통신을 지원하고 있습니다.
자율주행 및 5G 네트워크 연동
이동통신 업계에서는 5G네트워크를 많은 비용을 들여서 구축하고 있으나 핸드폰 데이터 요금으로는 감당하기가 쉽지 않습니다. 그래서, 몇년 전부터 자율주행 자동차와 5G네트워크를 연동해서 3D 지도 정보를 자율주행 자동차에 탑재된 텔레매틱스 장치로 다운받아서 도로의 지형과 건물의 정보를 파악하도록 하였습니다.
정부에서도 자율주행을 위한 ITS 인프라 구축 시범 사업을 진행하였고 판교에 자율주행 테스트를 위한 도로가 구축되었습니다. 아직은 안전성 여부가 완벽하게 검증된 것은 아니라서 몇 년 동안 실증 사업을 진행하고 있습니다.
자율주행레벨4 동작 원리
자동차에 장착된 라이다 센서에서 레이저를 쏘아서 반사된 각도와 레이저 빛의 강도를 레이저 수신부에서 취합합니다. 아울러, 전방 카메라와 후방 카메라는 전방과 후방의 사진을 각각 촬영하여 자동차에 탑재된 이미지 추론부로 전송합니다.
자율주행 자동차의 추론부는 이미지에서 자동차와 차선 및 가드레일과 보행자들을 식별합니다. 이미지에서 추출한 좌표와 라이다 센서에서 수신된 좌표를 합하여 박스를 크게 그립니다.
자율주행 자동차는 안전을 보장하기 위하여 가능한 가장 크게 박스를 그리고 해당 부분은 장애물로 인식을 합니다. 자동차의 휠을 제어하여 주행방향을 결정하고 액셀러레이터를 조절하여 속도를 변경합니다.
위 과정을 통해서 라이다 센서로 측정한 데이터와 카메라로 촬영한 이미지를 합하여 안전하게 주행할 수 있습니다.
자율주행레벨4 자주 하는 질문 및 답변 ( FAQ )
자율주행레벨4 자동차는 어떤 동작을 하나요?
고속도로에서 차선을 유지하고 앞 차와의 간격을 자동으로 유지해줍니다. 교차로에서 신호를 따르고 다른 차량과 충돌하지 않도록 안전하게 운전을 합니다.
자율주행레벨4 자동차는 어떻게 작동하나요?
자동차 생산 업체에 따라서 레벨 4 동작을 구현한방식이 다릅니다. 테슬라는 카메라로 사진을 찍어서 차선과 앞차와의 간격을 탐지하여 속도와 방향을 자동으로 조절합니다. 웨이모는 라이다센서와 카메라 데이터를 모두 활용하여 3D지도를 생성하고 도로의 지형물과 사람을 탐지하여 주행속도와 방향을 조절합니다.
자율주행레벨4 자동차 상용화는 언제쯤 될까요?
자동차 전문가들은 2030년 쯤에 레벨4 자율주행 자동차가 상용화될 것으로 예상하고 있습니다.
마치며
자율주행 레벨 4 출시일에 대해서 많은 사람들이 관심이 많습니다. 아직 현대차도 자율주행 레벨 3 출시일을 2024년으로 미룬 상황이라서 레벨 4 상용화에 대한 예측은 조금 이를 수 있습니다.
자율주행 레벨 4가 2030년도에 도래하면 5G네트워크와 유기적으로 융합하여 자동차가 처음 가보는 길에서도 3D맵을 5G네트워크에서 다운받아서 안전하게 자동으로 운전이 가능해집니다.
테슬라 오토파일럿은 2024년부터 자율주행 레벨 3 수준의 기능을 제공하겠다고 선언하였습니다. 테슬라 오토파일럿이 운전자가 운전대에서 손을 놓고 정상 주행을 하는지 감시만 하는 수준까지 상용화가 된다면 폭스바겐을 비롯한 다른 자동차 제조사들도 주도권을 놓치지 않기 위해서 따라서 레벨3 자동차 모델들을 출시할 가능성이 높습니다.
자율주행 기술이 도로에서의 사고를 줄여주는 안전한 날이 빨리 오기를 기대하고 있습니다. 테슬라 오토파일럿에 레벨4 기술이 탑재되었다는 기사가 나오면 바로 자세한 내용을 업데이트하도록 하겠습니다.