전기차 자율 주행 기술 레벨 정리

테슬라 자동차에 사용되고 있는 ADAS(Advanced Driving Assistance System)인 오토파일럿(Autopilot)에 대해 많이 들어 보았을 것입니다. 이는 주행 중 차선 내에서 차량을 자동으로 조향, 가속 및 제동할 수 있게 도와주는 완전 자율 주행 단계인 레벨 5가 아닌 운전자의 적극적인 제어가 필요한 자율주행 레벨 2에 해당합니다. 이처럼 현재 전기자동차 자율 주행 기술의 단계를 구분하여 정의하고 있는데요 그 단계는 어떻게 정의되고 구분되어 있는지 알아보겠습니다.

 

자율 주행 자동차란 ? 

"자율 주행 자동차"라 함은 운전자의 개입 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 말합니다. 즉 자율 주행을 위해 각종 IT 및 센서 기술을 적용하여 스스로 주변 환경을 인식하고 위험을 판단, 주행 경로를 스스로 결정하여 운전자의 개입이 없이 자율적으로 주행이 가능한 자동차를 말합니다. 이러한 자율 주행 기술은 미국 자동차 공학회, SAE(Society of Automotive Engineers) 에서 정의한 여러 레벨의 수준으로 나누어 단계별로 정의됩니다. SAE의 자율 주행 레벨은 0단계에서부터 5단계까지 총 6단계의 레벨로 나누고 있습니다.

 

자율 주행 기술의 단계

자율 주행 기술의 6단계는 다음과 같습니다. 

 

레벨 0 (Level 0) : 자율 주행 기술 없음(No Automation), 운전자가 항상 자동차를 제어해야 합니다. 

 

레벨 1 (Level 1) : 운전자 지원 (Driver Assistance), 자동차는 운전자의 조향이나 제동을 지원합니다. 하지만 운전자는 자동차 주행 제어에 대한 책임을 가집니다. 즉 주행 중에 발생하는 변수의 감지에 대한 책임은 운전자에게 있는 단계입니다. 어뎁티브 크루즈 컨트롤(Adaptive cruise control), 차선 유지 장치를 통한 운전자를 보조하는 단계를 레벨 1로 볼 수 있습니다.

 

레벨 2 (Level 2) : 부분 자동화 (Partial Automation), 특정한 조건 내에서 특정한 구간에서 자동차의 조향과 가감속을 차량과 운전자가 동시에 제어할 수 있는 단계입니다. 주행 중 변수 감지와 주행 책임은 여전히 운전자에게 있으며 운전자는 항상 상황을 모니터링하고 있어야 하고 시스템이 인지하지 못하는 경우는 즉시 운전에 개입해야 합니다.

 

레벨 3 (Level 3) : 조건부 자율 주행 (Conditional Automation), 특정 조건에서 모든 운전 작업을 시스템이 수행할 수 있는 단계입니다. 고속도로와 같은 특정 조건 구간에서 시스템이 주행을 담당하고 위험한 경우에만 운전자가 개입하는 단계입니다. 주행 제어와 변수 감지는 시스템이 담당하고 레벨 2와 다르게 상시 모니터링이 필요하지 않지만 예측하지 못한 위험 상황을 맞을 경우를 대비하여 운전자가 즉시 제어권을 가져올 준비가 되어 있어야 합니다.

 

레벨 4 (Level 4) : 고도의 자동화 (High Automation), 대부분의 조건에서 시스템이 주행 제어와 주행 책임을 가지면서 자율 주행이 가능한 단계입니다. 단지 악천후와 같은 특정 조건에서는 운전자의 개입이 필요하므로 운전자를 통한 주행 제어 장치가 필요한 단계입니다.

 

레벨 5 (Level 5) : 완전 자율 주행 (Full Automation), 모든 조건에서 자동차가 운전자 없이 자율 주행을 할 수 있는 단계입니다. 탑승자만으로 주행이 가능한 단계이며 시스템이 모든 주행을 담당하므로 운전자가 차량의 조향과 가속, 감속을 제어할 수 있는 장치들이 필요하지 않게 됩니다.

 

자율 주행 자동차의 현재 기술 수준

현재 대부분의 양산 자동차의 자율 주행 기술 수준은 레벨 2입니다. 예를 들어 현대자동차의 고속도로 주행 보조(HDA)와 테슬라의 오토파일럿 등이 레벨 2시스템을 탑재하고 있습니다. 즉 제한된 조건에서 차량 스스로 주행이 가능합니다. 하지만 운전자는 상시 운전대를 잡고 있어야 하는 기술 수준입니다. 

독일의 메르세데스-벤츠는 레벨 3 수준의 자율 주행 시스템을 S클래스와 EQS에 적용한다고 발표함으로써 조건부 자율 주행(Level 3)의 일반 도로 주행 인증을 받은 세계 최초의 자동차 제조사가 되었습니다. 메르세데스-벤츠 차량에 적용된 자율 주행 시스템은 'Drive Pilot'입니다. 신형 S클래스와 EQS에 옵션으로 제공된다고 하는데요 Drive Pilot이 작동하게 되면 차량의 속도와 차량 사이 거리가 자동으로 제어되고 운전자 조작 없이 주행이 가능하다고 합니다. 또한 미국 2023 CES에서 레벨 3 수준의 '드라이브 파일럿'을 선보이면서 네바다주에서 승인 절차를 밟고 있다고 밝힘으로써 미국에서도 레벨 3 수준의 자율 주행이 가능한 양산 자동차가 시판될 것으로 기대되고 있습니다. 벤츠에서는 기존 레벨 2 수준의 자율 주행 시스템 '드라이빙 어시스턴트 패키지'가 있었는데요 레벨 3 자율 주행 시스템 '드라이브 파일럿'은 여기에 각종 센서와 라이더를 추가한 것으로 보입니다. 즉 기존의 드라이빙 어시스턴트 패키지에 전방 라이더, 후방 카메라, 습도센서, 제동 및 조향 시스템이 추가되었습니다. 드라이브 파일럿은 운전자 개입 없이 최대 60km/h까지 주행할 수 있습니다. 

한편 현대자동차는 2023년형 연식 변경 모델에 레벨 3 자율주행 시스템을 적용하기로 하고 신차 인증을 받았다고 합니다. 현대차그룹의 레벨 3 자율 주행 시스템은 'HDP (Highway Driving Pilot)' 입니다. G90 신차 출시를 위한 배출 가스 및 소음 인증을 통과했기 때문에 곧 판매가 가능할 것으로 보입니다. 레벨 3 자율 주행 기능을 가진 국내 차량은 G90이 최초가 될 것으로 보이며 시속 80km까지 레벨 3 기능을 수행할 수 있기 때문에 현재까지 판매되고 있는 양산 자동차 중에서는 가장 앞선 자율 주행 기술로 평가되고 있습니다. 혼잡 구간 자율 주행 지원, 고속도로 자동 진-출입 기능이 포함된다고 합니다.