자동차 제조사들의 기술 발전으로 인해 IT기술과 자동차가 융합되어 과거 SF영화 에서나 등장했었던 '스스로 움직이는 자동차'가 점점 현실화 되고 있다. 특히 자율주행차의 경우 경우 각 레벨마다 작동 원리와 방식이 다르다.
우리나라의 경우 자동차관리법 제2조 제1호의3에 따르면 "자율주행자동차"(自律走行自動車)란 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 차를 말한다. 자율주행기술을 적극적으로 활용하고 있는 기업으론 테슬라가 있다. 오토파일럿 기능을 전 차종에 탑재해 전 세계 판매된 테슬라 차량의 수십억 km 주행 데이터를 분석해 모든 환경에서 자율주행이 가능하게 개발했다.
국내 기업들도 자동차 제조사와 협력해서 자율주행차 기술 개발에 적극 나서고 있다. 특히 다양한 매체를 통해 자율주행 자동차를 테스트했다는 소식들을 접하게 되면 자율주행기능의 상용화가 그리 멀지 않았음을 직감하게 된다.
물론 현실에서의 자율주행 기술의 발전상은 매체에서 호들갑을 떨어대는 속도만큼 빠르진 않다. '도로'라는 곳은 해상이나 하늘과는 비교도 할 수 없는 수많은 변수를 고려해야 하고, 여전히 반영해야 할 변수들이 산더미처럼 쌓여 있다.
기술의 발전 속도를 따라가지 못하는 '법'과 '제도'의 변화 역시 선결되어야 할 과제다. 전 세계 자동차 제조사들은 지금도 라이다(LIDAR, Light Detection and Ranging), GPS, 카메라를 통해 주행하는 자율주행 시스템을 개발하며 일반 양산차에도 적용하기 위해 노력하고 있다.
한국에서도 자율주행차 기술은 1990년대 후반부터 국책 교통연구기관과 고려대학교 한민홍 연구팀을 중심으로 본격적인 연구에 돌입했다. 세간에 잘 알려지지 않았지만 2000년대 초반 이미 경기도 고양시와 파주시의 자유로에서 자율주행 기술을 상당 수준으로 완성하는 데 성공했다.
2010년대에는 컴퓨터 딥러닝을 이용한 자율주행 기술 연구가 급격히 발달했다. 2012년 발표된 미국의 전기 전자 기술자 협회(Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE)의 보고서에 따르면 2040년 전 세계 차량의 약 75%가 자율주행 자동차가 될 것으로 보고 있다.
미국 자동차기술협회(Society of Automotive Engineers, SAE)는 자율주행기술을 각각 레벨 0부터 레벨1, 5까지 6가지의 단계로 구분 지었다.
레벨1
자동차에 장착된 카메라와 센서를 활용해 속도를 제한하거나 위급한 상황에서 제동하는 제동 보조기능이 사용된다. 오늘날 자동차 회사들의 전방 충돌방지 보조 시스템과 자동긴급제동 시스템, 그리고 제조사마다 다르게 부르지만 인텔리전트 크루즈 컨트롤, 어댑티브 크루즈 컨트롤도 해당된다. 전방에 장착된 레이더를 통해 앞차와의 간격을 유지하며 운전자가 설정한 속도로 주행하다가 앞차가 갑자기 멈추면 정지하며 코너에서도 속도를 줄인다.
레벨2
대부분의 자동차 제조사가 만드는 자동차에 들어간 첨단 운전자 보조 시스템ADAS(Advanced driver-assistance systems) 내지는 반자율주행(Semi-Autonomous Drive)의 개념이 여기에 해당된다. 다양한 운전자 보조기능이 필요한 순간마다 작동하며 안전운전을 도와준다.
보행자와 추돌 위험이 있을때 경고하고 멈추지 않을 경우 제동하며 피하는 전방 충돌방지 보조(FCA), 차선을 벗어나지 않게 운전자에게 경고하거나 스티어링 시스템을 스스로 제어하여 주행 차로로 복귀시키는 기능을 가진 차로 이탈방지 시스템(LKAS)
사각지대 후방의 위험을 알려주는 후측방 충돌 경고 시스템(BCA), 앞차와의 거리를 조절해 달리는 스마트 크루즈 컨트롤(SCC), 주차시 또는 하차할 때 후측방으로 차량이 접근하면 알려주는 탑승객 하차보조 시스템(EAF), 주차를 하거나 출차할때 전방, 후방 탑뷰로 주변을 보여주는 서라운드 뷰 모니터(SVM)같은 운전자를 도와주는 다양한 시스템을 ADAS로 분류한다.
레벨3
3단계 자율주행 시스템이 탑재된 자동차는 드디어 운전자의 개입없이도 주행이 가능해진다. 운전자가 운전대와 페달에 손과 발을 올리지 않아도 안전하게 주행이 가능하다. 하지만 자동차가 사람이 필요하다고 파악되면 운전자는 다시 자동차를 제어할수 있게 된다.
레벨4
4단계에 접어들게 된 자율주행 시스템은 목적지를 설정했지만 내비게이션에는 없는 길로 나타나거나 비포장도로에 진입해 운전자가 직접 주행 해야 할 상황이 생기더라도 스스로 판단해 올바른 주행을 이어나간다. 도로위에 사물이 있더라도 충돌을 피하거나 속도를 적절히 줄여 빠져나가며 목적지에 도착하면 정차 하거나 스스로 주차까지 한다.
레벨5
5단계 자율주행 시스템을 탑재한 자동차들은 운전자가 원하는 목적지를 말하면 주행을 시작한다. 탑승자들은 아무것도 신경쓰지 않고 말 그대로 차에 앉아만 있어도 되는 단계다. 레벨5의 자율주행 자동차들은 무인 자동화된 이동 수단으로 운전대나 가속 페달, 브레이크 페달 변속기 같은 장치도 불필요한 상태가 된다.
상용화되면 전체 교통사고의 95%가량을 차지하는 운전자 부주의에 의한 교통사고와 보복운전을 줄일 수 있다고 기대된다. 또한, 인간 운전자를 완전히 대체하게 되면 교통정체의 감소를 가져오고 교통경찰과 자동차 보험이 필요 없어질 것이다.
또한 사람을 대체할 수 있는 기술이다 보니 운수업 종사자의 일자리 감소 문제도 불거지고 있다. 이 문제는 특히 운수업계의 B2C 서비스 종사자(택시기사, 기타 개인 운전사)에게도 해당된다.
본격적으로 자율주행 택시가 활성화 된다면 기존 택시와 운행시간, 인건비 문제로 기본요금부터 차이나며 기존 택시의 경쟁력이 크게 불리해질 가능성이 높다. 특히 여러 국가나 주요 기업의 정책 계획상 당장 2030년대부터 운수업의 급격한 일자리 감소 위기가 예상된다.
자율주행 차량이 활성화 된다면 주변 차량, 교통 시설물과 지속적으로 통신하며 연결 된다. 특히 5G 같은 차세대 이동통신망과 스마트폰 그리고 생체 인식으로 자동차를 제어하고 시동을 걸기 때문에 차량도난이 줄어들 것으로 예측된다.
이에 따라 차량 이용자에 대한 인증절차도 기존 스마트키, 이모빌라이저보다 보안성이 대폭 높아질 것으로 예상된다.
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