자율주행 자동차의 분류와 디자인

무인자동차 또는 자율주행차는 인간의 운전 없이 자동으로 주행할 수 있는 자동차이며 무인자동차는 레이다, LIDAR(light detection and ranging), GPS, 카메라로 주위의 환경을 인식하여 목적지를 지정하는 것만으로 자율적으로 주행하며 이미 실용화되고 있는 무인자동차로는 이스라엘 군에서 운용되는 미리 설정된 경로를 순찰하는 무인 차량과 국외 광산이나 건설 현장 등 에서 운용되고 있는 덤프트럭 등의 무인 운행 시스템 등이 있다고 할 수 있다.

 

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1. 자율주행 자동차의 단계별 분류

국제자동차기술자협회(SAE International)의 자율주행 자동차 단계 분류 (SAE J3016 ³)에서 자율주행을 아래와 같이 총 6단계로 분류한다.

 

SAE Level 0 (No Automation) 자동 시스템이 경고 알람을 하고 일시적으로 개입할 수 있지만, 지속적인 차량 제어는 없는 상태이다.

 

SAE Level 1 (Driver Assistance) 운전자와 자동 시스템이 같이 차량 제어권을 공유하는 단계. 크루즈 컨트롤 (설정된 속도 유지)나 어댑티브 크루즈 컨트롤(엔진과 브레이크를 제어하여 속도 유지), 주차 보조 시스템과 같은 운전자 보조 시스템을 예로 들 수 있으며, 운전자는 언제든지 차량의 제어권을 통제할 수 있어야 한다.

 

SAE Level 2 (Partial Automation) 자동 시스템이 차량의 가속 및 제동, 조향 시스템을 완전히 제어하는 단계. 운전자는 주행 상태를 모니터링해야 되며 시스템이 대응하지 못하는 환경에서 언제든지 즉시 개입해야 한다. 운전자는 차량 제어권의 즉시 개입을 확인하기 위해 운전대를 잡고 있어야 한다.

 

SAE Level 3 (Conditional Automation) 차량 제어권의 대부분을 자동 시스템이 제어하는 단계. 안전을 위한 운전자의 주의가 필요하지 않은 단계로 독서나 영화를 볼 수 있는 수준이 되며 자동 시 스템이 비상 제동과 같은 즉각적인 대응을 요구하는 단계에서 운전자에게 개입 요청을 하게 되며 운전자는 이에 적절하게 반응해야 한다.

 

SAE Level 4 (High Automation) 자동 시스템은 운전자가 차량 제어 개입 요청에 적절하게 응답하지 않더라도 주행을 유지할 수 있는 단계. 대부분의 정상적인 주행을 자동 시스템이 처리하며 제한된 환경이나 악천후 같은 특별한 상황에서 운전자가 개입 가능한 상태. 대부분 주행 상황을 개입하지 않기 때문에 핸들이 수납되어 있으며 운전자는 주행에서 벗어나 새로운 라이프스타일을 즐길 수 있다.

 

SAE Level 5 (Full Automation) 기존 운전자가 수행하는 모든 도로 및 환경 조건에서의 주행을 자동 시스템이 제어하는 단계. 완전한 자율주행 자동차의 단계를 뜻하며 자율주행 택시와 같이 운전자가 없어지며 핸들이 필요 없다.

 

 

 

2. 자율주행 자동차 디자인 동향

운전자가 운전의 행위를 벗어나 다른 행동이 가능한 자율주행 자동차가 상용화되면 자동차는 이동수단 외에 독서, 업무, 여행을 즐기는 것과 같은 동적인 행동이 가능한 제2의 라이프 공간이 될 것으로 보이며 이에 따라, 영상 디스플레이 기술, 좌석 변형 기술 등 부속적인 기술과 더불어 자동차 인테리어 디자인에도 변화가 일어나고 있으며 다수의 자동차 제조업체와 전장업체, IT 업체에서 활발한 연구를 진행 중이며 운전이라는 행위가 없어지는 미래 환경에서 사용자가 여유시간을 어떤 방식으로 활용할 수 있는지에 대한 예측과 그에 대한 방향성을 제시하고 있다.

 

Level 5의 콘셉트카의 경우 운전석이 없는 형태로 공유형 또는 개인형 자동차의 구성으로 기존과는 다른 가변성이 있는 공간을 보여주며 다양한 활동들을 예측하고 그에 맞춘 설루션을 보여주고 있으며 Level 4의 경우에는 자율주행 기능이 대부분의 주행에 관여할 수 있지만, 일부 상황을 위해 운전석이 유지되고 있는 단계로써 대부분의 제조사는 기존 운전의 즐거움과 정체 구간과 같이 스트레스를 받는 영역에서 자율주행의 기능을 활용하는 방향과 사용자가 새로운 기능에 대해 적용하고 활용할지에 대해 디스플레이를 활용하여 각 상황에 따라 인터페이스의 피드백을 전달하며 스마트 디바이스와 연결을 통해 플랫폼으로써 활용할 수 있는 핵심 요소로써 활용되는 모습을 볼 수 있다.

 

기술적인 바탕으로 내연기관에서 전기와 모터를 사용하는 구동계로 발전함에 따라 실내 공간의 활용성이 늘어나는 모습을 볼 수 있으며, 사용자가 운전에 개입하지 않더라도 ADAS나 자율주행과 같이 사용자에게 전달되어야 하는 새로운 정보량이 많아짐에 따라 정보와 조작의 통합 시스템 구축에 대한 필요성을 볼 수 있었으며 위와 같이 복합적인 기술을 바탕으로 다양한 기능들로 인해 사용자에게 전달되는 정보가 복잡해지는 상황에서 직관적이고 편리한 조작을 할 수 있고 비사용 시에는 숨겨져 있지만, 사용 시에 명확하게 드러나는 방식 등을 활용한 사용자 중심의 디자인이 연구되고 있는 점을 볼 수 있다.

 

 

※참조문헌 : Level 4 자율주행 자동차 (윤준호 2019)