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세계 이모저모

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46회 첨단과학의 산물, 자율 주행 자동차

방송일
2020-11-05
진행
시간

북조선인민여러분 안녕하십니까. 코로나 19, 태풍과 큰물 등 연속되는 자연재해로 고난이 이만저만 아닌데 80일 전투까지 치르느라 얼마나 고생이 많습니까?

오늘 세계 이모저모 시간에는 여러분들의 고생을 덜어드리지는 못하지만 미래에 대한 희망을 주려는 차원에서 인간의 상상을 초월하며 발전하는 과학기술에 대하여 이야기 하려고 합니다. 오늘은 가까운 앞날에 사라질 직업 “운전사”에 대한 이야기입니다.

최근 세계는 운전사가 없이 목적지를 입력만 하면 자동으로 운전되는 자율 자동차가 출시되어 사람들을 놀라게 하고 있습니다. 자율주행 자동차는 운전자가 차량을 운전하지 않아도 스스로 움직이는 자동차를 말합니다.

우리는 자율주행 자동차를 향한 사람들의 꿈은 환상영화에서도 자주 볼 수 있었습니다. 예를 들어, 1980년대에 방영된 '전격 작전'이라는 미국 드라마에서는 주인공이 명령을 내리면 명령대로 행동하거나 알아서 필요한 움직임을 보이는 자동차 '키트(KITT)'가 등장합니다.

2002년에 개봉한 영화 ‘마이너리티 리포트’에는 주인공이 누명을 쓰고 추격자들을 피해 도망치는 장면에서 자동차가 주인공 대신 스스로 운전하는 모습이 등장하지요. 하지만 첨단 자동차 기술이 발전하면서 이제 자율 주행 자동차를 향한 꿈은 현실이 되어가고 있습니다.

그리고 자율주행 자동차는 최근 자동차를 좋아하는 사람들의 큰 화제로 떠올랐습니다. 그리고 자율주행 자동차 개발을 위하여 많은 단체들이 나서고 있습니다. 자동차 기업은 물론, IT 기업, 운송 기업, 컴퓨터 부품 제조 기업들도 자율주행 기술 개발에 뛰어들어 경쟁 또한 치열하다고 합니다.

그러면 사람의 지령에 움직이는 자율운전은 어떤 방식으로 진행되는 것 일가요? 자동차가 스스로 움직이기 위해서는 다양한 기술이 필요합니다. 특히 주변 사물을 인식할 수 있는 첨단 센서와 성능 높은 그래픽 처리 장치의 도움이 필요합니다.

첨단 센서는 사람처럼 사물과 사물의 거리를 측정하고 위험을 감지하여 사각지대(보이지 않는 곳) 없이 모든 지역을 볼 수 있도록 도와줍니다. 그래픽 처리 장치는 여러 대의 카메라를 통해 자동차의 주변 환경을 파악하고 그 이미지를 분석해서 자동차가 안전하게 갈 수 있도록 도와줍니다.

도로에 서있는 여러 안전 표지판의 의미를 파악한다거나, 앞의 자동차가 급정거를 하지 않는지, 갑자기 사람이나 동물이 도로에 뛰어드는 것은 아닌지 등을 파악할 수 있게 만들어 주지요. 지능형 휴대폰이나 시계와 연계한 자율주행 자동차 연구도 계속되고 있다고 합니다.

스마트 휴대폰으로 운전자가 자동차를 부르면 운전자가 있는 곳까지 차가 스스로 달려오고 문도 열어주는 자동차가 개발되고 있다고 합니다. 멀지 않은 미래에는 운전자가 조작하지 않아도 스스로 달릴 수 있는 자율주행 자동차가 일상이 될 수도 있다고 합니다.

세계 많은 나라들에서 자율주행 자동차의 보급에 맞추어 자율주행 자동차의 운전과 관련된 법률이나 제도가 만들고 있고 보다 안전하고 쾌적하게 즐길 수 있게 전기자동차, 수소자동차도 나오고 있습니다.

그러면 지금부터 어떤 방식으로 자동차가 자동적으로 움직이는지 구체적으로 알아  보겠습니다. 먼저 요즈음 출시되는 자동차에는 운전자의 편의를 돕는 다양한 주행보조 장치들이 달려 있습니다.

예를 들어 전방에 물체가 있으면 운전자에게 소리나 진동으로 경고하고, 그래도 운전자가 브레이크를 밟지 않으면 자동으로 속도를 줄이는 전방추돌방지, 차선을 인식하여 차로를 이탈하는 것을 막는 차로이탈방지가 있습니다. 그밖에도 후방충돌방지, 고속도로주행보조 등의 기능이 있어 운전자를 도와 불상사가 생기지 않도록 해주는 것은 일반적인 현상으로 되고 있습니다.

현재 이런 보조 장치는 자동차의 ‘반 자율주행’을 가능하게 하는데, 자동차 기업들은 궁극적으로 모든 판단을 자동차 스스로 알아서 하는 ‘완전자율주행’을 목표로 하고 있다는 것입니다. 그렇다면 가장 근본적인 물음이 떠오릅니다.

그러면 자율 자동차는 어떻게 바깥세상의 사물을 인지하는 것일까요? 한마디로 말하면 자율자동차에도 눈이 있습니다. 도로, 신호, 보행자 등 세상을 인지하는 자동차의 눈은 센서입니다.

자율주행 차에 있는 센서 에는 크게 세 가지가 있는, 기본적인 장치는 단연 카메라이며, 레이더(radar)가 있고 다소 생소하지만 이마 1970년대부터 항공지도 제작 등에 활용된 라이다(lidar)가 있습니다.

카메라는 잘 알 듯이 차선이나 신호등 보행자 같은 정보를 광학계를 통해 영상으로 처리해 감지하는 센서 입니다. 카메라는 전방에 있는 사람과 사물, 신호등, 차선 등의 복잡한 환경을 잘 인식하지만 역광이나 안개처럼 영상정보를 얻기 힘든 상황이 되면 오류가 발생할 수 있습니다.

이에 이 같은 약점을 보완하고자 연구자들은 카메라를 2개 이상 활용하여 사람의 눈처럼 교통표지판을 3차원으로 인식하도록 만들고 있습니다.

 다음은 레이더입니다. 레이더는 전자기파를 이용해 주변 물체를 탐지하고 거리를 측정하는 센서 입니다. 전자기파를 물체에 쏘면 목표 물체에 부딪힌 뒤 다시 돌아오는 데 이 때 걸리는 시간을 측정하면 주변에 어떤 사물이 있는지, 그 거리는 얼마나 떨어져 있는지 등을 알 수 있다고 합니다.

여러분들도 큰 배에서 360도로 돌아가는 막대를 본 적이 있지요? 그것이 바로 레이더입니다. 레이더에서는 전자기파 중에서도 전파와 적외선 사이에 해당하는 파장 및 주파수를 가진 마이크로파를 씁니다. 마이크로파는 파장이 짧아 직진성이 강해 발산된 파장이 그대로 직진해 물체에 도달하고 다시 그대로 반사되어 돌아오는 성질을 각지고 있어 측정하기에 편리합니다.

자동차에서 레이더는 주로 차량 앞쪽이나 후방에 장착돼 주변에 같은 차량이 있는지, 앞차와의 거리는 어떤지를 계산하는 용도로 사용된다고 합니다. 따라서 자동으로 차간 거리를 맞춰주는 기능이나 사람이 있을 경우 긴급 제동을 하는 시스템 등이 레이더 덕분에 가능하게 됩니다.

 다음은 레이더와는 다른 라이다의 특징에 대하여 이야기 하겠습니다. 라이다는 레이더와 원리가 똑같습니다. 다만 전자기파가 아니라 레이저, 즉 직진성이 있고 멀리 전달되는 단색 빛을 활용합니다.

라이다는 초당 수십 바퀴를 돌면서 빛을 사방으로 쏘았다가 다시 돌아오는 정보를 토대로 3차원 공간의 모습을 그림으로 그려냅니다. 라이다는 직진성이 강한 레이저를 사용하기 때문에 탐색 거리는 비교적 짧지만 매우 높은 정확도를 가집니다.

게다가 3차원으로 구성한 그림 덕분에 자동차와 사람을 구별하고 도로와 건물을 식별할 수 있습니다. 한마디로 거의 사람의 눈과 같다고 할 수 있습니다.

따라서 라이다는 카메라와 결합하지 않고 단독으로 사용할 수 있습니다. 하지만 가격이 너무 비싼 장비라 일반화되지는 않았으며 완전 자율주행 자동차에 적용하기 위해 테스트 중이라고 합니다.

여러분 지금 세계는 너무도 빨리 변화되고 있습니다. 오직 북조선만이 봉건시대 왕조처럼 3대를 세습하고, 최고지도자의 명령에 불평한번 못하고 작은 배도 못 채우고 전투에 동원되고 있습니다.

북조선 인민들도 빛 속도로 변화되는 세계와 함께 하는 밝은 민주사회에서 살게 될 그날을 생각하며 오늘 방송을 여기서 마치겠습니다. 지금까지 북한개혁방송의 조 현우였습니다.
 

입력
2020-11-05
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북한개혁방송
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