자율주행차에서 인간의 판단은 중요할까?
자율주행자 제어권 전환으로 보는 판단에 영향을 주는 요소
현재 자율주행차에서 운전자의 판단은 여전히 중요하다. 하지만 자율주행 중 운전자가 제대로 판단을 내리게 하기 위해서는 운전자가 상황을 이해하는 과정을 이해하는 것이 중요하다. 이 글에서는 그 과정에 대해 알아보고 어떻게 적용했는지 실제 연구들을 통해 사람이 판단을 어떻게 내리는지 이해하는데 도움을 주고자 이 글을 작성하였다.
자율주행차 제어권 전환으로 보는 판단에 영향을 주는 요소
제어권 전환이란?
최근 가장 화두가 되고 있는 산업분야라면 바로 자율주행차 분야이다. 과거 SF의 영역으로만 생각했던 자율주행차는 최근 자동차와 인공지능 기술의 발전을 통해 성장해 왔고 상용화까지 가능한 수준에 이르렀다. 그렇지만 아직 완전한 자율주행차가 나오기까지는 시간이 좀 더 필요한 상황이며 인공지능 스스로 판단하기 어려운 상황들에서는 수동 주행으로 전환해 여전히 사람들의 선택과 판단을 요구하고 있다.
이렇게 자율주행 중 운전자에게 운전대를 맡기고 수동 주행으로 전환하는 것을 제어권 전환(Take-Over Request, TOR)이라고 하며, 자율주행차 분야의 성장과 함께 이 분야를 연구하는 사람들이 점차 늘어나고 있다. 그렇다면 연구자들이 TOR 상황에서 운전자가 판단을 잘 할 수 있도록 하기 위해 어떤 방법들을 연구했는지 알아보자.
상황 인식 (Situational Awareness)
TOR을 위한 방법을 얘기하기 앞서 제어권 전환에서 중요하게 다루어지는 개념으로 상황 인식이라는 것이 있다. 상황 인식이란 Mica Endsley라는 사람이 만든 이론적 개념으로 사람들이 상황에 대해 이해하고 대처하는 일련의 과정을 의미한다. 그녀에 따르면, 사람들은 어떠한 상황에 맞닥뜨렸을 때, 주변의 정보를 수집하고 그 정보를 바탕으로 현재의 상황을 이해하며 그 이해를 바탕으로 미래의 상황을 예측하는 이 세가지 과정을 통해 그 상황을 대처한다고 한다.
이 개념을 좀 더 잘 이해하기 위해 앞서 언급한 예시인 다른 일을 하고 있다가 갑자기 운전을 하라고 하는 경우를 생각해 보자. 아무것도 모르는 운전자는 먼저 주변에 차가 몇 대나 어디에 있는지 그리고 현재 위치와 도로의 상태 등등 1차적으로 정보를 획득할 것이다. 그리고 이 정보를 바탕으로 현재 이 자동차가 앞차와 충돌할 상황인지 아니면 장애물이 많아 조심하게 운전할 상황인지 등을 파악하게 될 것이다. 그리고 이렇게 상황에 대한 이해가 끝났으면 앞의 장애물과 충돌을 피하기 위해 급브레이크를 밟거나 공사 지역에서 사고가 나지 않도록 속도를 줄여 서행을 해야 한다는 것을 예측할 수 있을 것이다.
제어권 전환에서 상황 인식 이론의 적용
너무나 당연해 보이는 개념이지만 사람들이 어떠한 행동을 하는지 분석하고 문제를 해결하는데 중요한 기준이 된다. 제어권 전환에서도 마찬가지로 상황 인식 이론을 적용한 가장 좋은 방법은 위에서 설명한 제어권 전환 시 상황 인식 과정을 빠르게 일어날 수 있도록 도와주며 더욱 효과적인 제어권 전환을 할 수 있을 것이다.
예를 들어, 1단계 정보 획득 단계에서 자동차에서 어떤 물체를 볼 때 운전자는 물체를 찾는 것부터 시작한다. 아무런 가이드라인 없이 물체들을 찾으려면 보이는 무엇이 물체인지 아닌지 판단하는 것부터 시간이 걸릴 것이다. 하지만 증강현실 기술을 활용하여 앞에 보이는 물체에 어떤 표시를 해주는 것만으로도 그 시간은 훨씬 단축될 수 있을 것이다. 실제로 이런 표시를 통해 운전자의 부담을 덜어주거나 (Wu, 2020) (Clark, 2019) 물체에 관련된 정보를 제공하는 것 만으로도 상황 인식 과정을 효율적으로 할 수 있다.
나아가, 상황 인식 2~3단계에도 개입하여 현재 상황을 시스템이 이해한 내용을 알려주거나 앞으로 어떻게 행동해야 할지 가이드라인을 제공하는 것 만으로도 운전자의 상황 인식 수준을 높여 더욱 효과적인 제어권 전환을 가능하게 할 수 있을 것이다.
상황 인식 수준을 높이기 위한 노력으로 단순히 해당 시점에 정보나 가이드 라인을 제공하는 것 외에 지속적으로 주변의 상황에 관심을 가지도록 하는 방법도 효과적인 것으로 나타났다. 자율주행 운전 중 지속적으로 주변 상황에 대해 질문을 하고 운전자에게 대답을 요구하는 것 만으로도 상황인식 수준을 높이고 제어권 전환을 더욱 효과적으로 할 수 있다는 연구도 존재한다. (Clark, 2020)
결론
지금까지 자율주행차에서 운전자에게 상황을 알리기 위한 방법들을 알아보았다. 여기서 핵심은 상황인식이라는 개념이 근거하여 운전자가 판단을 내릴 때 도움을 주는 기준이 될 수 있다는 것이다. 운전자가 상황을 인식하는 단계에 개입하여 시스템이 도움을 준다면 분명 갑작스러운 상황에서도 올바른 판단을 하는데 큰 도움을 줄 수 있다는 것을 알 수 있었다. 특히 상황을 판단하는 순간이 단순히 그 순간이 중요한 것이 아니라 그 전 과정에서부터 잘 되어야 한다는 점 또한 중요하게 생각해야 할 것이다.
