자율주행 레벨3 상용화 본격 시작?
레벨4와의 브릿지 테크놀로지, 레벨3의 본격 상용화
레벨3는 자율주행시스템의 특별한 요청이 있을 때만 운전자 개입이 필요한 시스템으로 완전자율주행시스템의 시작점이다. 이미 레벨2 운전자 지원시스템이 많은 차량에 장착되어 판매되고 있다. 하지만 차량이 조향, 가속과 감속을 모두 제어하고 사각지대 모니터링과 차선병경도 가능하지만 운전자는 반드시 운전을 위한 준비상태를 취하고 있어야 하기 때문에 운전자 자율성이 떨어진다. 레벨2와 비교해 레벨3는 운전자는 스티어링 휠에서 손을 놓고 주행하는 핸즈프리 주행이 가능해 장거리 운전 피로를 줄이는데 효과적이다, 주행 중 시각분산 방지을 유발하는 차량 디스플레이나 스마트폰 영상 시청, 전화걸기, 이메일 확인, 웹 서핑, 온라인 쇼핑 등을 시스템이 작동하는 동안 수행할 수 있다. 그렇다고 운전자가 운전석에서 시스템 요구에 바로 응답할 수 없는 행위를 하거나 다른 좌석으로 옮기는 행위는 할 수 없다.
테슬라 차종에는 주행 중 동승자가 게임을 할 수 있는 ‘패신저 플레이어’가 탑재되어 있었다. 하지만 운전자가 주행 중 활성화해 게임하면서 위험할 수 있다는 신고가 접수되면서, 미국 도로교통안전국은 조사에 착수했고 테슬라는 바로 잠금장치 기능을 설정하고 주행 중 작동할 수 없도록 소프트웨어를 업그레이드 했다. 레벨2와 레벨3의 차이를 명확히 설명해 주는 사례다. 물론 레벨2와 레벨4 사이 구분이 모호한 그레이 영역이기도 하다.
최초로 레벨3 기술을 선보인 업체는 아우디다. 2017년 당시 신차 A8에 레벨3 트래픽 잼 파일럿(Traffic Jam Pilot) 기능을 선보인 아우디는 2020년 공식적으로 양산 계획 포기를 선언을 했다. 당시 국제 규범과 국가별 규범이 정리되거나 통일되지 않았고 특히 사고시 책임 소재 문제가 해결되지 않은 시점이기 때문이다.
자동차 관련 국제규범 논의는 국제연합유럽경제이사회(United Nations Economics Commission for Europe, UNECE) 산하 자동차국제기준조화기구(WP29 World Forum for Harmonization of vehicle Regulation)에서 담당하고 있다. 자율주행기술은 기존 브레이크 및 구동장치 워킹파티( Working Party on Brakes and Running Gear)가 자율주행기술의 확산을 앞두고 2018년 6월 자율주행 및 커넥티드카 워킹그룹 GRVA(Working Party on Automated/Autonomous and Connected Vehicles)로 변경되어 담당하고 있다.
2021년 1월 부터 시행되는 레벨3 관련 규정인 R157 자동차선유지시스템에 관한 차량 승인에 대한 공통 조항(Uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to Automated Lane Keeping Systems)에 2020년 6월 합의했다. UN-R157은 완성차 제조사가 레벨3 자율주행기능을 개발할 수 있는 최초의 지침으로 현재 유럽 연합, 영국, 일본, 한국, 호주가 상호 인증하고 있다.
주요 내용은 자동차전용도로(고속도로)에서 시속 60km를 최대 속도로 허용한다는 것이 주요 내용으로 자율주행 레벨3 관련 최초의 국제적 합의 사항이다. 또한 2021년 11월에는 승용차와 승합차에 제한된 레벨3를 트럭, 버스, 코치 등으로 확대하는 수정안 채택, 2022년 1월에는 시속 130킬로미터까지 제한 속도를 높이는 내용이 워킹그룹 GRVA에서 승인되어 2022년 6월 예정된 WP29에서 채택되면 최종 확정된다. 주요국가들이 관련 법령을 수정하면 제조사들은 시속 130킬로미터까지 지원 가능한 레벨3 시스템 상용화 시대가 본격적으로 시작되었다.
완전자율주행인 레벨4, 레벨5를 연결하는 브릿지 기술(Bridge Technology)로 여겨지는 레벨3 기술은 레벨3를 뛰어넘으려던 볼보를 포함해 거의 모든 완성차 제조사들이 상용화에 뛰어든 상황이다. 레벨2 사용 운전자는 주변 환경을 계속 모니터링하고 제어할 의무가 있어 사고시 운전자에게 책임이 있지만, 레벨3는 시스템 수준과 없이 사고 시 제조사가법적 책임을 져야 한다.
[주요 자율주행 레벨3 명칭 및 특징]
세계최초 상용화한 레벨3 혼다의 트래픽 잼 파일럿(Traffic Jam Pilot)
처음으로 레벨3 기술을 상용화한 기업은 일본의 혼다다. 2021년 3월 5일 부터 세계 최초로 일본 국토교통성에서 자율주행 레벨3로 인증받은 트래픽 잼 파일럿(Traffic Jam Pilot)을 장착한 운전자 보조시스템 혼다 센싱 엘리트(Honda Sensing Elite) 탑재 레전드 하이브리드 EX 100대를 리스 형태로 판매했다.
카메라 2대, 레이다 5대, 라이다 5대와 3차원 정밀지도, 글로벌 내비게이션 위성시스템(GNSS)을 사용해 차량 주변 360도를 인식할 수 있다. 시속 50km 보다 낮은 혼잡한 고속도로인 제한된 상황에서 사용할 수 있으며, 운전자가 직접 차량을 조작하지 않아도는 핸드오프(Hands-Off) 기능으로 차량이 스스로 앞차의 속도에 맞춰 주행하는 동안 운전자는 영상시청, 내비게이션 목적지 주소 입력, 스마트 폰 확인 등을 자유롭게 할 수 있다. 또한 핸즈오프 상태에서 스스로 주변 상황을 판단해 차선을 변경하거나, 운전자가 주변을 확인하고 방향지시등을 켜면 차선 변경을 하는 기능을 제공한다.
1000만 회의 시뮬레이션 수행과 130만 킬로미터 시험운행을 거쳤으며, 안전성과 신뢰성 확보를 위해 시스템 오작동시 안전성과 신뢰성을 고려해 중복설계(Redundancy Design)을 강화했다.
대당 리스 가격은 1100만엔이다. 혼다 센싱 엘리트가 탑재되었으나 레벨3 트래픽 잼 파일럿이 장착되지 않은 혼다 하이브리드 EX 판매 가격이 소비세 포함 890만엔 수준, 대량생산품이 아닌 점을 감안하면 최소 210만엔 수준으로 시스템 가격을 유추할 수 있다.
세계 최초 국제기술승인인증 받은 벤츠 레벨3 드라이브 파일럿(Drive Pilot)
2021년 1월 22일 발효된 레벨3 국제기술승인규정을 세계 최초로 받은 기업은 메르세데스 벤츠다. 2021년 12월 해당 규정을 기반으로 설계한 독일 연방자동차운송국 기술승인규정을 통해 독일 정부로 승인 받아 레벨3 드라이브 파일럿(Drive Pilot)을 2022년 상반기 부터 S클래스, EQS 등에 탑재할 예정이다.
카메라 2대, 레이다 5대, 라이다 5대를 장착하고 2015년 자율주행지도 개발을 위해 10억 달러에 인수한 히어(HERE)의 HD Live Map 정밀지도를 활용해 1인치 미만 오차율로 주행할 수 있다.
2021년 12월 9일 프랑스 기업 발레오(Valeo)는 레벨3 S-클래스에 초당 25회 차량 전방 스캔, 200미터 이상 감지 범위와 시야를 확보하고 제빙기능과 자체 청소 기능을 갖춘 2세대 라이더를 장착한다고 발표했다. 2022년 1월에는 루미나(Luminar)에 2020만 달러 투자 지분인수와 함께 레벨3 양산을 위한 라이더 파트너십도 발표해 발레오와 함께 전략적 협력을 추진해 초기 버전은 발레오 이후 버전에는 루미나 라이더를 사용하는 것으로 예상된다.
현재는 시속 60km 이하로 독일 고속도로 13,191km 구간에서 사용할 수 있다. 260대 시험차로 800만 마일 이상의 시험운행을 마쳤으며, 전체 아우토반 구석구석을 최소 2회 이상 주행했고 미국 로스앤젤레스와 중국에서도 시험운행을 진행하고 있다. 하지만 너무 어둡거나, 습하거나, 춥거나, 눈이 많은 환경에서는 시스템이 작동하지 않는 등 사용에 제약은 있다.
상세한 가격은 발표하지 않았지만, EQS 모델 최신형 대형 디스플레이 하이퍼스크린 옵션으로 유럽에서 9500달러 수준으로 개발책임자 그레고어 쿠엘만(Gregor Kugelman)는 언급했다. 현재 테슬라는 FSD 가격을 12,000달러로 평생 사용 혹은 월 199달러 구독 모델 옵션을 사용할 수 있어 테슬라보다 낮은 가격으로 책정할 것으로 예상된다.
무시했던 레벨3 상용화에 나선 볼보
022년 1월 볼보는 자체 개발한 레벨3 자율주행 파일럿(Ride Pilot)을 발표했다. 2022년 말 공개 예정인 XC90 후속 전기 SUV로 예상되는 루프 라이다 형태로 디자인된 컨셉 리차지(Concept Recharge)에 처음 장착해 출시할 것으로 예상된다.
기상조건과 도로 상황이 좋은 캘리포니아 지역에서 최초 구독서비스로 판매할 계획이다. 현재까지 주행 허가 승인 신청은 하지 않았으나, 레벨4 자율주행 로보택시나 배송서비스를 신청하는 다른 업체들 보다 안정적인 레벨3 자율주행시스템 구독서비스로 승인을 추진할 예정이다.
과거 볼보는 레벨3 상용화에 매우 부정적이었다. 2017년 볼보 CEO 하칸 사무엘슨(Håkan Samuelsson)은 레벨3가 운전자가 몇 초 내에 문제를 해결해야 하는 긴급상황이 발생할 경우 안전에 문제가 생길 수 있어 볼보는 바로 레벨4를 상용화하겠다는 의지를 밝혔었다.
이미 2018년 루미나에 전략적 투자를 통해 라이더를 장착한 자율주행차 개발에 본격 뛰어들었다. 자체 개발팀과 자회사인 젠시엑트(Zenseact)가 공동개발한 자율주행 소프트웨어, 젠시엑트와 루미나가 협력한 양산차량용 풀스택 자율주행 소프트웨어 개발을 완료했다. 공식 상용화 일정은 2023년 이후로 예상되며, 다른 완성차 업체들과 마찬가지로 레벨3, 특정 고속도로 구간에서 고도로 통제된 환경에서 적용될 것으로 전망된다. 레이더 5대, 카메라 8대, 16개 초음파와 라이더가 사용된다.
특히 레벨3 계획을 2022년 1월 하칸 사무엘슨이 사직한 직후 CEO를 승계한 다이슨 출신 짐 로완(Jim Rowan) 취임 시점인 CES 2022에 출시를 발표해 앞으로 안전을 강조의 핵심 전략 비즈니스로 내세울 가능성이 높다.
현대차 하이웨이 드라이빙 파일럿(Highway Driving Pilot), 스텔란티스 레벨3 파일럿(L3 Pilot), 닛산 프로파일럿 2.0(ProPilot 2.0)
2020년 1월 피아트 클라이슬러(Fiat Chrysler)와 PSA그룹이 합병해 설립된 스텔란티스는 2017년 피아트 클라이스러, 모빌아이, 인텔, BMW 파트너십의 연장선상으로 BMW와도 레벨3, 레벨4 솔루션을 공동으로 개발하고 있다. 명칭은 STLA AutoDrive로 이미 100만 킬로미터의 레벨3 테스트를 마쳤고, 유럽연합 주도로 2021년부터 2025년 4년 동안 추진 중인 레벨3 실증 프로젝트인 L3파일럿(L3 Pilot) 프로젝트에 주도적으로 참여해 다양한 운영 시나리오 테스트를 실시했다. 유럽 7개국 14개 시범사이트에서 70대 차량, 750명의 레벨3 경험 운전자가 참여해 고속 주행 및 차선변경, 혼잡 상황에서 레벨3 주행, 원격주차 등 총 40만 킬로미터 주행을 실시했다. 레벨3는 2024년 출시 예정인 플랫폼 STLA Brain의 무선 업데이트 기능으로 출시할 예정이다.
현대차그룹은 레벨3 명칭은 하이웨이 드라이빙 파일럿(Highway Driving Pilot)이다. 기존 운전자보조시스템인 HDA2(Highway Driving Assistant 2) 보다 높은 수준으로 2022년 하반기 양산 계획이다. 타사 시스템들과 같이 고속도로에서 사용할 수 있다. 라이다를 사용하며, 현대차가 내년 양산 적용을 목표로 개발 중인 자율주행 통합제어기는 고성능 프로세서를 활용해 레벨3 자율주행과 함께 자율주차 기능까지 발휘할 수 있도록 딥러닝 기반 영상인식 등 고도화된 신호처리는 물론, 소프트웨어무선 업데이트 기능도 제공한다. 장기적으로 고성능 프로세서 교체를 통해 레벨4, 레벨5 자율주행도 대응 가능토록 설계가 진행 중이다. 제네시스 새 플래그십 초대형 세단 G90에 최초 적용할 예정으로 규정에 맞춰 고속도로에서 시속 60km 이하 속도로 주행이 가능하며, 향후 규제가 완화될 경우 최고 속도 시속 130km까지 제한 속도를 높일 계획이다.
닛산의 레벨3 명칭은 프로파일럿 2.0(ProPilot 2.0)이다. 기존 주행보조시스템 프로파일럿 1.0을 레벨3로 향상시킨 버전이다. 다른 시스템들과 마찬가지로 고속도로 등 제한된 상황에서 사용 가능하며 아리야(Aryiya) 전기차 크로스 오버 SUV 신차 등에 장착해 2023년 까지 150만대 장착 차량을 판매할 계획이다.
업체들의 신경전도 시작되고 있다!
벤츠가 레벨3 인증을 받기 한달 전 BMW CTO 프랭크 베버(Frank Weber)는 ‘앞으로 몇 년 동안 누군가 여기 나의 레벨3 차가 있다라는 사람을 볼 수 없을 수 없을 것이다(In the next years you will not see a single launch where somebody says here’s my car and it’s Level 3)’라고 포브스와의 인터뷰에서 언급하기도 했다.
그는 시스템이 인간보다 더 안전하게 운전한다고 말하려면 4억 3500만 마일의 시뮬레이션이 필요하다고 언급하면서 최소 1년 이상은 지나야 안정적인 레벨3를 볼 수 있다고 언급하기도 했다. 하지만 BMW도 레벨3 기능을 2022년 하반기 출시예정인 7-시리즈 최고급형, 5 시리즈, X6, X7 SUV, 전기차 iX 등에 탑재할 예정이다.
2021년 혼다 최초 상용화에서 조만간 상한속도 시속 130킬로미터까지로 상향조정되면 아무래도 새로운 경쟁이 전개될 수 밖에 없다.
하지만 숨어있는 복병은 있다. 바로 GM의 울트라 크루즈와 포드의 블루 크루즈다. (이부분은 추후에~)
