자율 주행으로 나아가기 위한 혁신 한 스푼
ADAS(Advanced Driver Assistance System)는 운전자의 운전을 돕는 여러 시스템을 통틀어 가리키는 말이다. 과거에는 운전자를 위한 능동적 안전 기술이었지만 ECU(Electronic Control Unit)의 발달로 자동차는 많은 일들을 할 수 있게 되면서 자율 주행의 핵심 기술로 발전해가고 있다. 현재 상용화 되고 있는 ADAS 기능을 살펴보면 어댑티브 크루즈 컨트롤(ACC), 전방 추돌 경고(FCW), 자동 긴급 제동(AEB), 측면 충돌 경고(BSW), 브레이크 잠기 방지(ABS), 구동력 제어(TCS) 등 여러 기능이 있다. 하지만 본문에서는 운전자가 앞으로 많이 사용하게 될, 사용 해야 할 어댑티브 크루즈 컨트롤 기능에 초점을 두고 살펴보고자 한다.
50년 전부터 벤츠에 의해 제안된 자율 주행 자동차는 2019년을 사는 우리에겐 멀지 않은 일이다. 미국 자동차기술 학회(SAE)는 자율주행기술의 발전을 6단계로 나누고 있는데[1, 그림 1] Level 2는 현재 ADAS의 수준으로서 운전자가 운전에 집중해야하지만 운전대와 페달을 사용하지 않아도 되는 상태를 말한다. 수동 주행과 자율 주행의 과도기 시기인 ADAS는 자율 주행 관련 시스템보다는 운전자가 운전을 안전하고 편리하게 도와주는 보조도구로서 사용되고 있다. 실제 ADAS는 국내에서 61%의 버스 사고를 줄였으며, 해외에서도 교통사고를 상당히 줄이는 효과를 보였다[2].
하지만 ADAS가 포함된 자동차를 사용하는 운전자의 73%는 ADAS 기능을 실행하지 않고 있다[3]. 실제로 자체적으로 실시한 37명의 설문조사 결과 일반 자동차 24명의 운전자 중 25%(n=6)가 ADAS 기능을 자주 사용하고 있었다. 반면에 테슬라(TESLA) 자동차 운전자(n=13)의 경우 100% ADAS 기능을 자주 사용하고 있었다. 테슬라 자동차와 일반 자동차의 차이는 전기자동차인지 아닌지로 구분할 수 있다. 하지만 전기자동차라는 이유로 ADAS 기능을 더 사용한다고 설명하기엔 부족하다. 또 모든 사람들이 ADAS 기능을 사용하게 하기 위해서 전기자동차를 사용하라고 말하는 것은 ADAS 기능의 활성화를 위한 단순한 해법이다.
따라서 사용성에 있어서 월등히 뛰어난 테슬라 자동차의 경우 어떤 다른 사용한 경험을 제공하기에 이런 차이가 발생하는지 알아보기 위해 UX 관점에서 테슬라 자동차와 현대 자동차의 ADAS를 비교하여 앞으로의 일반 차량에서의 ADAS 기능의 활성화를 위해 ADAS 기능이 제공해야 할 사용자 경험이 무엇인지 찾고자 한다.
그림 1 NHTSA의 자율 주행 단계(ICT Report: 자율주행차 최근 동향 및 도입 이슈-정보통신 산업진흥원 자료)자동차의 경험을 운전자에게 전달하기
어렸을 적 장난감 자동차을 가지고 놀 때를 생각해보자 우리는 장난감 자동차 주위의 장애물이나 지형에 따라 피해서 가기도 하며 멈추기도 하였다. 전지적 시점에서 장난감 자동차를 바라보면서 주위 환경에 대한 정보를 직접 인지 했을 때는 모든 상황의 책임이 사람에게 있기 때문에 장난감 자동차가 망가져도 그 인과 관계를 정확히 파악할 수 있었다. 이제 현실 세계로 와서 자동차라는 제품을 제어하는 것은 사람이다. 운전자는 자동차라는 제품 내부에 있기 때문에 외부의 상황에 따라 제품이 ADAS 기능을 통해 어떻게 동작하는지를 정확히 알 수가 없다. 특히 해질녘 이나 눈이 와서 또는 터널에 들어갔을 때 자동차는 차선을 제대로 인식하지 못한다. 이런 상황에서 어떻게 자동차가 외부 상황을 인지하고 움직이는지 운전자에게 전달하는 것은 운전자가 자동차에 대한 실재감을 갖게 하는데 매우 중요하다.
ADAS 기능이 어떻게 움직이는지 사용자에게 전달하기 위해 테슬라 자동차와 현대 자동차는 각각 다른 인터페이스로 정보를 전달하고 있다. 그림 2, 3에서 두 자동차 모두 클러스터에서 ADAS 기능이 활성화 되었을 때 모습을 볼 수 있다. 그림 2, 3에서 모두 확인할 수 있는 것은 차선 유지 기능으로서 자동차 주위에 나타나는 차선을 사용자가 보면서 현재 자동차가 차선을 유지하면서 가는 것에 대한 ADAS 기능이 어떻게 작동하는지 이해할 수 있다. 이러한 클러스터 인터페이스를 감각적 경험 차원 중 서사성에서 나타나는 내적 표상 4가지 구성 요소로 해석했을 때, 도로 위 환경, 자동차, 주행 그리고 시간의 흐름이 사람들 마음 속에 구성되어 생동감이 높아져 경험적 서사성이 높다고 볼 수 있다. 결론적으로 생동감이 높은 것은 실재감을 높여주며 이를 통해 우리는 ADAS 기능이 하는 역할을 뚜렷하게 지각할 수 있다. 또 그림 2에서 나타나는 ADAS 기능은 앞 차와의 간격을 유지해주는 것으로 1~4단계로 운전자가 정할 수 있다. 이를 클러스터에서 단계별 블럭으로 운전자에게 보여줌으로써 자동차가 왜 현재 특정 거리 만큼의 간격을 유지하면서 달리는지 보여준다.
그림 2,3에서 나타나는 가장 큰 차이는 자동차의 매체의 풍요성 차이이다. 그림 2와 3에서 명백히 나타나지만 차선 유지 기능과 더불어 그림 3에서는 지도를 바로 옆에 제공하고 있다. 그림 2처럼 차선만 제공하는 것은 운전자에게 ADAS 기능을 이용한 주행 기능에 대한 정보가 거의 없기 때문에 단조로움을 주며, 기능 실행에 대한 실재감이 그림 3에 비해 많이 떨어진다고 느껴진다. 또 그림 6, 7에서 나타나는 것은 증강 정보를 제대로 활용하지 않는다는 점이다. 직관적이지 않으며, 현재 어떤 정보에 집중하여 정보를 전달 해야 할 지 제대로 모르고 있다. 반면 그림 3에서 볼 수 있듯이 테슬라 자동차에서는 양 옆 차선에서 나타나는 자동차를 증강 정보로 표현해주며 나아가 오토바이, 사람도 표현해준다(그림 4, 5). 이로 인해 운전자는 외부 상황과 맥락에 대해서 구체적인 정보를 얻음으로써 시스템에 대한 이해와 특성을 알 수 있다. 실제 ADAS 기능 없이 운전할 때는 운전자가 직접 사이드미러와 백미러를 확인하여 주위의 도로 상황을 이해해야 했다. 또 차선을 주행할 때도 운전자가 눈으로 차선을 보았다. 이런 역할을 ADAS가 하고 있다는 것을 증강 정보로 제공함으로 운전자는 기능에 대한 생동감 있는 경험을 할 수 있다. 따라서 테슬라 자동차의 ADAS 기능의 실재감이 더 높다고 볼 수 있다. 다만 테슬라 자동차에 아쉬운 점이 있다면 반대 차선에서 오는 것을 인지하지 못한다는 점이다. 도로 상황을 더 풍부하게 제공해주면 ADAS 기능에 대한 실재감이 더 높아질 것이다.
운전자의 역할에서 감시자의 역할로
Mckinsey 설문조사[3]에 의하면 ADAS 기능에 대해 사람들 중 48%는 컴퓨터 시스템을 신뢰하지 못해서 사용하지 않는다고 답했다. 운전자들은 여전히 자신이 전통적인 운전자라는 역할에서 벗어나지 못했다. 자율주행기술 발전 단계에서 3단계만 되어도 사람은 더 이상 운전자가 아니다. 자동차를 사용하는 사람이다. 따라서 ADAS 기능을 활성화 시키기 위해서는 사용자 주도성을 줄이고 시스템 주도성을 높여야 한다.
그림 8 제네시스 G90 작업관리자 세팅그림 8에서 보면 제네시스에서는 운전자에게 ADAS 기능의 세부 세팅을 맡겼다. 이러한 서비스는 ADAS 기능에 대해 서비스 개인화를 가능하게하지만 운전이라는 경험에서 사용자를 벗어나지 못하게 한다. 또 테슬라 자동차에서는 차선 변경 시스템이 있다. ADAS에서 스스로 뒤 차와 옆 차의 상황 인지를 통해 차선 변경의 수행 유무를 결정한다. 이는 사용자 경험의 적응성 요소 중 결정 추론이다. 사용자의 역할은 선택적 사용자 변수의 일부로 선정 추론 매커니즘에 입력 될 방향 지시등을 조작하여 차선 변경 기능을 실행하기만 하면 된다. 이처럼 사용자 경험의 적응성이 높아지는 것은 기술의 발달로 차량 에이전트는 스스로가 주변 차량의 속도와 이동하고자 하는 차선의 환경 정보를 통해 차선 변경을 해도 사고가 발생할 지 아닐 지를 예측할 수 있게 되었다. 이는 사용자의 주도성을 줄이고 시스템이 자율적으로 판단함으로써 주도성을 더 많이 가져가는 것으로 볼 수 있다.
하지만 사용자를 운전의 경험으로부터 너무 밀어내는 것도 위험하다. 아무리 ADAS가 운전자의 안전하고 편리한 주행을 보조한다고 하더라도 운전자가 계속해서 교통상황에 주의를 기울여야하고 사고를 피할 수 있는 행동을 취할 준비를 해야한다[4]. 이를 위해 테슬라 자동차에서는 안전 벨트가 되어 있고 사용자가 스티어링 휠을 잡고 있는 상태에서만 차선 변경 기능이 실행된다. 수동 주행과 자율 주행 과도기인 현재 무작정 시스템 주도성을 높이는 것은 좋지 않으며 사용자와 시스템 간 주도성의 적절한 지점을 찾아가야 한다.
그림 9, 10은 두 차량의 ADAS 경고 알림 형태를 보여준다. 그림 9 같은 경우 ADAS 경고 알림에 대한 사운드가 작고 HUD에 위급 사항 메세지를 띄우는데 이는 운전자에게 팝업 인터페이스 형태의 느낌을 줄 수 있다. 이는 현대 자동차 차량의 장점이라고 생각한다. 팝업 메세지를 통해 운전자에게 시스템이 먼저 정보를 줌으로써 뜻 밖의 즐거움을 줄 수 있다. 하지만 안전과 직결되는 문제이기 때문에 이 팝업 메세지는 단순 즐거움에서만 끝나면 안되고 유익하고 즉각적인 피드백을 줄 수 있는 것으로 변화해야만 운전자에게 안전에 대한 경험을 줄 수 있을 것 같다. 이 피드백이 매우 강력한 것이 테슬라 자동차이다. 테슬라 자동차는 ADAS에서 핸들을 잡으라는 경고를 무시했을 시 비상등을 키며 차로에 정차하고 목적지 도착 이전까지 기능을 실행할 수 없게 한다. 이를 통해 적절히 시스템과 사용자 간의 주도성을 적절히 조절해 주고 있다. 아직까지 시스템에 대한 신뢰도가 없는 시점에서 현대 자동차의 HUD를 통한 팝업 인터페이스는 아직 이르다는 생각이 든다.
테슬라 자동차는 주기적인 업데이트를 받는다. 이는 일관성이라는 차원에서 기능성을 매우 높일 수 있다. 필자는 경차였던 모닝부터 시작해, 포터, 로체, 크루즈, 그랜져, 체어맨, 에쿠스, 윈스텀, 4.5톤 차량, 9톤 차량, 버스 등 다양한 차량을 운전해 보았다. 각 자동차마다 엑셀과 브레이크를 밟는 방식이 조금씩 달랐고 주행 중에서도 다른 인터페이스와 클러스터로 다른 경험을 하였다. 하지만 테슬라 자동차에서는 클러스터와 센터페이시아가 디지털로 되어 있다. 또한 내부 시스템되 펌웨어라는 것으로 서로 같은 소프트웨어를 공유하게 된다. 이는 어떤 테슬라 자동차를 타던 간에 같은 경험을 제공한다는 것이다. 이 것은 서로 다른 차량이라도 ADAS 기능에 대해 기존 차량에서 사용하던 친숙한 정보디자인이 이어지는 것이므로 사용성을 향상 시킬 수 있다. 또 주기적인 업데이트가 가장 큰 역할을 하는 것 같다. 이는 사용자에게 시스템의 안정성이 높아진 것 같은 느낌을 준다[5]. 따라서 높은 신뢰도는 시스템 주도성에 기여하기 때문에 ADAS 기능 사용의 활성화를 위해서 주기적인 업데이트가 필요하다.
바퀴 달린 스마트폰
운전자들을 조사한 결과 ADAS 기능을 거의 사용하지 않거나 궁금해서 한 두 번 사용했던 사람들이 24명 중 13명으로 절반 이상을 차지했다. 이는 ADAS 기능이 기존 운전하는 경험에 비해 두드러지 않아 현저성이 떨어지기 때문에 나타나는 것이다. 일반적으로 사람들은 자동차를 운송 수단이라고 인식한다. 하지만 ADAS 기능은 운송 이라기 보다는 상황 인식을 하는 센서에 가깝다. 스마트폰에 ADAS 기능을 넣으면 다른 사용자가 가까이 올 때 경보음을 내거나 차선을 인식하여 사진을 찍거나 진동이 울리거나 하는 다른 경험들을 제공할 수 있다. 쉽게 말해서 스마트폰에 바퀴만 장착하면 현재 나오는 자율 주행 자동차와 다를 것이 없다.
과거 우리는 오로지 계기판에서 제공하는 속도계와 RPM에 의지해서 운전을 하였다. 현재는 전자제어 장치(ECU; Electronic Control Unit)의 발달에 따라 자동차 계기판에서는 연비, 주행가능거리, 길 안내 등 수 많은 정보를 전달한다. 그래서 운전이라는 경험에 집중된 심화 정보 구조를 볼 수 있다. 그림 11, 12에서 두드러지는 차이점은 계기판의 유무이다. 그림 3에서는 전통적인 운전 경험에 대한 정보 구조를 제거하지 않고 제공하고 있다. 여전히 자동차 주행 서비스의 중심이 운전자라는 것으로 ADAS 기능의 중심성이 운전자에 비해 낮게 인지되어 ADAS 기능에 대한 현저성이 떨어진다. 또 ADAS 기능이 없어도 계기판 만으로 운전이 가능하다. 하지만 그림 12에서 주행의 중심은 ADAS 기능이다. 그림 12에서 센터페시아(Center Fascia)에 나타나는 ADAS 기능이 없으면 운전을 할 수 없다.
또 한 가지 현저성을 높이는 방법으로 빈번하게 경험하는 것이 있다. 실제로 Larsson에 의하면 운전자들이 어댑티브 크루즈 컨트롤(ACC; Adaptive Cruise Control)에 익숙해질 수록 시스템의 한계에 대해 더 잘 알게 되어 위급 상황에 더 빨리 반응할 수 있다고 한다[6]. 현재 운전자들에게 현저성이 높은 것은 본인이 직접 운전하는 경우가 ADAS 기능을 사용하는 경우가 훨씬 많기 때문에 직접 운전이 ADAS 기능을 사용했을 때보다 현저성이 더 높다.그렇기 때문에 ADAS 기능이 가져오는 이점들을 쉽게 인지하지 못하여 ADAS 기능에 대해 좋은 경험이라고 생각하지 못하게 된다.
현대 자동차와 테슬라 자동차의 ADAS 기능 차이점은 분명하다. 현대 자동차는 여전히 운전자에게 안전이라는 가치를 우선으로 시스템에게 모든 것을 책임 시키지 않는다. 반대로 테슬라 자동차에서는 ADAS 기능 자체를 자동차가 해야하는 일로 부여함으로서 사용자가 불가피하게 사용할 수 밖에 없고 지속적으로 노출된다. 또한 주기적인 업데이트도 ADAS 기능에 대한 신뢰성을 높여준다. 기존 차량은 한 번 구입하면 그 차량에서 경험하는 것은 몇 년이 지나도 변하지 않는다. 하지만 테슬라 자동차에서 처럼 주기적인 업데이트는 운전자의 경험을 변화 시킨다. 이러한 기존 경험에서 벗어난 인터랙션 방법은 ADAS 기능 사용성을 높인다. 자율 주행 시대로 가는 과도기에서 중요한 역할을 하는 ADAS에 대한 활성화를 위해 기존 고정관념에 혁신 한 스푼 첨가하는 것은 어떨까?
[1] NHTSA, (2013). Automated Vehicle Policy on Levels of Automation and Considerations for Research Progress.
[2] 교통안전공단, (2017). 교통약자 첨단운전보조시스템(ADAS) 보급 전략 연구 최종보고서.
[3] Seunghyuk Choi, Florian Thalmayr, Dominik Wee, and Florian Weig. 2016. Advanced Driver-Assistance Systems: Challenges and Opportunities Ahead. (2016). McKinsey&Company.
[4] Pradhan, A. K., Sullivan, J., Schwarz, C., Feng, F., & Bao, S. (2019). Training and Education: Human Factors Considerations for Automated Driving Systems. In Road Vehicle Automation 5(pp. 77-84). Springer, Cham.
[5] Kowshalya, A. M., & Valarmathi, M. L. (2017). Trust management for reliable decision making among social objects in the Social Internet of Things. IET Networks, 6(4), 75-80.
[6] Larsson, A.F.L., Kircher, K. and Hultgren, J.A., Learning from experience: Familiarity with ACC and responding to a cut-in situation in automated driving, Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour, 27, 229-237, (2014).
