세계 최초 눈길 자율주행 성공한 핀란드, 미래자동차 시대에 어떻게 대응하나

[바람개비]

세계 최초 눈길 자율주행 성공한 핀란드, 미래자동차 시대에 어떻게 대응하나

2018-03-30 성새롬 핀란드 헬싱키무역관

- 라이다, 센서 등 원천기술 확보, 규제완화 등 정부지원도 활발 -

- 한국도 세계시장 트렌드에 발맞춰 기술경쟁력 확보 및 상용화 노력 시급 -

□ 핀란드, 세계 최초 눈길 자율주행 성공

 ㅇ ’17.12월 핀란드 기술연구센터 VTT는 자체제작 자율주행차 마릴린(Marilyn)과 마르띠(Martti)로 40km 속도의 눈길주행 성공

- 폭스바겐의 투아렉(Touareg), 시트로앵 C4 중고차를 개조하여, 기존 엔진차량에 카메라와 안테나, 센서, 레이저 스캐너, 레이더 등을 장착해 자율주행 환경 구현

- 차선이 눈에 덮여 보이지 않았음에도 안정적인 주행을 했다는 점에서 의미 있다는 평가를 받음.

눈길자율주행 성공한 Martti  

자료원 : VTT 기술연구센터

□ 자율주행 관련 세계시장 전망

 ㅇ 시장조사업체 내비건트리서치에 따르면 세계 자율주행차 시장 규모는 2020년 189억 달러(약 22조 원)에서 2035년 1,152억 달러(135조 원)까지 성장할 전망

- 자율주행차가 꼭 전기자동차일 필요는 없으나, 효율성 면에서 그 시너지가 크기 때문에 전기차의 발달에 따라 자율주행차의 발전 또한 가속화될 것으로 예상됨.

  ㅇ 자율주행차의 핵심 요소는 하드웨어가 아닌 소프트웨어, 이 점이 자동차업계에 큰 변화 가져올 것

- 미국 도로교통 안전국(NHTSA)은 자율주행 자동차를 수동에서부터 완전자율주행까지 5단계로 구분, 현재 세계 전반적으로 레벨 3~4를 향해 발전 중

 Society of Automotive Engineers의 자율주행 단계 분류

 자료원 : SAE International

- 주요 기술은 크게 인식(Sense), 판단(Plan), 제어(Act)의 기능별로 분류되며, 주요기기는 크게 아래와 같이 5가지로 분류됨.

자율주행 구성 기술

자율주행 기술	주요 기기	내용
주행환경인식 기술	카메라 센서, 레이더 센서, 라이다 센서	센서를 사용하여 장애물, 도로표식, 교통신호 등을 인식
위치인식 및 맵핑 기술	HD맵, 고정밀 위성측위 기기	HD 맵, GPS, 센서 융합을 통해 차량의 절대/상대 위치 추정
판단 기술	ECU, ADAS DCU, 통합 DCU	인지 신호들을 효율적으로 처리하여 차량의 행동 지시
제어 기술	스마트 액추에이터(Actuator)	지시된 행동을 추종하기 위해 조향, 가감속 등을 제어
인터랙션 기술	HVI, V2X 통신 기기	차량과 운전자, 차량과 주행환경이 서로 정보를 교환

자료원 : 맥킨지, 삼정KPMG

주 : ECU(Electronic Control Unit), ADAS(Advanced Driver Assistance Systems), DCU(Domain Control Unit), HVI(Human Vehicle Interface), V2X(Vehicle-to-Everything)

 ㅇ 자율주행 관련 기기는 기술발전 단계(Level 1~5)에 따라 각종 기기들의 성장시기가 단계별로 차이를 보임

- (Level 1~2) 장애물, 도로표식, 교통신호 등 주행환경을 인식하기 위한 각종 센서들의 수요 촉발. 특히 라이다 센서는 레이저 스캐닝을 통해 위치 및 3D 공간정보 획득하기 때문에 레이더 센서보다 더 정밀한 인식이 가능하여 자율주행의 핵심 기술로 꼽힘.

- (Level 3~4) 10cm 안팎의 정밀도를 3차원으로 구현시키고, 반경 2~3km 내의 동적 주행정보 파악 가능한 고정밀 HD맵의 수요 촉발. 또한 안전성 제고를 위해 차량간(V2V), 차량과 도로간(V2I), 차량과 모바일기기간(V2N) 등의 양방향 통신을 위한 기기 및 인프라 구축 필요

- (Level 5) 자율주행 직접 관련기술보다는 자율주행으로 인해 확보된 시간을 채울 인포테인먼트(Info-tainment) 시장 급성장 예상

자율주행차의 인식, 판단, 제어 각 기능별 적용기술

자료원 : OECD International Transport Forum

□ 자율주행차 시대에 대비하는 주요국 정부 및 글로벌기업들

 ㅇ 미국, 유럽을 중심으로 자율주행차 산업육성 지원정책 추진

- 미국은 국방부 주도하에 자율주행차 인재육성 노력 중이며, 구글의 자율주행차 시험운행을 위한 제도개선을 2011년 최초 시행한 이래 법을 개선시키고 있어 현재 미국내 9개 주에서 자율주행 시험운전 가능

- 유럽 또한 2015년 EU 자율주행차 로드맵 ‘EPoSS(European Technology Platform on Smart System Integration)’을 발표하고, EU 펀딩의 연구개발 프로젝트들을 통해 산업육성에 힘쓰고 있음.

· EU는 일반도로를 기준으로 저속에서도 신호등, 교차로, 보행자 등을 모두 감지하는 Traffic Jam Assist 서비스 제공을 2020년 목표로 하고 있으며, 고속에서도 신호등, 교차로, 보행자 모두 감지하는 Highway Chauffeur서비스를 2022년에 제공하고 2030년에 City Driving 이 가능(level 4)할 것으로 예측함

· KPMG 인터내셔널이 선정한 자율주행차 준비지수(AV Readiness Index) 1위는 네덜란드, 유럽 7개국이 20위권내 자리 차지

미국, 유럽의 자율주행차 정책 현황

구분	미국	유럽
기술R&D	· NHTSA 기준Level 2에 해당하는 요소기술 대다수의 연구개발을 완료한 상태 · ICT 기술에 가까운 빅데이터, 인공지능 및 센서기술 R&D 등에 더욱 집중하는 상황 · 자동차 완성업체 및 ICT기업 중심으로 R&D가 활발하게 이루어지는 중 · 정부 역시 지속적인 정책자금을 지원 중이며 관련 예산도 확대 추세	· NHTSA 기준Level 2에 해당하는 요소기술 R&D가 일정수준 완료된 상태 · 유럽연합 중심의 R&D 프로젝트, 국가별 개별 프로젝트를 지속적으로 진행중 · EU 인프라를 활용한 다국적 참여형 R&D프로젝트로 경쟁력 확보
테스트베드 인프라	· 미시간대학 내 테스트베드를 운영중 · 일부 주정부에서는 도로테스트 인프라 및 실증 주행테스트가 허용 · 구글을 중심으로 실증주행테스트가 활발하게 진행	· EU차원에서 도로내 주행테스트를 위한 협약 조율 및 규제완화 · 개별국가별 고속도로 수준에서 테스트 인프라 구축 및 운영중
법 제도 및 규제	· 상용화 시점을 대비한 점진적 정책추진 · 주정부별 법 제도 및 규제수준에 차이가 발생	· 테스트베드, 고속도로 주행테스트 등을 초점으로 법 제도 및 규제개정이 추진중인 상태

자료원 : 정보통신기술진흥센터, 유진투자증권

 ㅇ 네비건트리서치는 글로벌 자동차업계 자율주행차 선도기업으로 GM, Daimler, Ford, Volkswagen, Renault-Nissan 등 선정

- 이외에 다른 주요 IT 및 완성차기업들도 자율주행차 시장선점을 위해 늦어도 2020년까지는 상용화 계획을 밝히고 있음.

주요기업별 자율주행 기술수준 및 상용화 계획

구분	기업명	주요기능	상용화계획	자율주행수준 (SAE)	자율주행수준 (Navigant)
ICT업체	구글	완전자율	2020	5레벨	Leaders
	애플	완전자율	2020	5레벨	Leaders
	바이두	자체조종	미정	2레벨	-
완성차업체	아우디	교통정체지원	2017	2레벨	Leaders
	BMW	교통정체, 비상운전지원	2018	3레벨	Leaders
	GM	자체조종, 차선유지	2017	3레벨	Contenders
	포드	자체조종, 자동주차	2020	3레벨	Contenders
	벤츠	교통정체, ACC	2019	3레벨	Leaders
	폭스바겐	교통정체, ACC	2020	3레벨	Contenders
	볼보	자체조종, 차선유지	2016	3레벨	Contenders
	현대, 기아차	교통정체, 차선유지	2020	3레벨	Contenders
전기차업체	테슬라	ACC	2015	2레벨	Leaders

자료원 : KISDI, Frost & Sullivan, 유진투자증권

□ 핀란드, 미래자동차 시대에 어떻게 대응하나

 ㅇ 핀란드도 무인셔틀 운행이 대세인 EU 트렌드에 발맞춰 무인버스 운행하는 등 자율주행차에 대해 개방적이며 적극 수용 중

- 2015년 시작된 EU 운송시스템 자동화 연구개발 프로젝트 ‘CityMobil 2’에 참여하여 프랑스, 네덜란드, 스위스, 스페인, 영국과 함께 무인 셔틀버스 가동 중

핀란드 무인 셔틀버스

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자료원 : 개인블로그(Wooshin Han)

- 핀란드 6개 대도시, 연구개발 지원기관인 Tekes(현재는 Business Finland로 통합), 핀란드 교통안전 관리부, 국립토지 측량청, 그리고 주요 대학(Aalto, Metropolia 등)이 협력, 무인셔틀 시범운행을 통해 궁극적으로는 자율주행 생태계를 활성화하고 오픈 이노베이션 플랫폼을 구축하고자 함.

 ㅇ 정부 차원에서도 자율주행 분야에서 시장선점우위(First mover advantage)를 차지하고자 규제 완화 및 자율주행 시범운행 Test-bet 제공 등 정부지원 활발

- 핀란드는 사람이 타지 않는 무인 자율주행차 운행을 법적으로 허용하고 있음.(허용된 나라는 핀란드와 싱가포르 두 곳뿐)

- 또한 겨울 내내 눈으로 덮여 있는 핀란드 북쪽 지방 오울루(Oulu), 무오니오(Muonio)를 눈길주행 테스트베드로 제공하고 있어 자율주행 관련 민간기업과의 기술협력에도 매우 적극적

 ㅇ 기술도 보유하고 있고 법규 등 사회적 기반도 잘 갖추어져 있으나 사업화에 있어서는 아직 미지수

- VTT는 기초연구를 발전시켜 응용연구를 주로 수행. 민간기업과 직접계약을 맺고 이 응용기술을 발전시켜 사업화 및 상용화하는 역할까지 하고 있으나 현재 자율주행 기술에 있어서는 사업화를 위한 협업파트너를 찾지 못한 상태

눈길 자율주행에 성공한 VTT 연구원 Pertti Peussa씨와 진행한 인터뷰

* VTT 기술연구소 : 1942년 설립된 핀란드 경제고용부 산하의 공공 연구기관으로, 핀란드 특허출원수 1위를 차지. 정부 자금지원의 공공 연구뿐 아니라 민간기업의 요구에 맞는 상업프로젝트 및 자체 재원을 이용한 미래기술 연구까지 다양한 연구 프로젝트를 진행 중

Q. VTT의 자율주행차 연구성과에 대해 간단히 소개해달라.

A. 1998년부터 자율주행차를 기술연구팀을 만들어 연구활동을 해 왔으며, 현재까지 자율주행 승용차 대, 트럭 1대, 오프로드 차량 1대를 개발. 현재 북구의 악천후 조건에서 작동하는 자율주행 기술로는 VTT가 가장 선두주자라고 할 수 있음. 특히 고해상도 스캐닝을 위한 레이더와 라이더, GPS 수신기 및 액추에이터에서 큰 강점을 보임. 이 자율주행 기능은 단지 차량뿐 아니라 화물차, 버스 및 선박에도 도입될 수 있어 활용분야가 무궁무진할 것으로 보임.

Q. 핀란드는 자율주행뿐 아니라 5G 개발에도 매우 집중하고 있다. 5G로의 변화가 자율주행 기술에도 영향을 미치나?

A. 현재의 4G에서 5G로 네트워크 환경이 변화 시 기술적 차이는 크게 나지 않을 것. 그러나 전체 교통 시스템이 자동차간 연결(V2V; Vehicle-to-Vehicle)에서 자동차와 교통체계간 연결(V2T; Vehicle to Traffic)으로 한 단계 더 발전하는 과정을 가속화할 수 있음. 또한 5G는 4G보다 훨씬 더 많은 양의 데이터를 훨씬 빠른 속도로 전달할 수 있기 때문에 자율주행 성능 및 안정성을 대폭 개선시킬 수 있음. 5G는 자율주행 분야와도 분명 큰 시너지를 낼 것.

Q. 핀란드 정부는 어떤 노력을 하고 있나?

A. 핀란드 정부와 핀란드 교통 안전청(Finnish Transport Safety Agency)은 자율 차량에 대해 적극적으로 지지하는 입장이다. 현재의 도로 입법에서는 자동차에 운전기사가 필요하지 않은데, 이는 꼭 운전자가 있어야 하는 미국 규제에 비해 훨씬 자유로운 편.

Q. 핀란드는 완성차 제조기업이 없어 보유기술을 사업화하기가 쉽지 않을 것 같다.

A. 자율주행 기술에 꼭 완성차 업체가 필요한 것은 아니다. 자율주행 기술은 소프트웨어이기 때문에, 우리는 Marilyn과 Martti를 자율주행 기술을 적용시키는 플랫폼으로 활용하고 있는 것뿐이지 해당기술은 언제든지 적합한 파트너를 만나 사업화될 수 있다. 이를 테면 VTT의 프로토타입 센서 버전을 다른 회사 또는 연구기관에 적용시킬 수 있도록 플랫폼을 제공하는 형태이다.

Q. 자율주행 기술의 상용화는 언제쯤 가능할 것으로 예상하나?

A. 그렇게 먼 미래는 아닐 것으로 판단됨. 이미 기술수준은 지금 당장도 상용화될 수 있을 만큼 많이 발전해 있지만, 법규 등 제도적 문제, 윤리적 문제 등이 선결되어야 함. 그러나 기술의 개발 속도는 점점 더 빨라질 것이다.

□ 시사점

 ㅇ 협업을 통한 R&D 효율성 극대화라는 세계 자율주행차 트렌드에 발맞추어, 우리 정부 및 산업계도 협업을 통한 산업육성 노력 필요

- 한국은 완성차·부품제조·소프트웨어·통신 등 자율주행차를 구성하는 개별기술 경쟁력을 보유, 원천기술로는 유럽과 1.4년 정도의 격차가 있으나 상용화 목표시기는 10년이나 뒤처짐.

- 이는 완성차기업과 ICT기업간 협업의 부재 및 정부의 선제적 대책 미비에 기인한 것으로 볼 수 있으며, 정부-완성차기업-ICT기업 간 활발한 협업을 통해 빠른 상용화 노력 필요

- 또한 한국은 자율주행의 기반시설인 4G사용성 면에서 높이 평가받아 KPMG 자율주행차 준비 지수에서 10위를 차지하였으나, 정책·제도 및 소비자 변화지수 면에서 낮은 점수를 받음

- 이는 기술변화에 대응하는 정도가 상대적으로 저조함을 의미하므로, 자율주행 구현을 위한 사회적 인프라 구축 및 규제완화를 통해 제4차산업혁명의 핵심기술인 자율주행차 시장선점 노력이 요구됨.

 ㅇ 수직적인 전통적 자동차산업 밸류체인의 사고방식에서 벗어나 자율주행 기능 구성 세부기술 분야에서 강점 가진 중소기업·스타트업과 대기업간 협력 활성화 필요

- 미국, 유럽 등은 대기업들이 자율주행차 시장을 주도하고 있지만 센서, 카메라 등 세부적인 요소기술은 스타트업 또는 중소기업에서 개발되는 경우가 많음.

- 과거의 수직적 벤더구조에서 헤게모니를 쥐고 있던 대기업들은 산업구조 변화에 맞게 패러다임을 변화시켜 IT·소프트업계와 협력적 밸류체인 구축, 모빌리티 서비스 생태계에서 이익을 공유하는 비즈니스 기회 모색해야 할 때

 ㅇ 핀란드의 자율주행 테스트베드 활용, 기술협력 기회 발굴해야

- 핀란드 지리적 특성을 이용한 눈길 자율주행 테스트베드를 적극 활용하는 동시에 원천기술 공동개발 등 상용화 기술협력 기회 모색

- 자율주행 차량 도입이 빠른 시일 내에 이루어질 것으로 보이는 핀란드 시장에서 우리 기업 진출기회 확보

* 자료원 : OECD Corporate Partnership Board, 삼정KPMG, KPMG International, Navigant Research, Business Finland, VTT