자율주행 화물자동차 개발 현황과 국내 시장 적용방안

자동차 시장은 자동차 생산 이래 최대의 변혁기를 겪고 있었다 다양한 산업기술의 융복합 자결체인 자율주행 자동차(Autonomous vehicles)의 개발이 주요 동인이었던 자율주행 자동차 기술의 개발은 과거부터 계속해서 진전되어 왔지만, 지금은 국민생활의 근처에 도달한 정세라 할 수 있다. 이로써 세계 각국은 자율 주행 기술 개발의 주도권을 가지고 오기 위해서 치열하게 기술 경쟁에 열을 올렸으며 가장 선두에 있는 구글(Google)는 2018년 12월 4일 1무인 택시 시범 사업을 시행하는 자율 주행 시대의 개막을 알리는 신호탄을 쏘아 올렸다. 모델 사업 대상 400명의 회원으로 안티 요은치에에서 통과점을 받고 있다는 언론 보도도 들린다. "We're building the world's Most Experienced Driver™"는 구글과 자율 주행의 자회사인 웨이 모의 홈페이지 1화면에 나오는원이었다 세계에서 가장 경험이 많은 드라이버를 만들고 있다는 것이었다. 이제 구글에서 자율 주행 시험 주행 거리가 1,000만마일(1,600만 km)을 돌파했다는 것은 일반적인 있는 사람으로서는 불가능한 운전 경험이 있고, 그 사이의 기술 개발의 진전 쵸은세울 판단할 것입니다. 자율주행은 승용차뿐 아니라 화물자동차도 똑같이 개발되고 있다. 특히 향후 물류시장이 직면할 화물자동차 운전자의 고령화, 운전자 부족, 안전성, 물류비 등 다양한 문제점을 해결할 좋은 대안으로 여기고 있다. 본 논문은 최근 개발 중인 자율주행 화물자동차의 기술개발 현황과 도입 효과, 국내 운송시장 이해관계자의 견해를 정리해 소개하고자 합니다.​

벨라는 볼보 사에서 개발 중인 자율주행 전기화물 자동차의 컨셉트카였다 베라는 운전석이 없는 독특한 외관으로 화물의 최대 적재 용량이 32톤이었다 베라는<그림 1>과 함께 분리형 화장실 1러시아를 운송하는 트랙터와 같은 형태로 화물이 탑재된 훈련 1러시아의 아래에 들고 연결한 뒤 이동하는 방식이었다

>

자료:트랙스 닷컴, https://www.trucks.com/2018/09/13/vera-volvo-trucks-electric-autonomous-truck​ 베라는 클라우드 서비스를 기반으로 운송 통제 센터에서 원격으로 구동되기 때문에 우선 비교적 짧은 거리의 대량 수송, 반복적이며 정기적인 고정 경로 운송 등에 활용될 것으로 예상된다. 베라의 주요 기술적 특징은 센티 미터 이내의 단위로 차량의 현 위치를 파악하고 모니터링하고 차량에 발발하는 상황에 정확하고 신속히 대응할 수 있다는 것이었다. 운송통제센터는 운송 진행 상황을 지속적으로 모니터링하고, 각 차량의 위치, 배터리 충전 상황, 화물 적재량 및 차량 정비 요구사항 등에 대한 피드백을 접수한다. 이를 통해 불필요한 대기 시에 줄이고 운송의 정확성을 향상시킬 수 있다. 또 동일 경로를 운행하는 차량과 연계해 교통 흐름을 최적화할 뿐 아니라 배기가스가 없어 소음도 적고 친환경 운송에도 기여할 것으로 기대된다. 볼보 측은 벨라를 이용한 솔루션이 기존 도로 인프라와 트레일러(Load carriers)를 활용하기 때문에 비용적으로도 효율적이라고 설명했다. 벨라는 현재 개발중이고 상용화 시점은 아직 미정이었다

다이다로은 20개 4년 7월 자율 주행 컨셉 트럭의 퓨처 트랙(Future Truck)2025를 소개했다. 콘셉트는<그림 2>와 함께 완전 자율 주행이며 실용화 시기를 2025년에 목표로 하고 있다. 다이다로은 20하나 5년에는 차량에 탑재된 카메라와 레이더를 이용하고 주변 상황을 감지해서 주행하는 '하이웨이 파하나롯(Highway Pilot)'시스템을 발표했다. 역시 미국 네바다주에서 세계 최초로 자율주행 트럭의 도로주행 번호판을 취득했고, 미국에서 차소리로 하나반도에서의 자율주행 화물자동차의 군중주행을 했습니다. 20하나 6년에는 네덜란드 국가 주도로 자율 주행 화물 자동차의 군중의 주행 실험에 참여하고 귀신?와 네덜란드의 도로에서 3대의 군중 주행 시험을 실시했다.

>

자료:Carjam TV, https://www.youtube.com/watch?v=XZxZC0lgOlc

>

자료:YOUCAR, https://www.youtube.com/watch?v=R_bIfdqCWRk​ 이후 2018년 9월 독일 하노버에서 개최된 'IAA Commercial Vehicles 2018'에 양산형 부분, 자율 주행 시스템인 액티브 드라이브 어시스트(ADS:Active Drive Assist)기술을 선 보였다. ADS는 자동차 스스로 제동, 가속, 스티어링이 가능해 액티브 레이더와 카메라를 통해 전달되는 도로정보를 결합해 차량의 전방, 측면, 상하지형 등 전방위 움직임을 어느 속도로도 능동적으로 제어하는 기술이다. 기본적으로 운전자의 개입을 필요로 하지만, 운전의 편리성이나 문제예방 등 안전성 향상에 크게 기여할 수 있다고 평가한다. 또 사이드미러 대신 미러컴이 적용된 최초의 미러리스트럭 기술도 선보였다. <그림 3>과 함께 트럭에 사이드 미러가 없다. 밀러 컴 시스템은 차량 외부에 장착된 2대의 카메라와 운전석 내부 A-기둥에 장착된 2개 15인치 디스플레이로 구성되어 측 후방의 사각 지대를 없애기 운전자로 향상된 전 방위 시야를 제공한다. 또한 한쪽 사이드미러 제거로 공기역학, 안전성, 차량조작의 효율성을 향상시킬 수 있다.이와 동시에 다임러는 2014년 퓨처 트럭의 발표 후 지속적으로 자율 주행 부분 기술을 한 단계씩 추가하는 완전 자율 주행에 다가오는 모습이다.​

구글의 자율 주행 사업 부문인 웨이 운전하는 20하나 8년 3월부터 미국, 너무 에키토우루렝타에서 자율 주행 화물 자동차 운행의 시험 서비스를 시작했다. 사실, 구글은 하나 0년간 자율 주행 기술을 연구 개발한 업계 선두다. 20하나 8년 하나 2월 4개에는 완전 무인의 자율 주행 택시 서비스 시범 사업을 실시하고, 그동안의 축적된 기술을 나타내고 있다. 웨이모의 자율주행 화물자동차는 우선 구글 데이터센터 내 화물운송 중 하나를 맡게 될 것이다. 웨이모 트럭에 쓰이는 자율주행 센서와 기술은 웨이모가 시험운행 중인 퍼시피카의 미니밴에 들어간 것과 상당 부분 동일한 것으로 알려졌다. 소형차에 비해 대형 화물차의 경우 길이가 길고 회전반경이 크기 때문에 여러 가지 고려 요소가 존재하지만 그동안 축적된 기술에 따라 자율주행에 앞장설 것으로 기대된다.

>

자료:전 괜찮은 글 http://www.et새로 s.com/20180310000033​

뉴로는 슈퍼 마켓 배송용의 자율 주행 자동차를 개발하고 미국의 슈퍼 마켓 체인 크로 거(Kroger)와 제휴를 통해서 20하나 8년의 시범 서비스를 시작했다. 뉴로(Nuro)는 두 구글 웨이 모 출신의 엔지니어가 공동 창업한 자율 주행 로봇 분야 스타트 업이었다 뉴로는 기존 상품 배송용 로봇과 달리 보도가 아닌 도로를 주행할 수 있도록 설계됐다. 자율주행 자동차 기술을 채택하고 있지만 사람이 타는 것이 아니라 상품이 적재된다.

>

자료:오토 데쵸쯔리, http://www.autodaily.co.kr/새로 s/articleView.html?idxno=4067개 5​ 첫반의 자율 주행 자동차와 마찬가지로 라이더, 레이더, 카메라 등을 탑재하고 있어 보행자나 자전거 인식, 장 아이 수의 회피 등의 기능을 갖추고 있다. 고객이 스마트 폰을 사용하고 식료품을 구입하면 자동 운전 차가 물건을 싣고 배달하는 방식이었다. 트렁크 내부 온도 조절도 가능하고 신선식품 배송도 가능하다. 완전 무인 제동차로 탑승자 안전을 위한 별도의 장치가 필요 없어 제조단가가 오른다는 장점이 있다.​

스트롤링 드래곤(Strolling Dragon)은 중국의 물류 회사인 쑤닝 물류(Suning Logistics)가 상하이에서 시험 주행을 완료한 자율주행 중장비 트럭이다. 스토우롤링도라곤은 L4자율 주행 능력을 갖고 있으며 쑤닝 물류(Suning Logistics)의 자동화 차량 중 가장 큰 무인 화물 자동차였다 인공 지능(AI), 디플러 닌 기술이나 레이저 레이더 같은 첨단 장치를 갖춘 스토우롤링도라곤은 300m이상의 거리에서도 장애물을 신속하게 인식할 수 있다. 역시한 비상 정지가 가능, 25m/s의 반응 속도로 장애 기물을 피할 수 있고 80km/h의 속도에서도 안전하고 자율적인 주행이 가능한 것으로 소개된다. 쑤닝은 자율주행 화물자동차, 자동화된 차량과 로봇을 통해 배송업무를 원활하게 수행하는 스마트 물류시스템을 구축하는 방안이었다.

>

자료:로봇 신문 http://www.irobot새 s.com/ 새로운 s/articleView.html?idxno=14040

중국에서는 인공지능(AI)과 자율주행 트럭 기술이 만과 항구의 무인화를 시도하고 있다. 중국 자율주행 트럭 스타트업 투 심플(tusimple)은 항구의 무인화를 위한 자율주행 화물자동차를 유출했다. 항만 내에서 자율주행이 가능한 자율주행 화물차가 컨테이너의 상하차를 완수하는 영상도 유출됐다. 자율주행 화물자동차의 항만 적용을 위해 기존 항구 시스템과 연결할 수 있는 무인 컨테이너 운영 솔루션도 함께 개발했다.

>

자료:South반도 Morning Post, https://www.scmp.com/video/china/2개 40299/chinese-self-driving-truck-start-tusimpleaid-port-logistics​ 간선 운송, 자율 주행은<그림 8>과 함께 앞서고 성공한 바 있다. 간선 운송과 함께 구역 내 운송으로 이어지는 무인 자율주행 기술 솔루션을 보유한 진보를 보이고 있다. 항만 내에서는 5대의 완전 자율 주행 화물 자동차가 시험 운행을 실시했고 향후 항만 테스트에 25대의 화물 자동차가 투입될 것이라고 내다봤다. 항만과 같이 특정 구역에서 운행하는 것과 외부 도로에서 운행하는 것에는 기술적인 차이가 있지만, 양쪽이 안전하게 실현된다면 자율 운전에 상당히 근접한 귀추라고 낙관할 수 있을 것입니다.

>

자료:TuSimple, https://www.youtube.com/watch?v=teMXT-j6jns

국내에서는 20하나 8년 8월 현대 자동차가 대형 화장실 1러시아 자율 주행 차량에서 의왕-인천 간 약 40km구간 고속 도로, 자율 주행에 성공했다.

>

자료:HMG·저널과 현대 자동차 그룹의 뉴스 미디어(https://blog.hmgjournal.com)​ 현대 자동차가 보인 시연은 오메리카 자동차 공학회(SAE)기준 3단계 자율 주행 기술을 갖춘 트레일러가 연결된 최대 중량 40톤 급 엑시 개미, 자율 주행 자동차 하나대로 진행됐다. 국토 교통부는 20하나 8년 6월 이야기 아내 sound에서 현대 자동차에 대형 트럭 자율 주행입니다 시험 운행 허가증을 발부했습니다. 현대차는 자율주행 트럭의 물류산업 활용 가능성을 검증하기 위해 계열사인 현대글로비스와 협업해 실제 해외 수출 물품을 싣고 달리는 시자리오를 선택했습니다. 자율 주행 차는 고속 도로의 자연스러운 교통의 흐름과 연계한 차선의 유지, 지능형 차선 변경 기능, 선두 차량의 차선 변경식 대응, 도로 정체 그이츄이으로 완전 정지나 출발, 터널 허가(2)등의 기술을 안정적으로 선 보였다. 다만, 영동 고속 도로에서 제2경인 고속 도로로 갈아타고 서창 JC구간에서는 가장 작은 안전을 확보하기 때문에 운전자가 직접 운전하도록 했습니다. 서창JC를 알게 되자 다시 목적지인 능해IC까지 자율주행 전부로 전환했다.

이미 봤듯이 세계적으로 자율주행 기술의 개발은 활발하다. 승용차를 시작으로 화물자동차까지 점차 그 범위가 확대되고 있는 실정이라 상용화는 멀지 않아 보인다. 자율주행의 화물 자동차의 도입 코스트를 생각하지 않을 수 없는 경제적 문재이지만, 우선적으로 자율주행 기술이 도입되었을 때, 물류 시장에 있어서의 효과를 판별하고 싶다.전반적으로 자율주행 화물자동차의 등장으로 물류산업의 패러다임이 획기적으로 전환됩니다. 물류산업의 최적화와 효율화를 도모해, 다양한 물류 시장의 문재점을 해결하는 해결사의 등장이라고도 말할 수 있다.첫째, 자율주행 화물자동차가 상용화되면 안정성 때문에 교통사고율을 현저하게 아침에 일어날 수 있을 것으로 예상한다. 첨단 전 방향 센서로 사람이 알아채지 못하는 부분까지 실시간으로 완벽하게 감지해 대응하면 이론상 사고 발생 활 하나 없기 때문입니다. 물론 도로 위에서 발생하는 변수가 완벽하게 대응할 수 있을 때의 스토리입니다.둘째, 정확한 운송 일정의 관리와 운송 시간의 감소로 운영 효율을 극대화할 수 있다. 무인 수송의 경우 사람에게 필요한 수면, 식사, 화장실, 휴식 시간 등이 수송 시간에 포함되지 않기 때문입니다. 이로 인해 운송 효율은 증가하고 운송의 정시성 또한 향상될 것입니다.셋째, 연비향상으로 연료비가 절감됩니다. 자율주행의 경우 최적연비 주행기능이 탑재돼 사람이 운전하는 것보다 연비가 향상될 수 있다. 또 좁고 안전해져 차체를 가벼운 소재로 제작할 수 있게 된다. 차량 중량은 연비에 가장 직결된 부분으로 중량 감소로 연료를 절약하고 연비 향상에 도움이 됩니다.

>

넷째, 화물자동차 운전자 부족사고 및 근로환경 개선이었다. 수천 킬로미터 이상의 장거리 수송을 위한 지상에서는, America, 유럽, China 등의 효과가 매우 클 것이다 장거리 운전자들은 며칠씩 걸리는 장거리 운행 때문에 가정과 떨어져 지내며 계속 앉아 운전만 하는 바람에 건강사고 등 적잖은 어려움을 겪고 있다. 젊은층은 강력한 운전업종을 기피하고 운전자 부족사고도 심화되고 있다. 자율주행은 이런 고된 운전업무를 무인으로 대체하거나 나쁘지 않거나 업무강도를 완화할 수 있는 수단이 되므로 앞으로 운전자 부족사고에 좋은 해결책이 될 것이다.

국내 화물운송시장의 운송거리는 America, 유럽, 중국처럼 길지는 않다. 장거리 대표의 구간인 서울-부산도 500km이내에 한 이틀의 수준이라면 왕복 운송이 가능하다. 국내 여건에서는 해외에 비해 자율주행 화물차 수요가 다소 적을 수 있다는 전망도 있다. 20하나 8년 하나 2월 올릴지 좋은 차 KOTI의 화물 운송 시장의 발전 포럼에서 "화물 자동차 자율 주행 기술 개발 현황 및 발전 의도"라는 주제를 다룬 바 있다. 화물운송시장 이해 관계자들의 자율주행 화물차 도입과 관련해 가장 중요한 고려사항은 비용 문제였다. 화물자동차가 상용화된다고 해도 기존 화물차에 비하면 값비싼 장비가 될 것입니다. 최근 기술 수준으로는 기존의 화물 자동차 가격의 2배 이상으로 자율 주행 업계는 예상했다. 계속 첨단 장비 기술이 발전해 수요가 많고 땅값은 떨어지겠지만, 사업자 입장에서 투자에 대한 이익이 보장되어야 도입하는 것은 당연합니다. 자율주행 화물차가 운전자의 역할을 얼마나 대체할 수 있는지, 그 수준과 비용이 향후 도입 시기를 결정할 수 있을 것입니다. 역시 한가지, 모든 기술을 받아들일 필요가 없다는 것입니다. 각 사업자의 필요에 따른 부분적인 도입이 가능합니다. 장거리 고속 도로 운행이 많은 사업자는 현재 Level3기술에서도 운전 가능한 자율 주행 기술을 융합시킬 수도 있다. 한때 물류센터 자동운반 로봇인 키바로봇이 화제가 된 적이 있었다. 하지만, 국내 물류 센터는 America, 중국 등이라고 하는 평면의 넓은 공간은 아니다. 다소 좁은 면적을 복수층으로 구분해 물류센터가 형성되어 있어 국내에 있어서의 키바 로봇의 도입은 그다지 적극적이지 않았다. 이와 같이 자율주행 기술도, 각 사업 환경에 따라 알약이 도입되는 것이, 국내 시장의 향후의 모습 하나이며, 시장 원리에 따른 흐름 하나입니다. 마지막으로, 국내의 운송 시장에 맞는 다양한 자율주행 기술의 개발이 필요하다고 하는 생각이 있다. 예를 들어 라스트 마하나 배송의 자율주행 도입 전략입니다. 전자 상거래의 발달에 수반해, 소화물의 물동량이 많아, 지면서, 라스트 마하나 배송 물동량이 크게 증가하고 있다. 택배기사의 경우 좁은 지상에서 짧은 거리를 여러 번 반복해 택배화물을 배송한다. 하루 약 200~300여개를 배송하는데 짧은 거리를 이동할 때마다 운전석에 올랐다 내렸다를 반복해야 한다. 이런 환경에 맞춰 짧은 거리는 운전자가 직접 타지 않고 자율주행으로 승하차 노동을 대체하겠다는 의도가 강구된다. 이와 같이 운송 환경에 맞추어 다양한 기술을 다각도로 도입하는 의도가 필요하다.​

자율주행은 많은 사람들이 궁금해하고 기대하는 기술 분야입니다. 필자도 요즘 운전할 때마다 자율주행이 된다면 교통체증이 생겨도 쉽게 이동할 수 있지 않겠느냐는 의견이 많다. 운전이 재미있을 때도 있지만 어쩔 수 없이 하는 일도 많으니까요. 사실 도로 위에는 예측하지 못한 변수가 너무 많아 자율주행이 언제 완벽하게 우리 삶 속으로 들어갈지는 예상하기 어렵다. 하지만 각 부품 기술이 한 단계씩 연착륙할 때마다 자율주행에 근접해 있는 것은 확실하다. 그래서 그 기술이 종래의 삶 할인이 본인의 업무 방식을 편리하고 효율적으로 해 줄 것입니다. 먼 미래의 초창기인지, 최근의 초창인지는 분명치 않지만 화물운송시장에도 자율주행 기술을 단계적으로 도입해 직원들의 업무환경 개선과 신나는 첫자리가 만들어지길 기대한다.진짜 문홍 최초.Trucks.com, https://www.trucks.com/20최초 8/09/첫 3/vera-volvo-trucks-electric-autonomous-truck2.Carjam TV, https://www.youtube.com/watch?v=XZxZC0lgOlc3.South, 중국 Morning Post, https://www.scmp.com/video/china/2첫 40299/chinese-self-driving-truck-start-tusimple-aidport-logistics4.TuSimple, https://www.youtube.com/watch?v=teMXT-j6jns5.YOUCAR, https://www.youtube.com/watch?v=R_bIfdqCWRk6. 정 죠쯔아문, http://www.et세로프게 s.com/20최초 803최초 00000337. 오토 데쵸쯔리, http://www.autodaily.co.kr/세로프게 s/articleView.html?idxno=4067처음의 58. 로봇 신문 http://www.irobot세로프게 s.com/세로프게 s/articleView.html?idxno=첫 40409.HMG·저널과 현대 자동차 그룹의 뉴스 미디어(https://blog.hmgjournal.com)​ 문:싱밍송/물류 연구 본부 연구원 출처:대한민국의 교통 연구원의 물류 브리프