자율주행자동차의 안전기준과 향후 추진 방향

‘자율주행 기술이 운전자 과실로 인한 사고를 90% 이상 줄일 수 있다’는 전망이 마냥 장밋빛으로 그치지 않으려면 자율주행차 상용화는 반드시 안전도 확보가 전제돼야 한다. 국민의 재산과 생명을 보호하기 위한 안전성 확보는 결코 타협 대상이 되지 않기 때문이다. 자율주행자동차의 현행 안전기준과 향후 추진방향에 대해 알아보고자 한다.

자동 운전 자동차 및 자동 운전 기술 수준의 정의 자동 운전 자동차의 안전을 말하기 전에 먼저 자동 운전 자동차의 구조 및 특징을 충분히 이해해야 한다. 즉, 종래 차와의 차이를 확실히 알아야 하며 동시에 자동 운전 자동차 기술 수준을 충분히 숙지해야 한다.”자동 운전 자동차”은 운전자가 직접 제어하지 않고 자동차 내부에 탑재된 장치가 자동 차량 외부 신호 등과 연계하여 현재의 자동차의 상태나 주변 환경 등을 인지·판단하고 자동차를 능동적으로 수정 또는 제어하고 정해진 경로에 추종 또는 설정된 목표 지점에 도달할 수 있도록 기술을 적용한 자동차를 말한다. 즉 인간이 인지하고 판단하고 제어하던 기존의 자동차 운전을 기계(시스템)의 자체 자동차를 말한다. 또한 자동 운전 자동차는 특정 자동 운전 기술 수준을 갖춘 자동차를 의미한다. 자동 운전 자동차의 성능과 안전을 확인하려면 해당 자동차에 장착된 자동 운전 시스템 수준을 일정한 잣대로 평가하기 위한 기준이 필요한데 이 때 필요한 것이 자동 운전 기술 수준이다. 현재 양산되고 있는 자동차에 장착된 자동 운전 기술은 거의 수준 2수준이다. 레벨 3이상의 자동 운전 기술은 개발이 진행되고 있을 뿐 아직 공식적으로 양산 단계까지 이르지 않은 상황이다. 또 레벨 5의 자동 운전 자동차는 운영 설계 영역이 무제한이라 짧은 기간의 실현은 불가능하다. 그러므로 현재의 기술 개발 및 안전성 확보의 주요 타깃은 레벨 3으로 레벨 4이다. 특히 레벨 3은 제어권 전환시의 안전도 확보 문제, 그리고 레벨 4는 운행 설계 영역에서 시스템이 전면적으로 책임 지고 있으므로, 이에 대한 안전이 먼저 확보돼야 할 것이다.

자동 운전 자동차 안전 기준의 패러다임 변화 자동 운전 자동차는 전통적인 자동차의 성능 평가와는 다른 패러다임을 갖고 있다. 우선 운전자의 영역이 인간에서 시스템으로 전환된 것이다. 종래 운전은 사람이 하는 이에 대한 책임을 지게 했지만 지금은 시스템이 운전하는 것으로써 시스템의 운전 능력에 대한 검증이 필요한 것이다.또한 자동 운전 수준 3~4는 운행 설계 영역(Operational Design Domain, ODD)과 연계하여 그 영역 내에서만 동작한다. 그러므로 기존의 주행 시험장에서는 모든 운행 설계 영역을 담당할 수 없다. 즉, 지리적으로 ODD를 이탈하고, 다른 기술적 ODD기준을 반영한 평가가 불가능하거나 자동차에 내장된 고정 밀도 지도도 없다. 그러므로 새로운 평가 방법을 이끌어 내야 한다. 즉, 실제 도로 시험 또는 시뮬레이션 등의 새로운 평가 방법을 추가해야 한다.이로써 국제 자동차 안전 기준의 제정·개정을 담당하는 UNECE/WP.29에서는 자동 운전 자동차 안전 기준의 개발 때문에<그림 3> 같은 평가 방법을 적용하기로 했다. 즉 자동 운전 자동차는 기존의 주행 시험장 평가 방법과 실제 도로에서의 평가 방법이 필요하다. 또 시뮬레이션 및 가상 장치의 평가 및 제작 회사의 자기 선언 등을 확인하는 적합성 평가 등 복합적 평가 방법이 필요하며 현재 이에 대한 기준 논란이 열리고 있다.

자율주행차 안전기준 패러다임 변화 자율주행차는 전통적인 자동차 성능평가와는 다른 패러다임을 갖고 있다. 우선 운전자의 영역이 인간에서 시스템으로 전환된 것이다. 기존에 운전은 사람이 하고 그에 대한 책임을 지도록 했지만 지금은 시스템이 운전하기 때문에 시스템의 운전능력에 대한 검증이 필요한 것이다.또 자율주행 레벨 3~4는 운행 설계 영역(Operational Design Domain, ODD)과 연계해 해당 영역 내에서만 작동한다. 따라서 기존 주행시험장에서 모든 운행설계 영역을 담당할 수는 없다. 즉 지리적으로 ODD를 이탈해 다른 기술적 ODD 기준을 반영한 평가가 불가능하고 또 자동차에 내장된 고정밀 지도도 없다. 따라서 새로운 평가 방법을 도출해야 한다. 즉, 실도로 시험 또는 시뮬레이션 등 새로운 평가 방법을 추가해야 한다.이에 따라 국제자동차안전기준 제·개정을 담당하는 UNECE/WP.29에서는 자율주행자동차 안전기준 개발을 위해 <그림3>와 같은 평가방법을 적용하기로 했다. 즉 자율주행차는 기존 주행시험장 평가방법과 실도로 평가방법이 필요하다. 또한 시뮬레이션 및 가상장치 평가 및 제작사의 자기선언 등을 확인하는 적합성 평가 등 복합적 평가방법이 필요하며, 현재 이에 대한 기준 논의가 진행되고 있다.

자율주행자동차의 현재 안전기준 현재 모든 자동차의 안전기준은 UNECEWP.29에서 만들고 있으며 자율주행자동차는 GRVA라는 분과에서 논의하고 있다. 그 아래 전문 기술 분과로 자동차 기능 기술 기준과 자동차 검증 방법, 사이버 보안, OTA(Over the Air, 무선 소프트웨어 업데이트), 그리고 자율주행 데이터 저장 시스템에 대한 기준을 만드는 분과가 있다. 주로 유럽이 주도하고 있으며, 일본과 중국, 그리고 한국 등이 기준 제정에 활발하게 참여하고 있다. 한국에서는 자동차안전연구원이 대표적인 역할을 하고 있다.

<그림 5>는 레벨 3 자율주행 자동차 운행의 경우 발생 가능한 시나리오를 구성한 플로우 차트다. 신규 제정된 레벨3 자율주행차 안전기준에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다. 먼저 차선유지 기능을 사용할 때 안전기준으로 주행안전 확보를 위해 감지성능에 따른 최고속도 및 앞 차량과의 최소 안전거리가 제시돼 있다. 또 이상 상황 시 상황별 제어권 전환에 대한 기준, 긴급한 상황의 경우에는 비상운행 기준에 따라 최대한 감속 및 비상조향으로 대응하는 기준이 있어 이미 지난 7월 1일부터 적용하고 있다.

<그림 5>는 레벨 3 자율주행 자동차 운행의 경우 발생 가능한 시나리오를 구성한 플로우 차트다. 신규 제정된 레벨3 자율주행차 안전기준에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다. 먼저 차선유지 기능을 사용할 때 안전기준으로 주행안전 확보를 위해 감지성능에 따른 최고속도 및 앞 차량과의 최소 안전거리가 제시돼 있다. 또 이상 상황 시 상황별 제어권 전환에 대한 기준, 긴급한 상황의 경우에는 비상운행 기준에 따라 최대한 감속 및 비상조향으로 대응하는 기준이 있어 이미 지난 7월 1일부터 적용하고 있다.

다음은 더욱 중요성이 강조되는 사이버 보안에 관한 내용이다. 2020년 6월 25일 유엔이 발표한 보도 자료에 따르면 유엔 유럽 경제 위원회(United Nations Economic Commission for Europe, UNECE)의 차량 규제 국제 조화를 위한 세계 포럼(WP.29)에서는 사이버 보안과 무선 업데이트에 관한 새로운 유엔 기준을 채택했다. 이 기준은 2021년 1월부터 법규에서 발효 예정인 유예 기간을 거쳐서 2022년 7월부터는 신규 자동차(New Type Vehicle), 2024년 7월부터는 모두 양산 차(New Vehicle)에 적용하기로 했다.특히 자동차의 사이버 보안은 현재의 보안 취약성에 대한 대책을 구현했다고 해도, 기술 발달과 함께 새로운 취약성이 나타나지만 이것을 고려한 보안 대책이 지속적으로 수립되어야 한다.이런 배경에서 차량의 사이버 보안은<그림 7>처럼 두 개념으로 평가해야 한다. 첫째, 자동차 라이프 사이클에 대한 업체의 사이버 보안 관리 능력(즉 사이버 보안 관리 시스템)을 평가한다. 즉, 시큐리티 매니지먼트 시스템(Cyber Security Management System, CSMS)에 초점을 두고 제작사인 조직 구조, 프로세스 및 통치에 대한 사이버 보안 요구 사항을 확인한다. 둘째, 실차에 적용된 보안 대책을 평가한다. 차량을 실제로 테스트하며 차량 아키텍처 설계, 리스크 평가 순서 및 사이버 보안 제어 구현이 올바른 실행되었는지를 확인하며 더 구체적으로 차량에 대한 형식 승인을 실시한다.또 사이버 보안 평가 때문에 기준(Regulation)은 프로세스 검사와 차량의 평가를 실시할 필요가 있다고 밝히고 있으나, 어떻게 심사(Audit)평가할지에 대한 구체적인 내용은 없다. 물론 유엔에서도 풀이서를 준비하고 있지만 관련 표준(예:ISO/SAE 21434)를 참조하도록 명시하던 중 OEM(완성 차 업체는 이러한 표준을 사용하고 규정 원칙이 어떻게 충족되는지 여부를 나타낼 수 있어야 한다.

끝, 자동 운전 차가 가져온 달콤한 혜택은 안전성이 보장된 상태에서만 누릴 수 있는 것이다. 기술은 타협할 수 있지만 안전은 타협의 대상이 아니라는 점을 충분히 인식해야 한다. 유엔도 자동 운전에 대한 정의를 수립하고 안전성 확보를 위한 기준 제정에 본격적으로 나서고 있다. 우리도 자동 운전 자동차의 안전성 확보를 위한 안전 기준의 제·개정에 의한 적극적으로 대응해야 한다고 판단된다.”자동 운전 차가 가져온 달콤한 혜택은 안전성이 보장된 상태에서만 누릴 수 있다. 기술은 타협할 수 있지만 안전은 양보하거나 타협의 대상이 아니다. 유엔에서는 자동 운전에 대한 정의를 수립하고 안전성 확보를 위한 기준 제정을 본격화하고 있다. 우리도 자동 운전 자동차의 안전성 확보를 위한 안전 기준의 제·개정에 의한 적극적으로 나서야 한다.”문:신·지에곤 연구 단장 한국 교통 안전 공단 자동차 안전 연구원 출처:한국 교통 연구원 월간 교통

 

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