5G 연결, 완전 자율주행의 발판을 마련하다

‘무인 자동차’로도 알려진 자율주행 자동차를 전 세계 도시의 거리에서 점점 더 흔히 볼 수 있게 되었다. 테슬라, 아우디 및 GM은 특정 조건 충족시 사용 가능한 핸즈프리 자동 조향을 포함한, 제한적인 2 또는 3단계 자율주행 기능을 갖춘 차량을 이미 출시한 자동차 제조사이다(‘자율주행 단계’ 세부 사항은 사이드바 참조). 하지만 인공지능과 LiDAR(Light Detection and Ranging) 기술을 사용해 교통 상황을 탐색하면서 운전자 없이도 운행할 수 있는 완전한 자율주행차(5단계)는 여전히 시험과 개량 중에 있다. 현재의 자율주행차 프로토타입은 여전히 상당한 도로 주행 테스트와 개선이 필요하지만, 많은 사람들은 운전자가 필요 없는 자동차가 궁극적으로 자동차 산업에 혁명을 일으키고, 새로운 전자제품 시장 성장에 박차를 가하는 동시에 공해, 교통 혼잡 및 에너지 사용을 줄임으로써 환경을 개선할 것으로 기대하고 있다. 그러나 이 매력적인 비전이 실현되기 위해서는 자율주행차와 안정적으로 통신하는 고대역폭의 차세대 무선 네트워크가 설계되고 널리 구축되어야 한다. 방대한 데이터 용량 오늘날의 자동차들은 점점 더 강력해지는 인터넷, 스마트폰, 엔터테인먼트 및 내비게이션 기능을 제공하고 있으며, 자동차 제조사들이 새로운 기능을 계속 추가함에 따라 자동차는 그 어느 때보다 훨씬 더 많은 데이터를 처리해야 한다. 그러나 현재 자동차들이 처리하고 있는 데이터의 양은 자율주행차가 교통을 모니터링하고 장애물을 피하며 혼잡한 도시 거리를 안전하게 운전하기 위해 필요한 양에 비하면 미미한 수준이다. 업계 예측가들은 1세대 자율주행차가 하루에 최대 4테라바이트의 데이터를 생성하고 소비할 것으로 예상하는데, 이는 90분짜리 넷플릭스 영상 1,600개 이상을 스트리밍하는 것과 맞먹는 양의 데이터이다. 이러한 방대한 데이터 용량은 현재의 무선 네트워크가 처리할 수 있는 수준을 훨씬 넘어선 양이다. 자동차 업계는 자율주행차가 생성하고 소비할 전례 없는 양의 데이터를 관리할 방법을 찾아야 하는 난관에 직면해 있다. 자동차에서 클라우드로 또는 그 반대로 데이터를 원활하게 이동시키는 데 도움이 되는, 즉 이 문제를 해결하기에 적합한 새로운 기술 솔루션이 있다. 그것은 바로 5세대(5G) 무선 통신으로, 오늘날 대부분의 무선 음성 및 데이터 네트워크에 사용되는 3G 및 4G 기술의 최신 후속 기술이다. 그리고 이 기술은 자율주행차의 시대를 여는 데 도움이 되도록 때맞춰 도래하고 있다. 무선 업계의 표준화 기관인 3GPP(3rd Generation Partnership Project)는 아직 5G 표준의 최종 세부 사항을 논의하고 있지만, 상용 5G 칩, 모뎀, 네트워크 장비 배치에 필요한 대부분의 필수 기능과 작동 기능, 시스템 아키텍처가 현재 합의되었고 초기 성능 결과 역시 유망하다. 새로운 5G 기술은 부분적으로 다중 안테나와 추가적인 무선 스펙트럼의 사용 덕분에 현재 4G 네트워크보다 최대 100배 더 빠르면서 명령 실행에 걸리는 지연 시간은 훨씬 더 짧아지고 다중의 사용자에게 더 많은 용량을 제공할 수 있을 것으로 예상된다. 진행 중인 5G 테스트 AT&T, Verizon, Vodaphone 등 최소 12개 네트워크 사업자가 5G 네트워크 기술에 대한 현장 테스트를 진행하고 있으며, 2019년 완전하게 5G 호환되는 모바일 네트워크를 최초로 출시할 계획이다. 한편, 반도체와 전자기기 회사들은 이미 첫 5G 제품을 선보이고 있다. 예를 들어, 삼성전자와 삼성전자 자회사인 하만은 현재의 4G 네트워크와 미래의 5G 네트워크 모두와 통신할 수 있는 ‘5G 지원’ 텔레매틱스 시스템을 최근 발표했다. 통신사들이 5G 통신망을 출시하는 동안 자동차 업계는 자율주행 기술에 계속 집중하고 있다. 예를 들어, 일부 차종은 운전자에게 잠재적 충돌 가능성을 경고하고 비상 제동을 지원한다. 일부 차종은 주차 보조 혹은 차선 이탈 방지 시스템을 갖추고 있는 한편 다른 차종은(아우디, GM, 테슬라 등)는 핸즈프리 조향 시스템을 지원한다. 업계 조사 기관인 IHS Markit은 차량 호출 서비스가 자율주행차의 초기 확산에 기여할 것이고, 몇 년 뒤 개별 구매자가 가세해 2040년에는 전 세계 자율주행차 판매량이 연간 3,300만 대 이상으로 늘어날 것으로 전망하고 있다. 자율주행차가 이런 낙관적인 기대에 부응할 수 있을지, 실제로 소비자들에게 얼마나 인기를 끌지 가늠하기는 아직 이르다. 기대가 크지만 이 전도유망한 시장의 성공은 차량 내 자율주행 기술뿐만 아니라 5G 무선 네트워크의 가용성에 달려 있다.

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삼성전자 웹사이트에서 자세히 알아보자. https://news.samsung.com/us/tag/connected-car/ 2014년, 국제자동차공학회(SAE)는 도로 위 자율주행 차량의 자율주행 기능을 다음과 같은 6가지 단계로 구분했다. 미국 도로교통안전국(NHTSA)은 2016년에 자체 분류 시스템을 대신하여 SAE 표준을 채택했다. 0 단계: 비자동화. 운전자가 모든 조작을 해야 한다. 일반적인 크루즈 컨트롤 기능은 가능할 수 있지만 주변 차량의 운행 속도를 모니터링하여 속도를 조절하는 기능은 없다. 1 단계: 운전자 보조. 적응형 크루즈 컨트롤과 차선 유지 및 주차 보조 기능이 포함될 수 있다. 그러나 운전자는 항상 도로 위 상황을 전체적으로 인식하고 차량을 제어해야 한다. 2 단계: 부분 자동화. 일반 고속도로 주행 시 주변 차량의 속도에 맞게 가감속하며 도로 위 커브에서의 조향이 가능하다. 그러나 운전자는 방심해선 안되며 운전에 개입할 준비가 되어 있어야 한다. 3 단계: 조건부 자율주행. 주행 환경을 능동적으로 모니터링하고 특정 조건에서 차선을 변경하며 교통 체증을 헤쳐 나간다. 운전자는 여전히 요청 시 개입해야 한다. 4 단계: 고등 자율주행. 대부분의 도로에서 자율주행이 가능하지만 가끔 인간의 개입이 필요할 수 있다. 운전자가 적절하게 반응하지 않으면 계속 주행하거나 스스로 주차할 수 있다. 5 단계: 완전 자율주행. 언제 어디서나 어떤 조건에서도 인간의 개입 없이 스스로 운전할 수 있다. 핸들 조작 또는 다른 사람의 운전 제어는 선택 사항이며, 좌석을 뒤쪽으로 향해 앉아있는 것도 가능하다.