스마트 전조등이 뭔가요? 왜 미국에서는 사용되지 않나요?

깜빡하고 상향등을 끄지 않은 운전자로 인해 앞을 제대로 볼 수 없었던 경험이 있었다면, 반대편 차량의 전조등이 마주 오는 차량의 접근을 감지하여 상대 운전자의 눈을 피하도록 자동으로 빔의 방향을 전환하는 기능이 있으면 좋겠다는 생각을 한번쯤은 해본 적 있을 것이다. 사실 이러한 전조등은 이미 존재하며 해를 거듭해 점차 발전하고 있다. 오토위크(Autoweek)에서 평하듯 스마트 전조등은 실드 빔(sealed beam)의 시대를 ‘암흑의 시대처럼 보이게’ 한다. ^[1] 첨단 기술 기업들은 야간 가시거리를 향상시키기 위해 더 우수하고 밝은 전조등 솔루션을 연구, 생산, 시험, 판매하고 있다. 다른 나라에서는 이러한 솔루션이 자동차에 사용되고 있는데 세계에서 가장 자동차를 많이 타기로 유명한 미국에서는 그렇지 않다. 그렇다면 스마트 전조등은 무엇이며 왜 미국에서는 사용할 수 없는 것일까? ADB에 대한 개요 스마트 전조등은 카메라, 센서, 거울, 강력하게 연결된 LED 광원, 빔 방향과 밝기를 제어하는 소형 컴퓨터를 포함하는 복잡한 기술적 패키지이다. 스마트 전조등이 마주오는 차량을 감지하면, 지능형 빔 기술을 이용해 상대 운전자의 눈부심을 방지하고자 전조등의 일부 영역의 밝기를 줄이는 동시에 도로의 나머지 부분(및 도로의 양 옆)은 계속해서 밝혀준다. 또한 지능형 전조등은 도로가 급격히 커브를 이루는 구간에서 도로의 윤곽을 더 잘 볼 수 있게 빔의 방향을 변경할 수 있다. 이를 통해 운전자는 다가오는 장애물을 유동적으로 볼 수 있는데, 이러한 기능은 기존의 정적인 차량 전조등으로는 불가능하다. 삼성전자 반도체는 스마트 전조등을 위한 LED 솔루션을 생산 중이지만 현재 미국 외 국가용 차량에만 사용되고 있다.

삼성의 PixCell LED 광원 솔루션은 이러한 지능형 헤드램프(ADB, adaptive driving beam) 패키지를 위해 특별히 생산되었다. PixCell에서는 각 LED 세그먼트가 실리콘 격벽으로 분리되어 있다. 이는 ‘광학 크로스토크(optical cross-talk)’로 알려진 하나의 LED로부터 나온 빛 신호가 다른 LED로부터의 신호와 간섭을 일으키는 현상을 방지한다. 각각의 세그먼트는 개별 픽셀처럼 작동하며, 차량의 센서와 소프트웨어에 의해 결정되는 필요에 따라 빛의 분포를 조절할 수 있다. PixCell의 발광 면적은 일반 지능형 헤드램프용 LED 모듈에 비해 매우 작다(84% 작은 면적). 따라서 제조사는 헤드램프의 크기를 30-50% 줄일 수 있어 날렵하고 현대적인 자동차 디자인에 이상적이다.^[2] 안전 사각지대를 줄일 수 있는 광원 미국 자동차 협회(American Automobile Association, AAA)는 “지능형 헤드램프를 장착한 유럽 차량은 미국의 하향 전조등에 비해서 도로 밝기를 최대 86퍼센트 증가시킨다”고 발표했다. 또한 AAA는 미국에서 현재 사용되고 있는 상향등이 밝기를 28% 향상시켜 줄 수 있음에도 불구하고 미국 운전자의 약 64%는 야간에 상향등을 정기적으로 사용하지 않는 것으로 밝혀졌다고 발표했다.^[3]

야간 주행은 미국에서 전체 주행 시간의 1/4밖에 차지하지 않지만 전체 차량 사고의 절반 이상이 밤에 일어난다.^[4] 더 밝고 더 집중된 광원이 야간 주행 시 가시거리를 향상시켜 줄 수 있음을 깨닫기는 어렵지 않다. ADB가 야간 주행을 더 안전하게 만들어 줄 수 있다면 왜 미국에서는 이용할 수 없는 것인가? 이유는 단순한 요식체계 때문이다. 1967년 미국 운수부(Department of Transportation)에 소속된 도로교통안전국(NHTSA)은 도로법상의 차량은 전용 상향등과 전용 하향등을 장착해야 한다는 규정(연방자동차안전기준 108호)을 만들었다. 지능형 헤드램프는 전용 상향등 및 하향등을 따로 갖추고 있지 않기 때문에 이 규정에 위배된다. 지능형 헤드램프는 밝기와 조사 면적을 조절할 수 있지만 모든 작업을 여러 동일한 LED 광원을 통해 수행한다. 108호 법안은 업데이트될까? 연방자동차안전기준 108호는 명백히 NHTSA가 외부 자극에 반응하고 환경에 맞춰 선택적으로 발광을 변경할 수 있는 전조등에 대해 고려하기 이전에 작성되었다. 하지만 여전히 규제의 사각지대에 놓여 있어 더 안전한 기술이 미국에서 이용되는 것을 막고 있다. 2018년에 도요타(Toyota Corporation)는 NHTSA에 ADB 기술을 미국 내 차량에 사용할 수 있도록 허가해 달라는 청원을 제출했다. NHTSA는 제안된 108호 개정에 대한 결정을 2021년 7월에 내릴 예정이다 (규칙 및 규정을 담당하는 정부 웹사이트에서는 최종 결정이 이번 달에 내려질 것이라고 명시하고 있다). 고무적인 소식은 상원의회를 통과한 2021년 1조 달러의 인프라 법안이 더 우수한 전조등과 밝기를 조절할 수 있는 주행 헤드램프에 대한 문구를 포함한다는 점이다.^[5] 연방자동차안전기준 108호는 어떻게 변경될까? 여러 정황을 종합해 볼 때 NHTSA가 유럽 시장에서 사용되고 있는 지능형 헤드램프를 미국에서도 허용하기 위해 법을 개정할 것으로 보인다. 삼성 또한 안전을 위해 지능형 헤드램프 기술이 미국에서도 곧 허용되기를 바라고 있다.

---

[1] 의도된 언어유희를 포함할 수 있다. [2]삼성의 PixCell LED가 미국 시장용으로 생산된 광원 패키지에 사용될 수 있음을 참고. 현재로서는 운전자가 PixCell의 우수한 광원효과를 즐기는 동시에 기존의 상향등과 하향등 설정을 사용할 수 있도록 ADB 기능이 비활성화되어야 한다. 이론상으로는 ADB가 미국에서 법적으로 허가되면 PixCell을 장착한 차량의 지능형 헤드램프 기능을 복원할 수 있다. [3]Insurance Institute for Highway Safety(IIHS) 및 University of Michigan Transportation Research Institute가 실시한 다른 연구에 의하면 80% 이상의 운전자가 상향등을 사용해야 할 상황에서도 상향등을 켜지 않는다고 한다. 왜일까? 연구자들은 운전자들이 단순히 상향등 켜는 것을 깜빡하거나 또는 마주 오는 운전자의 시야를 방해할 것을 지나치게 우려한 나머지 상향등 사용이 안전한 상황에서도 사용하지 않는 것이라고 추측했다. [4] 짧은 가시거리가 주범이지만 음주 운전 및 피로 등의 다른 요인도 있다. [5] https://www.consumerreports.org/car-safety/infrastructure-bill-omits-key-safety-features-in-cars-a1105775110/