자율주행 화물자동차 개발 현황과 국내 시장 적용계획 이야~~

자동차 시장은 자동차 생산 이래 최대의 변혁기를 맞고 있다 다양한 산업기술의 융복합 채결체인 자율주행자동차(Autonomous vehicles) 개발이 주요 동인이었던 자율주행자동차 기술의 개발은 이전부터 지속적으로 이루어졌지만, 이제는 국민생활이 가까워지고 있는 상황이다. 이로써 세계 각국은 자율 주행 기술 개발의 주도권을 가지고 오기 위해서 치열하게 기술 경쟁에 열을 올렸으며 가장 선두에 있는 구글(Google)는 2018년 12월 41첫 무인 택시 시범 사업을 시행하는 자율 주행 시대의 개막을 알리는 신호탄을 쏘아 올렸다. 모델 사업 대상 400명의 회원으로 안전부 쪽에서 통과점을 받고 있다는 언론 보도도 들린다. Were building the worlds Most Experienced DriverTM은 구글 자율주행 자회사인 웨이모의 홈페이지 첫 페이지에 자신 있는 모토였다. 세계에서 가장 경험이 많은 드라이버를 만들고 있다는 것이었다. 앞서고 구글에서 자율 주행 시험 주행 거리가 1,000만 야드 1(1,600만 km)을 돌파했다는 것은 1조 같은 혼자로서는 불가능한 운전 경험이 있고, 그 사이의 기술 개발의 진전 상황을 추측할 수 있도록 합니다. 자율 주행은 승용차만 아니라 화물 자동차도 동 1 하게 개발되고 있다. 특히, 향후 물류 시장이 직면할 화물 자동차 드라이버의 고령화, 운전자 부족, 안전성, 물류비등 여러가지 문제를 해결할 수 있는 좋은 대안으로서 생각하고 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>처럼 분리형 훈련 하나라를 운송하는 트랙터 같은 형태로 화물이 탑재된 토레하나라ー 아래에 들고 접속한 뒤로 이동하는 방식이었다.

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자료:트랙스 닷컴, https://www.trucks.com/20하나 8/09/하나에 3/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 발발한 귀추에 정확하고 신속히 대응할 수 있는 것이다. 운송통제센터는 운송진행 귀추를 지속적으로 모니터링하고 각 차량의 위치, 배터리 충전 귀추, 화물 적재량 및 차량 정비 요구사항 등에 대한 피드백을 접수한다. 이를 통해 불필요한 대기 시에 줄이고 운송의 정확성을 향상시킬 수 있다. 또 한동하나 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 트레하나러(Load carriers)를 활용하기 때문에 비용적인 면에서도 효율적이라고 설명했다. 벨라는 현재 개발 중이며 상용화 시기는 아직 미정이다.​

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 그이츄이울 감지해서 주행하는 '하이웨이 파 1롯데(Highway Pilot)'시스템을 발표했다. 또 미국 네바다 주에서 세계 최초로 자율 주행 트랙의 도로 주행의 번호판을 취득하고 미국에서 쵸소리우에 1반 도로에서 자율 주행 화물 자동차 군집 주행을 실시했습니다. 20하나 6년에는 네덜란드 행정부 주도로 자율 주행 화물 자동차의 군중의 주행 실험에 참여한 독 1과 네덜란드의 도로에서 3대의 군중 주행 시험을 실시했다.

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

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자료:YOUCAR, https://www.youtube.com/watch?v=R_bIfdqCWRk​ 다음 20하나 8년 9월, 강한?하노버에서 개최된 'IAA Commercial Vehicles 20하나 8'에 양산형 부분, 자율 주행 시스템인 액티브 드라이브 어시스트(ADS:Active Drive Assist)기술을 선 보였다. ADS는 자동차 스스로 제동, 가속, 스티어링이 가능하고 액티브 레이더와 카메라를 통해 전달되는 도로정보를 결합해 차량의 전방, 측면, 상하지형 등 전방위 움직임을 어떠한 속도로도 능동적으로 제어하는 기술입니다. 기본적으로 운전자의 개입을 필요로 하지만, 운전의 편리성이나 사건의 예방 등 안전성 향상에 크게 기여할 수 있다고 평가할 수 있다. 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 한개 5인치 디스플레이로 구성되어 측 후방의 사각 지대를 없애기 운전자로 향상된 전 방위 시야를 제공하는 것이다. 역시 사이드미러 제거로 공기역학, 안전성, 차량 조작의 효율성을 향상시킬 수 있다.이와 동시에 전부죠. 러시아는 20개 4년 퓨처 트럭 발표, 다음의 지속적으로 자율 주행 부분 기술을 한 단계씩 추가하는 완전 자율 주행에 다가오는 모습 이프니다니다.​

구글의 자율 주행 사업 부문인 웨이 운전하는 2018년 3월부터 미국 매우 어린이 2일 렌터에서 자동 운전의 화물 자동차 운행 시범 서비스를 시작했다. 사실, 구글은 10년간 자율 주행 기술을 연구 개발한 업계 선두다. 2018년 12월 41에는 완전 무인의 자율 주행 택시 서비스 시범 사업을 실시하고, 그동안의 축적된 기술을 나타내고 있다. 웨이 모의 자율 주행 화물 자동차는 우선 구글 데이터 센터 내 화물 운송의 1부를 맡게 될 것입니다. 웨이 모 트랙에 사용되는 자율 주행 센서 및 기술은 웨이 모기가 시험 운행 중인 포시피카의 미니밴에 들어간 것과 상당 부분 히가시 1 했다고 한다. 소형차에 비해 대형 화물차의 경우 길이가 길고 회전반경이 크기 때문에 여러 가지 고려 요소가 존재하지만 그동안 축적된 기술에 따라 자율주행에 앞장설 것으로 기대된다.

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자료:전 괜찮은 글 http://www.et새로 s.com/20하나 803가지 0000033​

뉴로는 슈퍼 마켓 배송용의 자율 주행 자동차를 개발하고 믹크의 슈퍼 마켓 체인 크로 거(Kroger)와 제휴를 통해서 2018년의 시범 서비스를 시작했다. 뉴로(Nuro)는 두 구글 웨이 모 출신의 엔지니어가 공동 창업한 자율 주행 로봇 분야 스타트 업이었다 뉴로는 기존 배송용 로봇과 달리 보도가 아닌 도로를 주행할 수 있도록 설계됐다. 자율주행 자동차 기술을 채택하고 있지만 사람이 타는 것이 아니라 상품이 적재된다.

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자료:오토, 1리, http://www.autodaily.co.kr/ 새로운 s/articleView.html?idxno=406715​ 1반의 자율 주행 자동차와 마찬가지로 라이더, 레이더, 카메라 등을 탑재하고 있어 보행자나 자전거 인식 장애물 회피 등의 기능을 갖추고 있다. 고객이 스마트 폰을 사용하고 식료품을 구입하면 자동 운전 차량이 물건을 싣고 배달하는 방식이다. 트렁크 내부 온도 조절도 가능하고 신선식품 배송도 가능하다. 완전무제동차로 탑승자 안전을 위한 별도의 장치가 필요 없고 제조단가가 moning된다는 장점이 있다.​

스트롤링 드래곤(Strolling Dragon)은 China 물류 회사인 소녕 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 자동차다. 인공 지능(AI), 디플러 닌 기술이나 레이저 레이더 같은 에에쵸단 장치를 갖춘 스토우롤링도라곤은 300m이상의 거리에서도 장 아이물을 신속하게 인식할 수 있다. 또 비상 정지가 가능, 25m/s의 반응 속도에 장 아이물을 피할 수 있고 80km/h의 속도에서도 안전하고 자율적인 주행이 가능한 것으로 소개된다. 쑤닝은 자율주행 화물자동차, 자동화된 차량 및 로봇을 통해 배송업무를 원활하게 수행하는 스마트 물류시스템을 구축하려는 의도다.

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자료:로봇 신문 http://www.irobot새로 s.com/새로 s/articleView.html?idxno=하나 4040

육국에서는 인공지능(AI)과 자율주행 트럭 기술이 만자신항의 무인화를 시도하고 있다. 한국 자율주행 트럭인 스타트업 투 심플은 항구 무인화를 위한 자율주행 화물자동차를 공개했다. 항만 내에서 자율주행이 가능한 자율주행 화물자동차가 컨테이너 상하차를 완수하는 영상도 공개됐다. 자율주행 화물자동차의 항만 적용을 위해 기존 항구 시스템과 연결할 수 있는 무인 컨테이너 운영 솔루션도 함께 개발했다.

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자료:South, 중국 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 다시 성공하고 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 함께 특정 구역에서 운행하는 것과 외부 도로에서 운행하는 것에는 기술적 차이가 있지만 이 두 가지가 안전하게 구현되면 자율주행에 상당히 근접한 상황이라고 낙관할 수 있다.

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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.

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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 토우레하 저보고 가서 연결된 최대 중량 40톤 급 엑시 개미, 자율 주행 자동차 하나대로 진행되었습니다. 국토 교통부는 20하나 8년 6월 내용 쵸소리우에 현대 자동차에 대형 트럭 자율 주행 이다시 운행 허가증을 발행했습니다. 현대차는 자율주행 트럭의 물류산업 활용 가능성을 검증하기 위해 계열사인 현대글로비스와 협업해 실제 해외 수출 부분을 싣고 달리는 시나리오를 선택했습니다. 자율 주행 차는 고속 도로의 자연스러운 교통의 흐름과 연계한 차선의 유지, 지능형 차선 변경 기능, 선두 차량의 차선 변경식 대응, 도로 정체 상황으로 완전 정지나 출발, 터널 허가(2)등의 기술을 안정적으로 선 보였다. 다만, 영동 고속 도로에서 제2경인 고속 도로로 갈아타고 서창 JC구간에서는 가장 하찮게 안전을 확보하기 때문에 운전자가 직접 운전하도록 했습니다. 서창JC를 지나면 다시 목적지인 능해IC까지 자율주행 모드로 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 코스트는 의견하지 않을 수 없는 경제적 문제이지만, 우선적으로 자동운전 기술이 도입되었을 때, 물류 시장에 있어서의 효과를 판별하고 싶다.전반적으로 자율주행 화물자동차의 등장으로 물류산업의 패러다임이 획기적으로 전환됩니다. 물류산업의 최적화와 효율화를 도모해 다양한 물류시장의 문제점을 해결하는 해결사의 등장이라고도 할 수 있다.첫째, 자율주행 화물차가 상용화되면 안전성 향상을 위해 교통문제율을 현저히 낮출 수 있을 것으로 예상한다. 당초단의 전 방위 센서를 통해서 사람이 인지하지 못하는 부분까지 표식 학문에서 완벽하게 감지하고 대응하면 이론상으로 문제 발생하는 1이 없어 이프니다니다. 물론 도로상에서 발생하는 변수를 완벽하게 대응할 수 있을 때 이미지다.​ 둘째, 정확한 운송 1정 관리 및 운송 시간의 감소로 운영 효율을 극대화할 수 있다. 무인 수송의 경우 사람에게 필요한 수면, 식사, 착실, 휴식 시간 등이 수송 시간에 포함되지 않기 때문입니다. 이로 인해 운송 효율은 증가하고 운송의 정시성도 향상될 것입니다.셋째, 연비향상으로 연료비가 절감됩니다. 자율주행의 경우 최적연비 주행기능이 탑재돼 사람이 운전하는 것보다 연비가 향상될 수 있다. 또 실오라기부터 안전해 지상서의 차체를 가벼운 소재로 제작할 수 있게 된다. 차량 중량은 연비에 가장 직결된 부분으로 중량 감소로 연료를 절약하고 연비 향상에 도움이 됩니다.

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넷째, 화물차 운전자 부족 사건과 노동 환경 개선입니다. "미국, 유럽, China 등 수천 km 이상의 장거리 수송을 하는 지상에서는 큰 효과를 가져올 것입니다" 장거리 운전자들은 며칠째 걸리는 장거리 운행으로 인해 대가족과 떨어져 앉아서 운전하기 때문에 건강사고 등의 어려움이 상당하다. 젊은층은 강력한 운전업종을 기피하고 운전자 부족 사태도 심화되고 있다. 자율주행은 이러한 강력한 운전 업무를 무인으로 대체하고 업무 강도를 완화하는 수단이 되므로 앞으로 운전자 부족 사건의 좋은 해결 계획이 될 것입니다.

국내 화물운송시장의 운송거리는 미국 유럽 각국처럼 길지 않다. 장거리 대표의 구간인 서울-부산도 500km이내에 한 이틀의 수준이라면 왕복 운송이 가능하다. 국내 환경에서는 해외에 비해 자율주행 화물차 수요가 다소 적을 수 있다는 소견도 있다. 2018년 12월 제11차 KOTI의 화물 운송 시장의 발전 포럼에서 "화물 자동차 자율 주행 기술 개발 현황 및 발전 방안"이라는 주제를 다룬 바 있다. 화물운송시장 이해 관계자들의 자율주행 화물차 도입과 관련해 가장 중요한 고려사항은 비용 문제였다. 화물자동차가 상용화된다고 해도 기존 화물자동차에 비하면 값비싼 장비가 될 겁니다. 최근 기술 수준으로는 기존의 화물 자동차 가격의 2배 이상으로 자율 주행 업계는 예상했다. 처음부터 단조비 기술이 발전하고 수요가 많아지면 가격은 떨어지겠지만 사업자 입장에서 투자에 대한 이익이 보장돼야 도입하는 것은 당연한 일입니다. 자율주행 화물차가 운전자의 역할을 얼마나 대체할 수 있는지, 그 수준과 비용이 향후 도입 시기를 결정할 수 있을 것입니다." 또 하나, 모든 기술을 수용할 필요는 없다는 것이다. 각 사업자의 필요에 따른 부분적인 도입이 가능하다고 생각할 수 있습니다. 장거리 고속 도로 운행이 많은 사업자는 현재 Level3기술에서도 운전 가능한 자율 주행 기술을 융합시킬 수도 있다. 한때 물류센터 자동운반 로봇인 키 즉시봇이 화제가 된 적이 있었다. 그러나 국내 물류센터는 미국, 각국 등과 같이 평면의 넓은 공간이 아니다. 다소 좁은 면적을 복수층으로 구분해 물류센터가 형성되고 있어 국내에 있어서의 키 즉시봇의 도입은 그다지 적극적이지 않았다. 이와 같이 자율주행 기술도 각 사업 환경에 따라 알약이 도입되는 것이 국내 시장의 향후 모습일 것이고, 시장 원리에 따른 흐름일 것이다. 마지막으로, 국내 운송 시장에 맞는 다양한 자율주행 기술의 개발이 필요하다고 하는 생각이 있다. 예를 들어 라스트 마일 배송에 있어서의 자율 운전의 도입 전략입니다. 전자 상거래의 발달에 수반해, 소화물의 취급량이 많아져, 라스트 마일의 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 할 것이다. 이런 환경에 맞춰 짧은 거리는 운전자가 직접 타지 않고 자율주행으로 승하차 노동을 대신하는 방안이 마련된다. 이와 같이 운송 환경에 맞추어 다양한 기술을 다각적으로 도입하는 방안이 필요하다.​

자율주행은 대부분의 사람들이 기대했던 기술 분야였다 필자도 요즘 운전할 때마다 자율주행이 된다면 교통체증이 생겨도 편하게 이동할 수 있지 않을까 생각합니다. 운전이 재밌을 때도 있지만 어쩔 수 없이 할 일도 많기 때문이었다. 사실 도로 위에는 예측하지 못한 변수가 너무 많아 자율주행이 언제 완전히 우리 삶 속으로 들어갈지는 예상하기 어렵습니다. 하지만 각 부품 기술이 한 단계씩 연착륙할 때마다 자율주행에 근접해 있는 것은 확실하다. 이를 통해 그 기술은 기존의 생할 이과 업무를 편리하고 효율적으로 할 것이다 먼 미래인지 가까운 근래인지는 확실치 않지만 화물운송시장에도 자율주행 기술을 단계적으로 도입해 종사자의 업무환경 개선과 즐거운 한 자리가 마련되기를 기대한다.참고문헌이다.Trucks.com, https://www.trucks.com/20일 8/09/일 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/2일 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. 전자 신문, http://www.et세로프게 s.com/20일 803일 00000337. 오토데하 성, http://www.autodaily.co.kr/세로프게 s/articleView.html?idxno=4067일 58. 로봇 신문 http://www.irobot세로프게 s.com/세로프게 s/articleView.html?idxno=일 40409.HMG·저널과 현대 자동차 그룹의 뉴스 미디어(https://blog.hmgjournal.com)​ 문:싱밍송/물류 연구 본부 연구원 출처:대한민국의 교통 연구원의 물류 브리프