국가에서 혁신기술의 성장을 위해 여러 지역을 규제자유특구로 지정하고 있다. 이에 광주광역시는 2019년 12월, 특수목적 차량의 무인저속 자율주행 가능 지역 ‘무인 저속 특장차 규제자유특구’(이하 규제자유특구라 한다)에 지정돼 다양한 자율주행실증사업(이하 실증이라 한다)을 진행 중이다.
한국생산기술연구원 윤동호 박사는 “구축된 인프라는 무인자율주행을 수행하기 위한 SW 개발을 가속화시키고 안전한 실증을 통해 역내 자율주행 시장 활성화 및 무인주행 선도 도시로서의 역할을 효율적으로 수행할 수 있을 것으로 기대한다”며 자신감을 드러냈다.
◇인프라 구축에 사용된 6가지 장비
이번에 구축된 장비로는 관제센터와 자율주행 차량의 양방향 통합관제 시스템, 자율주행 차량의 정확한 주행을 도와주는 고정밀지도 구축 시스템, 3D 데이터베이스 기반의 자율주행 알고리즘 시뮬레이션 시스템, 비상상황 발생 시 자율주행 차량 운행지원 시스템, 정밀부품 측정시스템과 무인차 구동 부품 사전성능 검증 시뮬레이터가 있다.
◇안전한 실증을 위한 통합관제 플랫폼, 자율주행 양방향 통합관제 시스템
통합관제 시스템은 무인 특장차의 안전한 실증을 위한 통합관제 플랫폼 역할과 도로에 있는 다양한 요소와 소통하는 기술인 ‘V2X (vehicleto everything)’ 통신의 인프라 역할을 하고 있다. 5G 기반의 양방향 통신을 통해 무인 자율주행 차량 주변 영상을 실시간으로 모니터링하고, 이상 상황 발생 시 차량 원격제어를 통해 적극적으로 대처해 사고 예방 및 신속한 후속 조치를 수행할 수 있다. 또한 자율주행 시범운행지구의 CCTV 등의 인프라를 활용해 교통상황 정보를 제공함으로써 보다 안전한 자율주행할 수 있다.
◇자율주행 검증 테스트의 효율을 극대화하는 자율주행 알고리즘 시뮬레이션 시스템
자율주행 시뮬레이션 시스템은 실제 환경에서 진행되는 자율주행 검증 테스트의 인적·물적 리스크와 시간·비용 측면의 비효율성을 개선한 시스템으로 정밀지도 3D맵 제작, 다양한 변수를 가진 주행 시나리오 제작 등이 이뤄진다. 차량에 탑재된 센서들은 실제 차량 주행에서 획득한 데이터의 정확성을 높여 실주행과 비슷한 테스트가 가능하도록 구현했다. 또한 주행 결과에 대한 분석 리포트를 통해 알고리즘 개선을 효율적으로 수행할 수 있도록 지원한다.
◇자율주행 모빌리티를 위한 고정밀지도 구축 시스템
고정밀지도 구축 시스템은 고성능 GNSS/INS 측위시스템이 장착돼 정밀위치기반의 다양한 센서데이터(라이다, 카메라 등)를 수집할 수 있는 차량이다. 실제 도로 환경에서 수집된 데이터의 가공 및 사후처리를 통해 자율주행에 필요한 고정밀지도(HD Map)를 제작할 수 있다. 고정밀지도(HD Map)란 도로, 지형, 주변 건물 등을 센티미터 수준의 정밀도로 나타내어 자율주행을 위해 활용될 수 있는 3차원 입체 지도를 의미한다. 이 장비를 통해 자율주행 모빌리티 연구개발과 관련 사업을 수행하는 중소기업 및 연구기관과 연계해 시험환경 고정밀지도 구축 및 갱신, 자율주행기술 사전 성능시험 지원, 공간정보 서비스 지원 등을 수행할 계획이다.
◇사고나 이상 상황을 실시간으로 관제하는 이동식 자율주행 관제 차량
이동식 자율주행 관제 차량은 실증지역 내에서 차량 경로를 선 주행하며 전방의 도로 및 주변 상황에서 발생하는 사고를 인식하고 실시간으로 관제하는 차량이다. 이를 통해 실시간으로 무인 특장차 위치를 파악할 수 있으며 주행 교통상황을 알려 안전성을 확보할 수 있다.
◇차량의 내구성 및 안전성 확보를 위한 정밀부품 측정 시스템
정밀부품 측정 시스템은 무인 특장차를 제작 및 개발하는 과정에서 조립된 상태의 부품의 정밀 측정이 가능한 3차원 측정 장비이다. 이를 통해 각 부품의 상호 작용을 정밀하게 측정할 수 있어 부품의 적합성 판단이 가능해 차량의 내구성 및 안전성을 확보할 수 있다.
◇개발 기간 단축, 품질 향상을 위한 구동 부품 사전성능 검증 시뮬레이션
자율주행 차량은 여러 모듈이 하나의 시스템을 형성한다. 구동 부품 사전 성능 검증 시뮬레이터는 전체 시스템이 완성되기 전 각각의 모듈에 대해서 성능시험을 진행해 개발 기간 단축과 최종 품질 향상을 가능하게 한다. 이를 통해 통합시험의 단선, 센서 고장 등의 여러 물리적 손실 및 시험 수행에서 발생할 수 있는 안전 문제를 줄일 수 있다.
◇무인 특장차 기업의 기술 자립화 및 자율주행 분야 산업생태계 성공적 구축
한국생산기술연구원은 이러한 인프라를 통해 16개 무인 특장차 기업의 기술 자립화에 기여하고 광주지역에서 중소중견기업이 참여 가능한 자율주행 실증기반을 제공하고 있다.
또한 자동차부품연구원, 친환경차부품인증센터, 그린카 진흥원 등 원천기술 및 장비를 구축한 혁신기관과의 연계로 자율주행 분야의 산업생태계를 성공적으로 구축하고 있다.
한국생산기술연구원 김유진 박사는 “현장 수요 기반의 관제센터, 정비 시설 장비 등 공공 실증 인프라 제공을 통한 자율주행 개발 기간 단축과 기술 수준의 향상이 기대되며, 공공 데이터 확보 및 공유 관리에 따른 활용성 증대를 통한 기업 지출 비용 절감 및 사회적 인프라 구축에 따른 국민 편익 증가 효과를 기대한다”고 밝혔다.
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