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태원 진
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1 ICT 디바이스기술개발동향 - ICT 지능형자동차중심 - 송찬호정보통신기술진흥센터수석연구원 I. ICT 디바이스개념및범위 ICT 디바이스는 PC, 스마트폰등디바이스를넘어모든사물이연결되는환경에서정보통신기술및서비스를이용자간 사물간전달하는지능화된단말및부품을포괄적으로지칭하는것으로, 일상생활과산업현장등에서빠질수없는핵심적인수단이되고있다. 과거개인용컴퓨터, 노트북등단순연결위주의디바이스 (1 세대 ) 에서스마트폰이나테블릿 PC 등이동성과인터넷활용이가능한디바이스 (2 세대 ) 를거쳐, 최근에는스마트워치, 스마트글라스, 가상현실 (VR) 기기등사용편의성이극대화되고새로운사용자경험을제공하는 3 세대디바이스의등장이확산되고있다 [1]. ICT 디바이스는센싱, 프로세싱, 통신등의기능과관련산업의발전을바탕으로헬스케어, 의료, 교통, 안전, 교육, 편의등다양한분야에서활용되고있으며, 디바이스의기능이다변화되고고성능화됨에따라수많은종류의응용제품과서비스가출현하여산업은물론개인의삶과사회를변화시킬것으로전망되고있다. 특히, 2016 년 1 월스위스에서개최된세계경제포럼에서는 무인자동차, 나노센서와나노사물인터넷, 차세대전지 등이포함된 올해의혁신적인 10 대기술 이발표되었고, 이러한기술들이궁극적으로는인간, 사회, 경제, 환경전반에급진적인변화를발생시킬수있음을경고한바있다 [2]. 또한, 모든사물이인터넷을통해연결되어초연결사회로의진입이가속화됨에따라, 인터넷과접속되는디바이스의종류와개수도급증할전망이며, 관련하여세계사물인터넷 (IoT) 디바이스판매량은 49 억대 (2015) 에서 300 억대 (2016) 로크게증가될전망이다 [3]. 미래부에서지원하고있는 ICT 디바이스에는웨어러블디바이스, ICT 지능형자동차, 지능형반도체, 무인비행체, 3D 프린팅등이있으며, 이중, 웨어러블디바이스 ( 착용형스마트기기 ), ICT 지능형자동차 ( 스마트자동차 ), 지능형반도체, 무인비행체 ( 고기능무인기 ) 등은 19 대미래성장동 * 본내용은송찬호수석 ( , iitpsch@iitp.kr) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 IITP 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 16

력으로지정되어신산업창출과새로운산업생태계의조성을위해집중적으로지원되고있다 [4].

2 ICT 신기술 [ 표 1] 주요 ICT 디바이스사례 분야 주요디바이스사례 헬스케어 스마트혈당계스마트신발운동신경계재활훈련장치 교통 자율주행차 HUD(Head-Up Display) 차선감지센서 안전 IoT CCTV 스마트헬멧스마트화재경보기 교육 스마트펜스마트칠판 3D 홀로그램교육 편의 스마트줄자 3D HMD 스마트조명 산업 스마트공장 스마트소방헬멧 스마트로봇 < 자료 > ICT R&D 투자로드맵 2020[ICT 디바이스 ] 력으로지정되어신산업창출과새로운산업생태계의조성을위해집중적으로지원되고있다 [4]. 본고에서는미래부의 ICT 디바이스중, 인공지능기술과첨단 ICT 디바이스, 전통적인자동차주행기술등이융 복합되어새로운자동차산업생태계와국민생활의변화를조성하게될 ICT 지능형자동차에대한기술개발동향등을소개하고, 기술선도및산업활성화를위한기술적 제도적방안을제언하고자한다. II. ICT 지능형자동차개요및시장전망 19 대미래성장동력에포함되어있는스마트자동차는 기계중심의자동차기술에전기, 정보통신기술진흥센터 17

3 전자, ICT 기술을융 복합하여교통사고를획기적으로저감하고, 탑승자의만족을극대화시키는자동차 로정의되어있으며, 미래부의 ICT 디바이스에서는기존스마트자동차의개념에 사람수준의상황인식과판단이라는지능화의개념을고려 하여 ICT 지능형자동차 로명칭을정의하였다. ICT 지능형자동차는운전자의안전성과편의성을높여가는방향으로개발되고있으며, 궁극적으로는운전자의개입없이자동차스스로주행하는완전자율주행자동차로진화되어갈전망이다. 이와관련되어미국도로교통안전국 (National Highway Traffic Safety Administration: NHTSA) 에서는운전자또는자동차의주행개입여부등에따라자율주행차의레벨을 0 부터 4 까지총 5 단계로구분하였다. [ 표 2] 자율주행단계 구분 운전및제어 명명 사례 Level 0 주행에필요한모든조작을운전자가직접하는단계 ( 수동조작 ) No Automation - Level 1 자동차가한가지이상의운행자동화 Function-Specific Automation ABS 기능 Level 2 두가지이상의운행자동화기능이결합 Combined-Function Automation GM 슈퍼크루즈 Level 3 Level 4 특정조건의도로에서차량이기능을스스로제어 ( 운전자탑승 ) 모든기능을차량이스스로제어 ( 운전자가탑승하지않은상태포함 ) Combined Automation Full Automation 구글자율주행 완전자율주행 ICT 지능형자동차는자율주행기술의발전에따라단계적으로기존자동차시장을대체해나갈예정으로, 글로벌 ICT 지능형자동차시장규모는 2016 년 2,241 억달러에서 2022 년 3,307 억달러로연평균 6.7% 의성장률을나타낼전망이다. 특히, 차량외부의위험을감지하여운전자에게위험상황을경고하고, 안전주행기능을제공해주는 ADAS(Advanced Driver Assistance System) 의세계시장규모는 2016 년 83 억달러에서 2022 년 224 억달러규모로, 연평균 17.9% 의높은성장률을보일것으로전망된다. [ 표 3] ICT 지능형자동차미래시장예측 ( 단위 : 억달러 ) 구분 CAGR (2016~2022) 스마트카 2,241 2,391 2,551 2,722 2,904 3,099 3, % ADAS % * EURO NCAP 의도입으로 ADAS 수요를현재보다 28 억달러증가시킬것으로예상 < 자료 > Strategy Analytics 2012, 2014 년자동차의안전과편의관련시스템, 재구성 18

4 ICT 신기술 시장조사전문업체인 Navigant Research 에서발표한보고서에따르면, 2020 년자율주행자동차판매는 8,000 대뿐이지만이후판매가급속히늘어세계 3 대시장 ( 북미, 서유럽, 아시아 ) 을기준으로 2035 년까지 85% 의연평균성장률을기록하며 9,540 만대로늘어날것으로예상하였다. 국내시장의경우, 속도제어, 차선유지, 자동주차, 자동주행등자율주행시스템에적용될장비시장은 2016~2022 년동안 27.2% 의높은성장률 (CAGR) 을나타낼것으로예측된다. [ 표 4] 국내자율주행시스템장비시장전망 ( 단위 : 백만달러 ) 구분 CAGR 속도제어 % 긴급제동 % 차선유지 % 고속주행모드 % 정체주행모드 % 자동주차 , % 셀프운전모드 % 자동주행 % 합계 ,836 2,506 3, % 주 ) OICA 의 2007~2012 년까지국내자동차의생산량기준점유수준이 5.7% 로나타남에따라이를이용하여국내시장을추정 < 자료 > NAVIGANT RESEARCH, Autonomous Vehicles, 3Q 2013, 및 OICA, World Motor Vehicle Production by country and type, III. ICT 지능형자동차기술개발동향 ICT 지능형자동차에서안전운전을위한기술로는운전자및탑승자의상태 ( 졸음, 건강이상등 ) 감시기술, 자동차의상태 ( 엔진, 타이어, 부품등 ) 감지기술, 차량주변근접공간감지기술등이대표적이며, 운전자및승객편의성을높이기위한기술로는지능형전조등, 운전자시야향상기술, 주차지원기술등이핵심적인기술이라할수있다. 특히, 고속도로주행지원시스템 (HAD), 자동긴급제동시스템 (AEB), 차선이탈경보시스템 (LDWS), 어드밴스드스마트크루즈컨트롤 (ASCC) 등의기술은신차를중심으로자율주행을지원하고있어익숙한기술로인식되고있다. 또한, 레벨 4 수준의완전자율주행을위해서는한단계높은수준의기술 ( 센싱정보의고속처리기술, 정확하고실시간상황인지및제어기술, 고속통신및보안기술등 ) 의확보가필요하며, 이와관련되어미래부의 ICT R&D 중장기투자로드맵 2020 에서제시하고있는주요핵심기술은 [ 표 5] 와같다. 정보통신기술진흥센터 19

5 [ 표 5] 자율주행을위한핵심기술 기술 자율주행용고속컴퓨팅플랫폼기술 V2X 통신및보안기술 안전편의운전지원기술 협력형자율주행및융합항법기술 클라우드기반스마트카서비스기술 내용 차랑용다중 다종센서정보의처리, 실시간상황판단, V2X 통신등자율주행자동차의실시간처리를위한고속병렬처리기반의고성능컴퓨팅시스템기술 - 주행중도로인프라및차량간교통상황과주행안전정보등을교환 공유 (Vehicle-to-Everything: V2X) 하는자동차 - 도로 (V2I), 자동차 - 자동차 (V2V), 자동차 - 모바일단말 (Vehicle-Nomadic Device: V2N) 간의양방향통신기술 - 자율주행자동차의정보교환및응답속도보장, 외부침입탐지, 통신암호화, 사용자의프라이버시보호, 운전자 / 탑승객의음성및데이터통신을제공하는자동차기반의무선통신보안및모뎀기술 - 안전운전을위한운전자및탑승자의상태 ( 졸음, 음주, 건강이상등 ) 감시기술, 자동차상태 ( 타이어, 엔진, 자동차부품등 ) 감시및감지기술, 차량주변근접공간에대한감지기술 - 운전자및승객편의를위한지능형전조등, 차량주변감지및증강현실을포함한운전자시야향상기술, 주차지원기술, HMI 를이용한간편한운전기술, 오디오 / 비디오 / 게임등인포테인먼트지원기술 - 자율주행환경에서운전자의성별 / 연령별최적의 UX 를통해주행안전성, 편의성, 수용성을향상시킬수있는자율주행 HVI 기술 - 차량 / 운전자 / 인프라협력을기반으로자차와주변환경센서정보를이용하여자차의위치와주변환경을탐지하고주행경로를계획하며, 자동차스스로충돌없이교통법규에따라안전하게운행하는기술 - 협력주행 (Cooperative Driving) 을위해자동차에내장된항법 / 주행관련센서의출력을융합하여정확도, 신뢰도및센서공격에대응하는보안성이증대된항법기술 - 협력형융합항법기술은자동차상호통신기술을활용하여자동차개개센서의탐지영역보다넓은영역의정보를취득할수있고, 자동차들간의다양한위치변화 / 네트워크변화 / 장애물발생에신속히적응하는군집주행으로교통효율성을극대화하고, 자동차상호간정보교환및감시기능으로악의적위협에대해주변자동차들이공동으로대처하는동시에외부의전자공격 ( 간섭, 재밍, 해킹등 ) 에의한주행위협에강인한네트워크화된항법센싱기술 자동차 - 도로 -ICT 인프라와연계하여축적되는빅데이터의분석을통해다양한서비스개발을지원하는 SW 플랫폼과대규모사용자에게실시간서비스하는클라우드기반서비스기술 글로벌 IT 기업과완성차업체들은앞선기술력을토대로 ICT 지능형자동차시장의선점을위해기술개발경쟁이치열한상황이다. 특히, 차량각부분에부착된센서, GPS 등을통해수집된데이터를통합분석하는차량지능정보기술과협력형자율주행을통해효율적이고갑작스런도로상황에유연하게대처하는협력형자율주행기술등이새롭게부각되고있다. 국내및해외주요업체별자율주행차관련기술개발현황은 [ 표 6] 과같이요약될수있다. 우리나라는최근발표한미래성장동력 2016 년도종합실천계획을통해 2022 년까지글로벌스마트카산업 3 대강국실현을목표로자율주행차실도로평가환경및정밀도로지도체계를구축하고조기상용화를위한자동차관리법관련사항제 개정 ( 안 ) 도출, 스마트자동차주행인프라구축및중소, 중견기업핵심기술확보에집중할계획이다. 특히, 미래부에서는 ICT 기반의 20

6 ICT 신기술 [ 표 6] 글로벌및국내기업의 ICT 지능형자동차개발현황 국가주요기업개발내용 미국 일본 독일 중국 한국 GM Google Apple Tesla Toyota Nissan BMW 아우디 바이두 창안자동차 기아자동차 현대모비스 현대자동차 2020 년까지완전자율주행차개발과출시를목표. 중장기적으로차량공유서비스업체인리프트에무인콜택시사업추진을위해 5 억달러를투자하고자율주행기술보유업체인 크루즈오토메이션 을 10 억달러에인수 년자율주행차개발을밝힌이후로가장높은정확도를보이며레벨 3 단계를목표로자율주행차기술개발을진행중. 누적테스트거리가 3,218,600km 에달함 - 자율주행감지기술로라이다 (LIDAR) 기술을활용중이나가격이고가 년부터 Titan 프로젝트를통해인간의감성과기술이조화를이루는하이터치디자인의전기자동차기반자율주행자동차를개발하고있음 - 자동차업체와의협력을강화하고있으며, 최근피아트크라이슬러와협력하여자율주행미니밴개발을진행 - 전기차모델인모델 S 와모델 X, 모델 3 에오토파일럿모드 ( 레벨 2 수준 ) 를제공하여자율주행테스트를강화. 12 개의 360 도장거리초음파센서와전방인지레이더시스템등을활용한오토파일럿 (Autopilot) 기술을활용 - 최근테슬라모델 S 를몰던운전자가오토파일럿모드로운전중사망하는사고가발생. 이는핵심센서가교차로상황에서옅은하늘색배경과흰색트레일러를구분하지못한것으로분석 2020 년고속도로주행을목표로자율주행차양산계획을발표 ( ) 한바있으며, 자동차용인공지능기술개발을위해토요타리서치인스티튜트에 10 억달러를투자하기로결정 년까지일반도로에서의자율주행차상용화를목표로하여총 10 개차종을출시하여미국, 유럽, 일본등에투입예정 - 파일럿티드드라이브 1.0 으로불리는 5 개의레이더와 12 개의카메라, 4 개의레이저스캐너, 초음파센서를활용하여자율주행테스트를진행 - 일본자동차최초로부분자율주행모드 프로파일럿 (ProPILOT) 이탑재된미니밴을 2016 년 8 월말부터판매예정. 이기술은차량룸미러의모노카메라를통해전방차량의움직임과차선인식등이가능 - 미국반도체업체인인텔과자율주행시스템개발기업인모빌아이와손잡고 2021 년까지완전자율주행차개발을발표 - 자율주행시스템에중국바이두의 GPS 시스템을결합하여빠르게기술력을쌓아가는중 2025 년완전자율주행기술을양산차에적용할계획으로, 우선최대 60km/h 까지스스로주행가능한신형 A8 을 2017 년에출시할예정 2015 년 BMW3 시리즈를베이스로한자율주행자동차를중국베이징시내에서 30km 의거리를최고속도 100km/h 로주행에성공 2020 년까지자율주행차출시를목표로하고있으며, 2 대의자율주행차로충칭에서베이징까지 2,000km 의일반도로주행테스트를마침 ( ) 2020 년까지부분자율주행차를, 2030 년까지완전자율주행차량을생산할예정으로, 2018 년까지 20 억달러투자예정 - 레벨 3 수준의기술력을토대로 2020 년이후자율주행차에양산할계획 - 자율주행시스템의성능테스트와검증을위한도로주행허가증과번호판을국토부로부터발급 ( ). 현대차소나타에탑재되어서울-신갈-호법구간고속도로와수원, 평택, 용인, 파주를잇는국도등총 320km 의구간에서시험운행예정 년까지차로변경, 장애물회피등의부분자율주행기술을개발하고, 2030 년완전자율주행차상용화를목표로기술개발을진행중 - 제네시스자율주행차에 자율주행허가증 이발급 ( ) 되어도로주행을시작 정보통신기술진흥센터 21

7 [ 표 7] 2016 년 IT SW 융합원천기술개발사업 ICT 지능형자동차지원현황 과제명 클라우드기반의자율이동서비스를위한협력적주행상황인지및개방형플랫폼기술개발 클라우드기반의점진적정밀진화형맵생성및주행상황인지 SW 기술개발 클라우드맵기반의자율이동서비스다양성지원을위한개방형 PnP 형플랫폼기술개발 Deep Learning 기반의보행자안전지원스마트카비전기술의개발 자율주행스마트자동차용이상징후탐지핵심기술개발 IoT 기반운전자상호연동스마트운전자케어시스템개발 교통약자안전운전지원을위한 ICT 융합 UI/UX 기술개발 차량통신기반의광역주행환경인지및협업주행기술개발 스마트카의자율주행을위한실시간센싱융합처리가가능한커넥티드드라이빙컴퓨팅시스템기술개발 멀티스마트자동차용무인자동무선충전인프라및스마트픽업기술개발 연구개요 - 주관기관 : 연구소 - 기간 : 2015~2017 년 (3 년 ) - 내용 : 클라우드와연계하여주행환경정보를동시다발적으로수집하여점진 정밀 진화하는맵생성기술과위치및상황인지기능의 ICT 카응용서비스를개발 - 주관기관 : 연구소 - 기간 : 2015~2017 년 (3 년 ) - 내용 : PnP 기능의플랫폼이용클라우드맵연계커넥티드자율이동응용시범서비스구현 - 주관기관 : 중소기업 - 기간 : 2015~2017 년 (3 년 ) - 내용 : 다양한교환형부품모듈및차량용앱들의개방형 PnP (Plug-and-Play) 를지원하는전기차참조플랫폼기술개발 - 주관기관 : 대학 - 기간 : 2016~2018 년 (3 년 ) - 내용 : Deep learning 기반의보행자안전지원스마트카비전기술을개발하기위해스마트카영상정보획득기술과 Deep learning 기반보행자행동패턴인식및위험 / 돌발예측기술을개발 - 주관기관 : 대학 - 기간 : 2016~2018 년 (3 년 ) - 내용 : CAN 등 In-Vehicle 네트워크연동을통해안전성및보안성을보장하는 In-time 빅데이터수집 분석기반의자율주행스마트자동차용이상징후탐지시스템개발 - 주관기관 : 중소기업 - 기간 : 2016~2017 년 (2 년 ) - 내용 : 쾌적한주행환경유지및사고방지를위해운전자상태및주행환경변화에실시간대응가능한스마트운전자케어기술개발 - 주관기관 : 중소기업 - 기간 : 2016~2018 년 (3 년 ) - 내용 : 증강현실및센서 IoT 기술을활용한안전운전지원차세대운전자 UI/UX 시스템개발 - 주관기관 : 대학 - 기간 : 2016~2019 년 (4 년 ) - 내용 : 도심의복잡한환경에서스마트카의안전주행을위해차량간통신 (V2X) 를기반으로다중차량의센싱데이터융합을통한광역주행환경인지및협조주행기술과신뢰성검증기술개발 - 주관기관 : 연구소 - 기간 : 2016~2019 년 (4 년 ) - 내용 : 다종또는다중의센서로부터취득하는대용량데이터의고속실시간처리및실시간상황판단등안전한자율주행을위한자동차용고성능컴퓨팅시스템및응용시스템을위한개발워크벤치기술개발 - 주관기관 : 대학 - 기간 : 2016~2018 년 (3 년 ) - 내용 : 멀티스마트자동차용무인자동무선충전을위한무선충전인프라, 스마트픽업기술, 멀티스마트자동차와무인자동인프라용운영시스템기술개발 22

8 ICT 신기술 주행환경인지기술, 드라이빙컴퓨팅시스템핵심기술등에연구개발을집중 [4] 할예정이며, 2016 년부터핵심원천기술개발분야에약 104 억원을지원하고있다. 현재수행중인기술개발과제를살펴보면 [ 표 7] 과같으며, 전체적으로 2020 년이전에관련기술의확보와상용화를진행해나갈예정이다. IV. 결론 상기에서설명한기술개발과제가성공적으로수행되고상용화되는시기는대략 2019 년정도가될것이다. 하지만, 대부분의기술수준이레벨 2~3 의수준에머물러있어, 레벨 4 수준의완전자율주행단계로진입하기위해서는한단계높은인식기술과컴퓨팅파워가요구된다. 이를위해 2017 년부터단계적으로확보해야할주요기술개발방향을아래와같이제언해본다. 첫째, 다가올 5G 시대와사물인터넷기반의초연결서비스환경에서의핵심플랫폼역할을위해서는 100Mbps 급이상의전송속도가보장되는 V2X 기술과안전한통신환경보장을위한보안기술이개발되어야한다. 둘째, 국내주행관련데이터를빠른시일내에최대한많이확보하여야하고, 이를토대로자율주행맵을만들어야한다. 아울러, 주행데이터의신속한분석과정확한판단을위한빅데이터기술또한필요하다. 국토부에서는 드론및자율주행차규제혁신방안 ( ) 을통해 2016 년말까지시험운행구간을시가지구간을포함하여전국으로확대하기로하고, 관련규제를대대적으로개선해나가기로하여 [5] 다행이긴하나, 구글등글로벌 IT 기업이확보한주행데이터에비해국내완성차업체등에서보유한데이터는턱없이부족한실정이다. 셋째, 자율주행기술의핵심부품인센서의국산화개발에서둘러야한다. 대표적으로라이다센서가있으며, 라이다는사물까지의거리와속도, 방향, 심지어온도등을감지할수있는기술로서정확성이매우뛰어난부품이나, 가격이매우비싸고, 기술장벽이높아관련기술을확보한기업이극소수에불과하며, 우리나라의경우전자부품연구원등에서관련기술개발을진행하고있다. 라이다등과같은핵심부품의단가가지능형자동차의가격결정에절대적인영향을미칠것이므로, 시장활성화와글로벌시장선점을위해서는조속한기술확보가요구된다. 마지막으로기술개발과는별도로, 자율주행시대를대비한사고책임및배상기준등을마련해야한다. 테슬라자율주행차사망사고이후, 이러한기준의필요성이더욱높아지고있으며, 정보통신기술진흥센터 23

9 자동차사고로인해발생되는사회적문제 ( 인명피해, 교통체증, 시설파괴등 ) 또한자율주행시대에서도필연적으로발생될것이기때문이다. 최근, 회사동료가구매한국내중형차를시승한적이있다. 주행과관련된많은기술중에가장눈에띄는것은 스마트크루즈컨트롤 기술이었다. 이기술은앞차와의거리를자동으로인식하여운전자의개입없이일정한속도로운전을하는기술로써, 특히오르막길에서는편의성이매우좋았던기억이있었으며, 자율주행의시대가성큼다가왔음을경험할수있었다. ICT 지능형자동차가성공적으로상용화된다면, 일상생활의변화는물론, 자동차관련서비스산업에서도많은변화가예상된다. 특히, 무인택시서비스나원하는시간과장소에서차량을공유할수있는서비스등의출현도예상되는등사회전반에큰변화가올것인바, 이러한변화가서서히체계적으로이루어질수있도록착실히준비를해나가야할것이다. [ 참고문헌 ] [1] ICT R&D 투자로드맵 2020[ICT 디바이스 ] [2] &cpage=1&ntype=1 [3] 2015 Gartner 보고서 [4] 2016 년미래성장동력종합실천계획, 부처합동, [5] 드론및자율주행차규제혁신방안, 국토부, [6]

임베디드2014(가을)

임베디드2014(가을) 2014 Autumn Vol.8 www.givet.re.kr 2014 Autumn News Letter 2014 Autumn Vol.8 News Letter CONTENTS GIVET Autumn 04 05 이천십사년 가을호 뉴스레터 FOCUS_ 2014년 기업지원사업 성과 기업지원성과 1 2013 경북디지털기기부품산업 패키지역량강화사업 사업기간 : 2013년