[4]_자율차과제_상세기획연구보고서.hwp

Transcription

1 국토교통연구기획사업 R&D / 15RDPP-C 국 토 교 통 R & D 보 고 서 자율주행자동차 안전성평가기술개발 및 실도로 평가환경 구축 상세기획 연구보고서 주관연구기관 / 교 통 안 전 공 단 협동연구기관 / 한국교통연구원 국 토 교 통 부 국토교통과학기술진흥원

2 요 약 문 I. 기술의 정의 및 범위 1. 기술의 정의 자율주행자동차 안전성 평가기술 ㅇ 본 연구에서 기획하는 자율주행자동차 안전성 평가기술 은 자율주행기술이 장착된 자동차의 안전성을 평가하고 검증하기 위한 기술을 의미함 - 자동차 업계에서 시장 출시를 위해 개발 중인 자율주행기술의 수준 및 제품화 유형에 따라 안전성 확인 및 평가 항목을 분류하고 평가 방안을 도출하여 공로상에서 안전하 게 주행할 수 있도록 하기 위한 기술 개발에 초점을 맞춤 실도로 평가환경 구축 ㅇ 실도로 평가환경 구축 이란 실도로 운행과 유사한 도로 환경을 조성하여 다양한 교 통상황을 임의로 구현(평가시나리오 기반)할 수 있는 종합적인 테스트 환경 구현을 의미함 - 이는 자율주행 자동차의 도로운행 안전성을 검증하기 위하여, 도로ㆍ교통ㆍ통신 등 도 로인프라 환경과 신호제어ㆍ통합운영시스템 등 도로운영 환경, 차량거동 등의 개별차 량 데이터를 수집하는 장치 등 자료 분석 환경을 포함하는 평가환경 구축을 의미함 2. 기술의 범위 자율주행자동차 기술분야 측면 ㅇ 자율주행자동차의 안전성을 확인하고 평가하기 위한 분야는 크게 주행안전, 고장안 전 및 통신보안안전 으로 구분 가능함 - (주행안전 평가기술) 자율주행기술을 장착한 자율주행자동차가 안전한 운행을 위해 주 행모드와 관련된 인지 판단 제어를 적정하게 수행하는지 여부를 확인하고 평가하기 위 한 기술을 의미함 - (고장안전 평가기술) 자율주행자동차의 복잡한 전자제어장치의 여러 기능과 관련하여 최소한의 기능고장 안전 설계 여부, 전자제어장치 고장 시 제어전략의 적정성 등을 평 가하기 위한 기술을 의미함 - (통신보안 안전 평가기술) 방해 전파 등 통신교란 통신데이터 위변조 및 운행 데이터의 임의 수집 등에 대한 안전성 확보여부를 평가하기 위한 기술을 의미함 i

3 자율주행자동차 기술수준(Level) 측면 ㅇ 자율주행자동차 안전성 평가기술의 기술단계 측면에서의 개발범위는 국내 외의 첨단 운전자 지원 장치(ADAS) 관련 평가기술개발 수준 및 자율주행기술의 시장도입 단계 를 고려하여 Level 2~3에 해당하는 자율주행기술 안전성 평가기술을 주요대상으로 함 - 이는 자동차전용도로(고속도로 포함) 환경에서 주행하는 자율주행 기능(Level 3)과 일부 주차장 환경에서 구현되는 자율주차(Level 3~4) 기능으로 구분할 수 있음 (일부 Level 2 운전자지원기술 포함) ㅇ 비교적 단기간에 국지적인 V2X나 인프라 구현이 가능한 자율주차 기능의 경우 V2X 를 포함한 안전성 평가기술 개발을 대상으로 함 - 자동차전용도로 환경에서 구현되는 Level 3 자율주행기술은 V2X 인프라의 지원 없이 주행가능한 기술에 대한 안전성 평가기술 개발을 대상으로 함(현재 V2X 도로인프라 보 급이 아직 검토 단계임) 기술개발단계 측면 ㅇ 본 연구의 자율주행자동차 실도로 평가환경 구축의 범위는 Level 3 이상에 해당하는 자율주행자동차의 안전성을 평가할 수 있는 도로시설, 교통시설, 통신시설 및 평가시 설을 구축하는 것으로 함 II. 기획연구의 배경 및 필요성 1. 기획연구의 배경 자율주행기술 도입 요구 증대 ㅇ 기술 및 기계 중심에서 인간 및 편의 중심으로 자동차산업 패러다임이 변화함에 따라, 자동차의 안전성 및 편의성에 대한 수요가 고도화ㆍ다양화되는 추세임 - 인구고령화에 따른 교통취약 계층(Vulnerable Road User : 교통약자) 증가가 예상됨에 따라 이러한 교통약자의 이동 편의(기동성, 독립성, 그 외 서비스이용) 및 안전성 확보 를 위한 자동차 요구 증가가 예상됨 - 이와 함께 자동차 주행의 편리성, 조작의 용이성 등 최적화된 운전환경을 제공할 수 있는 자동차의 요구가 증대되고 있음 ㅇ 자율주행기술은 주행 안전성을 제고함으로써 교통사고ㆍ혼잡 감소에도 크게 기여함 ii

4 - 교통사고의 가장 큰 원인으로 인적요인(Human factor)을 인식하기 시작함에 따라 자율 주행기술 도입ㆍ적용의 필요성에 대한 요구가 증대되고 있음 * 전 세계 자동차 사고 사망자수는 연간 124만명에 이르고(한국 14년 4,762명), 이 중 90%가 전방주시 태만, 졸음운전 등 운전자 과실(WHO, 12)로, 자율주행 도입에 의해 이러한 운전자 과실에 의한 교통사고를 획기적으로 감소시킬 수 있을 것임 자율주행기술을 모티브로 교통환경 및 법ㆍ제도 변화 ㅇ 현재 자동차를 포함한 모든 도로ㆍ교통ㆍ물류시스템은 자율주행을 모티브로 변화하 는 추세임 - 20년 경 양산형 자율주행자동차 출시 약 1만대, 35년에는 신규 차량 중 자율주행기술을 탑재한 자동차 비중이 75%에 해당하는 약 8천만대에 이를 것으로 전망하고 있음 ㅇ 자율주행자동차 테스트와 운용을 위한 법적 프레임워크 정비 - (미국) NHTSA는 자율주행자동차 기술 개발 가이드라인과 자동차용 V2V 통신을 위한 법규(FMVSS 150) 재정 - (EU) 안전성 강화를 위한 로드맵 확정 - (일본) 자율주행자동차 개발 활성화를 위한 도로교통법 및 도로운송차량법 개정 - UNECE/WP29에서는 자율주행시 시스템에 의한 도로 운행이 가능하도록 국제 도로교통 협약(비엔나, 제네바) 개정 중 자율주행자동차 안전성평가연구 중요성 증가 ㅇ 자율주행기술 도입 시 가장 큰 위험요소로 사고책임, 주행 및 통신보안 등에 따른 안전성 논란이 제기되고 있음 - 미국 미시건 대학의 자율주행자동차 도입에 대한 사전 소비자 인식 조사 결과, 장비 및 시 스템의 결함, 운전자의 법적 책임, 예기치 못한 오류 발생, 다른 차량들 사이의 상호작용, 보 행자 및 자전거와 상호작용, 보안 문제 등 여러 가지 사안에 대한 우려 있음 - 미국 Harris Poll 설문조사( 14년) 결과, 52%가 무인차의 안전성에 의문을 제기하였으며, 그 이유로는 공신력 있는 기관 통한 안전성 확인이 담보되지 않았기 때문으로 답변함 ㅇ 이에 따라 자율주행기술의 안전성 연구 필요성이 제기되어 유럽을 중심으로 한 UNECE/WP29와 미국(NHTSA) 등에서 이에 대한 계획이 발표되고 있음 - (유럽) UNECE/WP29 산하 ITS-AD(Automated Driving) IWG( 15. 3월 발족) 활 동을 통해 자율주행기술 정의, 법적 한계 및 이슈, 국제조화기준 논의 아이템, esafety 및 esecurity에 대한 조화된 일반 가이드라인 등 제시 iii

5 - (미국) 자율주행자동차 관련 NHTSA의 정책방향 제시('13. 5월) 및 인적요소 (Human factor) 연구, 전자제어장치(Electronic control systems) 안전성 연구, 시스템 성능기준 개발 등 R&D 추진 계획 발표 ㅇ 다양한 교통환경 상황 제공으로 첨단 운전자지원시스템 및 자율주행기술의 성능평가가 가능하도록 하기 위해 스웨덴 AstaZero, 미국 M-city 등 평가환경 조성을 추진 중 국가별 정책적 자율주행자동차 R&D 추진 강화 ㅇ 미국, 영국, 중국 일본 등 국가별로 자율주행자동차 활성화를 위한 정책적 R&D 추진 노력이 강화되고 있음 - (미국) 12년 연방도로교통안전청 내 첨단 전자장비, 보안분야 확대(과 1개 신설, 위원 회 1개 신설, 시험센터 조직 증대) - (영국) 교통부 기업혁신기술부 공동으로 자율차 스마트카 센터 설립, 자율차 운행 기준 수립 및 2천만 파운드 연구개발계획 발표( 15. 7월) - (중국) 제13차 5개년 계획( 16~ 20)에서 자율자동차를 정부 중점지원 7대 전략적 신흥 산업에 포함 - (일본) 관 민 지능형 교통시스템 구상 로드맵을 통해 25~ 28년 고속도로, 27~ 30년 대 도시 완전 자율주행 시행 계획 발표( 15. 6월) - (대한민국) 2020년 국내 자율주행자동차 상용화 지원 방안 발표(제3차 국토 미래 산자부 합동 규제개혁장관회의, ) 2. 기획연구의 필요성 기술적 측면 ㅇ 우리나라가 자율주행자동차 시장을 선점하기 위해서는 이의 상용화를 위해 필요한 자 율주행자동차 평가기술개발이 시급함 - 현재 우리나라의 자동차 안전기술분야는 수동안전 시스템을 제외한 모든 분야가 선진 국 대비 80% 미만의 기술력을 보유하고 있으며, 자율주행시스템 기술은 77.5% 수준으 로 기술 격차가 매우 큼 - 자동차의 안전기술이 융합 기반기술과 자동차 편의기술에 비해 상대적으로 유럽, 미국, 일본 등 선진국과의 기술 격차가 큼 iv

6 <스마트자동차 중분류 단위 국가별 기술수준 비교 (단위: %)> 구분 융합 기반기술 자동차 안전기술 자동차 편의기술 한국 미국 일본 유럽 중국 자료: 2015 산업기술수준조사(한국산업기술평가관리원) ㅇ 자율주행기술은 기존 자동차와는 달리 운전자가 아닌 시스템에 의해 주변 상황을 인 지하여 판단 및 제어를 수행하는 기술로 운전자와 시스템 사이의 상호작용에 대한 연구를 포함하여 복잡한 실도로 주행상황을 반영한 시스템의 제어성능 개발 등이 필 요하며, 이에 따른 안전성을 확보하고 평가하기 위한 기술 역시 새롭게 제시되어야 함 ㅇ 현재 모든 사물과 차량이 인터넷을 통해 서로 연결(IoT; Internet of Things)되고 정 보량이 증가함에 따라 운전자는 운전 행위 외에 다른 정보들을 받아들여야 하며, 운 전자 주의 분산에 대비한요소에 대한 안전성 평가기술 개발 시급함 - 운전자가 주행 이외의 활동에 집중할 수 있는 자율주행환경에서는 사고 위험에 대비하 고 시스템의 안전성을 높이기 위하여 최소한의 기준을 포함한 안전성 평가기술 개발이 반드시 필요함 - 또한, 운전자와 시스템 간의 커뮤니케이션과 운전자의 인지반응 및 시스템에 대한 수 용성 등 인적요소에 대한 연구가 필수적임 ㅇ 자율주행자동차가 V2X 및 Connected 환경에 노출되는 경우 현재 내 외부 통신의 보안에 대 한 안전성확보와, 사이버 보안 위협을 평가하고 대응하기 위한 방안 마련이 시급함 ㅇ 자율주행기술의 안전성 평가를 위해서는 다양한 교통환경에 대한 Use case 검토를 통해 시험모드를 특정할 필요가 있으며 이를 반복 재현할 수 있는 평가환경 구현이 필요함 - 실도로 시험운행의 경우 특정 모드의 재현 시험이 불가하며, 공로상 주행하는 일반 차 량들과 혼재하여 특정 모드 평가가 불가능함 - 현재 국내에는 V2X와 시가지 도로를 포함하는 GPS 음영시설 및 다양한 도로 및 교통 환경을 구비한 자율주행 평가시설이 없으며, 자율주행 기술개발을 지원하고 향후 검증 평가 수행을 위해서는 이에 대한 기반환경 구축이 필요함 v

7 정책적 측면 ㅇ 유럽(UNECE) 및 미국(NHTSA)이 주도하고 있는 자율주행자동차 평가기술 개발 로드 맵에 부합하는 국제조화기준 도출을 위해 정부 주도의 R&D 지원이 필요함 ㅇ 자율주행자동차 평가기술개발은 자율주행을 지원하기 위한 법, 제도적 정비와 첨단기술 의 제어 및 관리 기준 수립 등 정부 차원에서의 정책적 판단 및 지원이 필수적임 - 자율주행자동차는 다양한 IT 분야의 기술적 접목과 연계가 필요하며 IT 기술의 발전 속도와 다양성을 고려할 때 기술 융 복합에 따른 표준화, 산업 분야 간 이견 조율, 첨 단 주행체계 도입을 위한 제도 도입 등 정부의 관리ㆍ조정 역할이 중요함 - 실제 미국, 유럽, 일본 등 선진국들은 도로교통 안전성 증대를 위하여 도로 인프라 구 축 및 자동차 탑재 안전시스템 의무 장착 확대를 정부 주도로 시도하고 있으며, 이에 따라 우리나라도 정부차원의 공인된 평가기술 개발 및 평가환경 구축을 위한 적극적인 지원이 필요함 ㅇ 본 기획연구에서는 현행 법규와 상충되는 부분을 해결하는 것을 시작으로 해서 사고 시 책임소재와 같이 장기적인 논의가 필요한 사안에 이르기까지 단계별로 제도 정비 를 추진할 필요가 있음 III. 국내외 동향 및 환경 분석 1. 국내외 정책동향 유럽 ㅇ 안전성 강화를 위한 로드맵을 확정하며, 자율주행자동차 테스트와 운용을 위한 법적 프레임워크 정비 및 안전기준 논의 추진 - UNECE/WP1에서 비엔나 도로교통협약 수정으로 자율주행자동차 주행이 가능 - UNECE/WP29 등 자율주행자동차 안전기준 논의 시작(ITS-AD Informal W.G) 미국 ㅇ 미국은 자율주행 자동차 및 교통시스템 개발을 위해 DOT(Department of Transportation), DOD(Department of Defense), NSF(National Science Foundation), DOE(Department of Energy) 등을 통한 연방정부 지원과 주정부 지원을 하고 있음 - DOT와 주정부 및 민간 지원으로 여러 개의 대학과 연구기관에서 BRT(Bus Rapid Transit)을 위한 VAA(Vehicle Assist & Automation) 프로그램을 수행하고 있음 vi

8 - DOT의 FHWA(Federal Highway Administration) 산하 기관인 NHTSA(National Highway Traffic Safety Administration)에서는 안전규정에 대한 법규제정을 목적으로 관련 연구 지원 ㅇ NHTSA는 Preliminary Statement of Policy Concerning Automated Vehicles" (2013 년 5월)를 발표하면서 자율주행자동차 관련 정책방향을 제시하였음 년 말까지 안전도 향상, 물류 및 환경 개선 등을 위해 업계와 공기관이 협업하여 광범위한 부분 자율주행 시스템(Partially automated vehicle system) 도입 - NHTSA의 자율주행 레벨 1~4까지의 모든 단계에 대한 연구 및 개발 포함 ㅇ NHTSA에서 다른 DOT 기관들과 자율주행자동차 관련하여 협력 연구한 결과, 자율주 행자동차 관련 정책 수립을 위한 3가지의 핵심 연구 분야(Human Factor, Electronic Control System Safety, Development System Performance Requirement)를 선정함 ㅇ NHTSA는 자율주행자동차의 V2V 통신기능 의무화 및 보안기준의 법제화를 추진 - NHTSA는 자동차 기준 'V2V 통신 의무화 및 보안 기준' 도입을 추진함 < NHTSA V2V 기술 법규 도입 현황 및 향후 일정> 주 요 내 용 비 고 Light vehicle에 대한 V2V 기준 도입 계획 수립 ANPRM 및 연구보고서 발간 V2V 보안관리시스템 정보수집 ( 진행 중 ) V2V 법규(FMVSS) NPRM '16년 V2V 의무화(Light vehicle 대상) ( 20년 이후) - NHTSA 'V2V 보안인증관리시스템 구축 관련 정보 요청( ~ ) - NHTSA가 주도하여 자동차업계와 함께 PKI(Public Key Infrastructure)를 사용한 인증방식인 SCMS(Security Credential Management System)을 V2X에 도입하기 위해 시도 중 ㅇ 미국 교통부는 지난 10여년 동안 약 5,500억 원의 정부 예산을 투입하여 V2V 기술 을 개발하였고, 자동차 제작사를 중심으로 한 민간에서도 약 550억 원의 연구개발 재원이 투자됨 ㅇ 연방정부와 주정부가 각각 자율주행자동차에 대한 정책을 시행, 17년부터 10년간 자 율주행자동차 관련 39억달러 투자 계획 발표 ㅇ 미국 주정부들은 자율주행 관련 시설 투자와 규제 완화, 자율주행자동차 개발 분야 를 선점하여 일자리 창출과 세수 확대, 관련 산업 육성 등의 효과 기대 - 미시간주 : M-시티 개방, 13만m2(약 4만평)의 면적에 도로, 건물, 교차로, 횡단보도, 지 하차도, 자갈길, 철도건널목 등 재현, 시설에는 주정부가 600만달러, 포드, GM등 15개 자동차 관련 업체가 400만달러 투자 vii

9 자율주행자동차 관련 국내 정책 동향 ㅇ 정부는 미래성장동력 발굴 육성계획 수립 및 13대 미래성장동력 확정( , 제11차 경제관계 장관회의)을 통해 스마트(자율주행)자동차 를 13개 미래성장동력(9 개 전략사업, 4대 기반사업) 중 주력산업 고도화를 위한 1순위 전략사업으로 선정함 - 미래성장동력의 체계적 실천계획으로 미래성장동력 실행계획 수립 및 확정 ( , 제22차 경제관계 장관회의) ㅇ 스마트 자동차 종합실천계획 - 스마트(자율주행) 자동차 R&D 실행계획 수립의 기본방향은 단계별 세부목표, 성과물, 추진과제를 구체화하고 추진 과제별 책임주체의 명시임 - 스마트 자동차 추진단장의 주도하에 미래부, 산자부, 국토부 등 3개 부처의 TF를 구성 하여 실행계획 수립 ㅇ ( 15.5, 제3차 규제개선장관회의) 자율주행 자동차 상용화 지원방안 으로 자율주행자 동차 안전성 평가기술 개발 및 테스트베드 구축 관련 보고 - 제3차 규장회의*( 15.5)에서 20년 자율주행자동차(일부 레벨3) 상용화를 정책목표로 확 정하고 자율주행자동차 상용화 지원방안 발표 2. 국내외 시장동향 자율주행 자동차 시장 전망 ㅇ 국가별 정책과 안전 편의에 대한 소비자 관심 증대에 따라 상용화 이후 자율주행자 동차 관련 제품 서비스 시장의 대폭 증가 전망 - 자율주행자동차 상용화 시판은 대부분 20년으로 예상, 상용화 이후 성장세는 매우 빠 를 것으로 예상되나 구체적 전망은 기관별 상이 - Navigant Research는 세계 3대 시장(북미, 유럽, 아시아) 자율주행자동차 연간 판매량이 20년 8,000대에서 35년 9,540만대로 연평균 85%성장 예상( 35년에는 연간 판매량의 75%가 자율주행자동차) ㅇ 자율주행 시스템별 시장 전망은 2020년 교통혼잡 저속구간 자동운전 지원은 33.%, 차선변경 및 자동주차는 약 10%로 전망한 반면, 합류 및 분기로 주행지원은 1.4%의 시장 점유 전망 자율주행 자동차 시장 점유율 ㅇ 자율주행자동차 및 ADAS 자동차의 주요 부품은 레이더, 라이다, 카메라센서 이며, 주 요 업체들의 경쟁력 및 레이더 시스템 시장 점유율은 독일 업체들이 높음 viii

10 - 규모 및 성장률은 년까지 카메라와 레이더 시장 24%, 라이다 시장 39% 성 장 전망 ㅇ 자동차산업의 공급자 범주가 전기전자, 정보통신, SW 등 이종 산업 기업으로 확장되 면서 부품시장 주도권 경쟁 확대 - 자동차 내 안전장치에 적용되는 카메라, V2X 통신모듈 및 텔레매틱스 개발 등에 자동 차산업 외 他 산업의 진출 확대 - 선진 자동차업체 중심으로 AUTOSAR, GENIVI, ISO26262 등의 플랫폼, 기술규격이 부품 업체 글로벌화의 장벽으로 등장 ㅇ 현재 자율주행자동차를 개발하고 있는 세계 자동차 OEM 18개사의 자율주행자동차 기술 개발과 관련된 전략 및 실행 능력을 비교하여 시장 경쟁력을 분석함 - Navigant Research에서는 각 사의 자율주행자동차 기술개발과 관련된 비젼, 시장화 및 생산 전력, 기술, 지형적 위치, 마케팅, 생산능력 및 역량, 가격, 기업의 관심 도 등을 종합적으로 분석하여 전략적인 측면과 실행 능력 측면을 비교함 - 이 비교에 따르면, 시장을 선도하는 기업으로 Audi, Daimler, BMW, GM을 우선 꼽았고, Ford, Volvo, Toyota, Honda를 다음 그룹으로 선정함 - 한국의 현대 기아차와 전기차 OEM인 테슬라의 경우 도전자 그룹으로 분류 하고 있음 3. 국내외 기술개발 동향 유럽 R&D 및 기술 동향 ㅇ 유럽은 1987년부터 1995년까지 수행된 PROMETHEUS in the EUREKA 프로젝트를 시작으로 PReVENT(2004년~2008년), HAVEit(2008년~2011년), SARTRE(2009년~2012 년) Project를 거쳐 2016년까지 수행예정인 COMPANION Project까지 다양한 자율주 행자동차 관련 연구를 수행하고 있음 ㅇ 유럽은 자율주행기술개발 로드맵으로 현재 기술수준뿐만 아니라 사회제도측면까지 고려한 2건의 보고서(EPoSS 및 ERTRAC)가 2015년 발간됨 - 자율주행 기술개발단계 및 기술개발 로드맵: EPoSS 보고서에서는 자율주행 기술개발 단계를 R&D DEMO Production/ Industry"로 정의하고 있으며, ERTRAC 보고서에서 는 DEMO와 상용화 사이에 법규 및 표준화 단계를 추가하여 세분화함 ㅇ 사이버보안 관련 연구 - FP(FrameWork Programme)에 의해 사이버보안 관련 연구 진행하며, 06년 SeVeCom 프로젝트를 비롯하여 PRECIOSA, EVITA, OVERSEE 등 추진 - 이들 프로젝트의 최종적인 시험 및 실운행 환경을 고려한 PRESERVE 프로젝트 최근 수 행( 11.1~ 14.12) ix

11 ㅇ AdaptiVE Project(유럽) - 프로젝트 목적: 운전자상태 및 상황에 따른 다양한 자율주행 기능 개발과 성공적인 시 장도입을 위한 법적 문제 해결( 14. 1월 ~ 17. 6월, 25백만유로) ㅇ 유럽 및 미국의 경우 전통적으로 자동차 산업에 있어 기술적 우위를 보이고 있으며, 원천기술을 보유한 다수의 자동차 제작사, 부품사, 통신사 등이 자동차 성능평가를 위한 시험장(Proving Ground)을 다수 보유하고 있음 - 유럽국가 중 자율주행자동차에 대한 성능평가 시설은 스웨덴의 AstaZero 시설과 네덜 란드의 DITCM 시설이 대표적인 시설임 ㅇ 스웨덴의 AstaZero - 스웨덴은 볼보와 도로교통부 및 도로교통청, 구텐브르크 스마트 시티와 협업을 통해 "Drive Me"라는 2-3단계 자율주행자동차 실증사업을 계획하고 있으며, 자동차 안전성 평가를 위한 AstaZero 성능평가 시설(AstaZero)을 구축하고 있음 - AstaZero는 다양한 교통 환경 상황의 제공을 통하여 첨단자동차 안전시스템과 그 성능 을 평가하기 위한 시설임 - AstaZero는 교외지역, 도시지역, 고속주행지역, 다중차선지역 및 평가장 관리센터로 구성 ㅇ 네덜란드 DITCM 시험장 - 네덜란드의 Tass International Mobility Center는 V2X 등 ITS 시스템의 효과성을 검증 하기 위해 설치된 시험장임 - 유럽연합과의 공동 사업인 SPITS, Grand Cooperative Driving Challenge (GCDC) 및 Drive C2X등의 사업 수행에 활용되었음 - Helmond와 Eindhoven의 두 도시를 연결하는 A270 및 N270간의 도로에 구성되어 있으며 총 8km에 고속도로구간(6km)와 도시부(2km)를 포함하고 있는 실도로 구간임 - 시험장은 2개의 신호등 설치되어 있으며, G5의 통신 활용, 56개의 실시간 차량 감치 및 추적 가능한 카메라를 설치하고 있음 - 시험장은 시험장, 제어실, 자동차연구실, 시뮬레이션 장비, 실험실로 구성됨 미국 R&D 및 기술 동향 ㅇ 캘리포니아 PATH에서는 도로 노면에 영구자석을 삽입하여 차량 가이드 시스템 연 구를 시작하였고, 노선버스의 자동운전, 트럭 군집주행 등 다양한 자율주행자동차 연구를 수행하였음 ㅇ VSC-3 프로젝트( 10년~ 14년)를 통해 DOT(NHTSA 및 RITA) 및 8개의 자동차제작사 (벤츠/토요타/혼다/닛산/현대/폭스바겐/포드/GM)가 참여하여 V2V 차량안전기능의 실증평가 수행 x

12 ㅇ FORD 및 GM에서 CAMP(Crash Avoidance Metrics Partnership, 95년 구성)를 개최 하여 한국, 미국, 독일, 일본 등 총 8개의 자동차 제작사가 참여하였으며, 총 3가지 의 독립된 프로젝트를 수행하였음 ㅇ 미국은 교통부(DOT)의 지원 하에 ITS Joint Program Office 가 주관이 되어 Connected Vehicle과 자율주행을 하나로 묶는 장기적 실행계획에 의하여 자율주행 자동차 관련 R&D를 수행함 - 미국의 Connected Vehicle Program은 총 3가지의 Applications와 총 5가지의 Technology 및 총 5가지의 Policy로 구성되어 있음 - NHTSA에서는 지난 10여년간 차량 간 통신(V2V)을 통해 교통사고를 예방하는 기술개 발을 추진해 왔으며 개발된 기술에 대한 현장 적용성을 검토함 ㅇ 자율주행자동차(Connected Vehicle 연계) 기술개발 및 상용화를 위한 US DOT의 안 전성 평가기술 연구 컨셉은 아래의 총 5가지 절차로 추진됨 - 실용화 가능한 기술, 안전 보증, 애플리케이션 개발, 시험 및 평가, 정책 및 계획 ㅇ 특히 안전성과 관련하여 자율주행자동차의 주요 기술인 전자제어시스템 및 소프트웨어 의 신뢰성, 사이버보안에 대한 안전성 및 인적 요소에 대한 연구가 중요하며, 시험 및 평가 관련해서는 상호 운용성, 시험방법 및 효과에 대한 평가 연구가 필요함 ㅇ NHTSA의 사이버보안 관련 연구 현황 - 사이버보안에 대한 포괄적 연구계획 수 립을 위한 정보 수집(ISAC) - 산업계 자발적 사이버보안 표준, 지침, BP 등의 개발과 시행 지원 - 사이버보안 최소성능 기술 기준 도출 연구 - 연방차원 정책수립 및 법제화 지원 위한 연구결과 및 사례 분석 ㅇ 미국의 자율주행자동차 실증을 위해 현재 운행 중인 테스트베드는 아직까지 M-city 가 유일한 것으로 판단됨 ㅇ M-city는 미시건대학의 Mobility Transformation Center에서 추진 중인 MTC Pillar 사업 의 일환으로 자율주행자동차의 성능 및 안전성을 확인하기 위한 테스트베드임 - M-city는 정부, 산업 및 대학과 협업체계를 구축하고 있으며, 미국 교통부, 미시건주 교 통부, Ann Arber 시당국 및 미시건 경제개발 협회와 협업 체계를 구축하고 있음 - M-city 내에 구축된 도로 시설은 신호 및 비신호 교차로, 정지교차로, 다중차로, 접근 제한 고속도로, 간선도로, 주차공간, 센서 조정구역, 개방시험구간, 지하도, 이동 가능한 빌딩면으로 구성되어 있음 xi

13 국내 R&D 및 기술 동향 ㅇ 스마트 자율협력주행 도로시스템 개발 월부터 20.7월까지 5년간 정부출연금 약 27,500백만원(총예산 약 36,515백만원) 투입하여 자율주행자동차를 수용하기 위한 첨단 도로환경(고속도로 기반)을 구축으로 안전하고 편리한 자율주행 환경을 구현하고자 함 ㅇ 자율주행 자동차 핵심기술개발사업 - 산업자원부는 자동차전용도로 및 도심로에서의 자율주행을 위한 핵심부품개발을 위해 2016년부터 7년간 약 3,000억원 규모로 중소기업의 기술개발을 지원하기 위한 연구를 수행하였음(16. 1) ㅇ 첨단안전자동차 안전성평가기술 개발 - 09년부터 7년 6개월간 정부출연금(국토교통부) 약 21,300백만원(총과제예산 28,500백 만원)을 투입하여 수동 및 능동안전분야 신기술에 대한 안전성 평가기술 개발을 수행 함 - 사고예방안전성(첨단 능동안전장치) 분야 관련하여, 승용 ACC(적응순항제어장치), 승용 및 상용 AEBS(자동비상제동장치), BSD(사각지역감지장치), AFLS(조명가변형전조등), LKAS(차선유지지원장치), 상용 ESC(자동차안전성제어장치) 등에 대한 연구 완료 ㅇ 교통안전공단 자동차안전연구원 주행 시험로 - 국토교통부와 교통안전공단은 하이브리드 자동차, 수소연료전지 자동차 등 친환경자동 차와 배광가변형 전조등, 적응순항제어장치, 차로유지 지원장치 등 첨단미래형 자동차 의 기술개발과 안전성 평가를 할 수 있는 인프라를 확보하고자 주행시험로를 건설함 - 고속주회로, 종합시험로, 도로안전시험성능시험장, 선회시험장, 첨단주행로 등 14개의 시험로 운영 ㅇ 지능형 자동차 부품 진흥원 대구 주행 시험로 년 설립한 시험전문 기관으로 차세대 자동차 기술 개발의 원활한 지원을 위한 실 차평가 및 시험시설을 갖추고 있음 - 고속 주회로, 범용 시험로 등 다양한 조건에서의 자동차 주행 시험 및 샤시 다이나모, 충격 내구시험 장비 등의 대상 시험이 가능하도록 시설 및 시험 인력을 보유하고 있음 - 무선통신망(WAVE)을 이용한 다양한 지능형 주행 시험 및 관련 시험이 가능한 시험로 면 등의 체계를 구축 중임 - 주행시험로는 등판로, 차량-도로연계시험교차로, ITS 고속주회로, 젖은 노면조향시험로, 원선회로, 특수로 등으로 구성되어 있음 xii

14 IV. 연구과제 구성 및 추진전략 1. 비전 및 목표 xiii

15 2. 기술에 따른 미래상(As-is To-be) xiv

16 3. 연구개발 과제 구성 1세부 : 주행 및 고장안전성 평가기술 개발 ㅇ 연구목표 및 주요 내용 세부과제 목표 주요내용 주행 및 고장안전성 평가기술 개발 ㅇ 자율주행자동차 주행안전성 평가기술 개발(NHTSA Level 3) - 전용도로 및 전용주차 공간에서의 자율주차 안전성 평가기술 개발 ㅇ 자율주행자동차 주행안전성 평가 위한 평가환경(평가시스템) 및 안전도 평가 자동 화 기반 구축 ㅇ 자율주행시스템 고장안전성 평가기술 개발 ㅇ 자율주행자동차 평가기술 및 평가환경(도로, 시설물, 도로객체) 연계 활용 방안 및 국제기준화 추진 ㅇ 실도로 실증(Field Operational Test) 기반 기술 연구 통한 실증 방법론 제시 ㅇ 자율주행자동차의 자동차 전용도로 기반 주행안전성 평가기술 개발 - 주행안전성능 평가용 플랫폼(알고리즘 포함) 개발 - 자율주행 기능별 안전주행 Test case 연구 및 자율주행자동차 기반 안전성 확인 평가 시나리오 개발 - 악의환경 인지성능 및 돌발상황 대응 평가 시나리오 개발 및 평가기술 연구 - 주행상황 모니터링 안전성능 판단기법 연구 - 주행 및 안전성능 시뮬레이션 모델 개발 및 수행 - 제어권 전환 안전성능 평가기술 개발(제어권 전환 Fail 대응방안 포함) xv

17 ㅇ 자율주행자동차의 고장안전성 평가기술 개발 - 시스템 구성 엘리먼트별 기능 정의 및 시뮬레이션 환경 구축, Test case 개발, 평 가항목 도출 - 고장안전 대책 평가환경(HILS) 구축 및 평가 - HILS 및 실차 활용한 차량 레벨 고장안전 대책 평가기술 개발 ㅇ 전용주차 기반 자율주차 평가기술 개발 - 전용공간 자율주차 기능 및 시나리오 설정(종 횡 사선방향 등) - 전용주차 평가환경(커넥티비티 및 주차관리환경 포함) 구축 및 환경변화 조건 감 안한 HILS 구축 - 안전제어 플랫폼 개발 및 자율주차 성능평가 및 분석기준 도출 ㅇ 자율주행자동차 안전성 평가용 평가시스템 및 평가자동화 기반 구축 - 자율주행 표준 플랫폼 및 제어서버 적용 연동기술 개발 - 테스트베드용 더미시스템 평가환경 구축 및 사고상황 표준 시나리오 도출 - 평가시스템 제어서버 구축 및 통합운영 시스템 기반 구축 - 안전도시험 평가방법론 및 평가시스템 활용 시뮬레이션 기술 개발 - 안전도 평가 자동화 기반 구축 및 표준 시험법 개발 ㅇ 자율주행자동차 실도로 실증 기반기술 연구 - 자율주행 실증 수행 방법론(절차, 대상, 범위, 유형, 데이터 선정, 계측 등) 정의 및 가상실증 구현 연구 - 데이터로거 구현 및 Pilot 실증 연구 수행 데이터 DB 구축 및 분석 결과 피드백, 검증 - 운전자 수용성 연구 및 실도로 운행 안전성 판단기준 연구 ㅇ 자율주행 평가기술 및 평가환경 연계 활용방안 연구 - 자율주행 환경 및 안전성 평가 동향 조사 분석 통한 연구성과 관리, 활용 및 개선 방안 연구 - 평가기술 평가환경 평가시스템 연계 활용 R&D 지원방안 연구 - 자율주행자동차 안전성 평가기술 국제조화 선제적 대응방안 연구 및 기준화 추진 ㅇ 성과목표 및 지표 세세부 성과목표 성과지표 측정방법 단위 목표치 가중치 1-1 자율주행기술 안전성평가 기술 개발(Level3 수준) 자율주행안정성 평가시나리오 평가용 자율주행자동차 개발(산/학) 1 논문 2 평가기술(지침/ 기준) 1 논문 학술지 게재및 발표논문 건수(국내외) (0~1) 편 관련 문서작성건수 건 학술지 게재및 발표논문 건수(국내외) 편 지식재산권 특허출원 건수 건 목표치 설정근거 자율주행 안정성 평가기술 을 학술지 논문으로게재 자율주행 안정성평가 기술 보고서 돌발상황 대응 안정성 평 가 기술보고서 자율주행 안정성 평가용 알고리즘개발 관련 내용 학술지논문으로 게재 평가시스템 용 자율주행알 고리즘개발 xvi

18 HILS/실차기반 자율주행자동차 고장안전 대책 평가시스템 구축 고장안전 대책 평가자동화 기반 구축(S/W) 자율주차 환경 분석통한 전용주차 평가 환경 기반구축및 다양한환경조건 고려한 HILS 평가환경 구성 자율주차 안전제어시스템 설계및 구축(양산기술 평가용플랫폼 확보) 주행환경인지및 안전운행 성능 평가 시나리오및 평가기술 개발 테스트베드 기반 안전도평가시스템 구축(H/W) 3 시작품 시작품 제작 건수 건 자율주행안정성 평가용 플 랫폼제작 4 보고서 관련 문서 작성 건수 건 자율주행안정성 평가용 플 랫폼제작보고서 5 기타(추가) 시뮬레이션모델 건 평가용 시뮬레이션기술개 발 및검증 1 논문 학술지 게재및 발표논문 건수(국내외) 편 평가시스템구축기술 등 2 지식재산권 특허출원 건수 건 평가시스템 관련 특허 등 3 시뮬레이션 자율자동차구성 엘리먼트 자율주행차의 주행상황 모 건 환경구축 모델링 사가가능한가상환경 4 HILS 구축 HILS 구성 HW모듈 개 자율주행 고장안전 대책 HILS 구성 SW모듈 개 평가를 위한 HILS 구축 5 실차환경 구축 실차 및 시험환경 구축 건 자율주행 고장안전 대책 평가위한 실차환경구축 6 평가기술(지침/ 관련 문서작성건수 건 자율주행자동차 고장안전 실차 기반test case 및 대책 평가를 위한 test 기준) 건 평가지침 case 도출 및 평가지침 1 논문 학술지 게재및 발표논문 고장안전 평가 테스트 자 편 건수(국내외) 동화관련 기술 2 평가기술(지침/ 고장안전평가 자동화 기준) 관련문서작성 건수 건 고장안전 평가 테스트 자 동화관련 지침서 1 논문 학술지 게재및 발표논문 건수(국내외) 편 평가환경 구축 전용주차 및 관리 환경 건 논문 학술지 게재및 발표논문 건수(국내외) 편 지식재산권 특허출원 건수 건 시작품 시작품 제작 건수 건 보고서 관련 문서 작성 건수 건 기타(추가) 시뮬레이션모델 건 논문 2 평가기술(지침/ 기준) 학술지 게재및 발표논문 건수(국내외) 편 관련 문서작성건수 건 자율주차 평가환경구축 구 축 관련 내용 학술지 논문 으로게재 자율주차 평가환경구축 및 구축보고서 자율주행 안정성 평가용 알고리즘개발 관련 내용 학술지논문으로 게재 평가용 자율주차 알고리즘 개발 평가용 자율주차플랫폼 구 축 자율주차플랫폼 제작보고 서 평가용 자율주차 시뮬레이 션 기술개발및검증 자율주차 안정성 평가기술 개발 관련내용 학술지 논 문으로게재 자율주차 안정성 평가 시 나리오 및 평가기술보고서 1 논문 학술지 게제및 발표논문 건수(국내외) 편 평가시스템구축기술 등 2 지식재산권 특허출원 건수 건 평가시스템 구축 기술 등 Euro-NCAP 차대차 더미 도 입 3 기자재 및 시작품 4 평가기술(지침/ 기준) 기자재 구축및 시작품 제작건수 건 관련 문서작성건수 건 차대보행자 더미 수정 연 동화 차대이륜차시작품제작 차대차 평가기술 차대보행자평가기술 차대이륜차평가기술 xvii

19 평가자동화 기반 구축(S/W) 자율주행실도로 실증 방법론 정의 Pilot 실증평가 수행 실증데이터에 기반한 자율주행자동차 운행안전성 판단기준 연구 평가기술 및 평가환경 연계 활용방안 연구 1 논문 학술지 게제및 발표논문 건수(국내외) 편 평가시스템구축기술 등 2 지식재산권 특허출원 건수 건 평가 소프트웨어 3 시작품 시작품 제작 건수 건 이동형 제어서버 제어센터용제어서버 4 평가기술(지침/ 기준) 관련 문서 작성 건수 건 KNCAP 초안 1 논문 학술지 게제및 발표논문 자율주행 실도로 기반 실 편 건수(국내외) 증 수행방법론 2 지식재산권 특허출원 건수 건 자율주행 실증 위한 시뮬 레이션수행방안 3 보고서 관련 문서 작성 건수 건 보고서(실증 방법론, 시뮬 레이션) 1 논문 학술지 게제및 발표논문 자율주행 실도로 기반 편 건수(국내외) Pilot 단계 실증 수행 2 보고서 관련 문서 작성 건수 건 실도로 기반 Pilot 단계 실증및DB 구축 보고서 1 논문 학술지 게제및 발표논문 자율주행 FOT 통한 운전자 편 건수(국내외) 수용성연구 2 평가기술 (지침/기준) 1 논문 관련 문서작성건수 건 학술지 게재및 발표논문 건수(국내외) 편 보고서 보고서 작성 건수 건 보고서(운행안전성 판단 지침) 자율주행 안전성 평가기준 관련논문 산업및 연구동향보고서 연구성과 관리 및 평가기 술 및 평가환경 연계 활용 방안보고서 국제기준조화 제안보고서 2세부 : 통신보안 안전성 평가기술개발 ㅇ 연구목표 및 주요 내용 세부과제명 목표 주요내용 통신보안 안전성 평가기술 개발 ㅇ V2X 인증서 관련 인프라 관리 체계 및 방안 도출 ㅇ 차량 내부의 OBD, IVN 및 Nomadic 디바이스에 대한 통신 보안 평가 기술 개발을 통해 차량 정보 보안 안전기준 도출 ㅇ 차량/인프라 인증서 관리 시스템의 최적 운영 및 관리방안 도출 - 법제도, 개인정보관리 방안 - 발급/폐기/갱신 및 CRL(Certificate revocation list) 배포 등의 인증서 관리 방안 - 인증기관 구성 및 운영방안 ㅇ 차량 내부통신 보안 관련 자료 수집 및 분석 - 국내외 표준 및 관련 규격 분석 ㅇ 차량 내부통신에서 가능한 유형별 사이버 공격 분석 및 피해 최소화 방안 연구 - 장치별 취약점 분석 및 위협 심각도 평가 방법 연구 - 장치별 공격 모델 연구 및 공격시 피해 최소화 방안 연구 ㅇ 차량 내부통신 모니터링 방안 및 보안 레벨 연구 - 내부 통신 메시지 모니터링 방안 및 보안 레벨 연구 xviii

20 - 해킹 시도 감지 모니터링 기술 개발 - 이상상황 발생에 대한 경고 수준 정의 및 정보제공 방안 연구 ㅇ 차량 내부통신 보안 평가 기준 마련을 위한 평가환경 구축 - 유형별 실증평가 환경 구축 및 평가 시나리오 도출 - 보안성 평가기법 및 평가 도구 개발 ㅇ 차량 내부통신 보안 평가 기준 도출 ㅇ 성과목표 및 지표 세세부 성과목표 성과지표 측정방법 단위 목표치 가중치 목표치 설정근거 (0~1) 학술지게제및발표논문 인증서 관리 체계 및 인프 1 논문 편 건수(국내외) 라관리방안 인증서관리 2 지식재산권 특허출원 건수 건 인증서 관리 체계 체계/인프라 관리 2-1 보고서 방안및 보안대응 체계 구축방안 3 평가기술(지침/ - 인증서 관리 체계 및 관리 관련문서작성 건수 건 기준) 방안 2-2 차량 내부통신 보안 평가기준 1 논문 학술지게제및발표논문 건수(국내외) - 보안대응체계분석보고 편 내부통신분야(3개)별2편 2 지식재산권 특허출원건수 건 내부통신분야(3개)별1건 3 시작품 시작품 제작 건수 건 평가기술(지침/ 기준) 관련문서작성 건수 건 내부통신분야(3개)별 평가 도구 1건 차량 내부통신 보안 평가 지침 2건 3세부 : 실도로 평가환경 구축 ㅇ 연구목표 및 주요 내용 과제명 목표 주요 내용 실도로 평가환경 구축 ㅇ 도시부, 도시고속화도로, 커뮤니티부 도로환경 구축 설계 방안 ㅇ 도시환경, 커뮤니티 환경 및 고속주행도로 및 교통 시설물 구축 방안, 통신 시설물 구축 방안 ㅇ 도로 유형별 자율주행 자동차의 기능적 분류 및 평가항목 구성 ㅇ 자동차, 통신, 교통시설, 교통 운영 및 평가시설의 통합적 활용방안 ㅇ 자율주행 기능 수준과 시간 및 속도 범위를 고려한 도로환경 위험 요인 정의 ㅇ 자율주행자동차 안전에 영향을 미치는 도로환경 구축 ㅇ 도시부, 도시고속화도로, 커뮤니티부 도로환경 구축 - 도시부, 고속화도로, 커뮤니티부 도로환경 및 교통 흐름 환경 구성 ㅇ 도시부, 도시고속화도로, 커뮤니티부 도로환경 및 관련 시설물 구축 - 도로 및 교통환경 구성을 위한 시설 및 설치물 구성 - 자율주행자동차 운행 시 노이즈환경 모사를 시설물 - 자율주행자동차 Test bed 통신 구축 항목 및 방안 xix

21 ㅇ 자율주행 레벨에 시간과 속도 범위고려하고 자율주행기능과 관련된 매개변수를 반영한 자 율주행자동차 시스템 분류 ㅇ 자율주행자동차 시스템 분류를 우선 도로 종류에 따라 분류 - 도로유형, 도로인프라, 속도, 도로 속성, 도로이용자 유무, 도로접근성, 교통 형태 등 에 따라 분류하고 이러한 도로 요소를 평가할 수 있는 테스트베드 구축 ㅇ 자율주행자동차 Test bed 구축을 위한 통신시설 및 활용방안 마련 - 자동차사, 통신사, 교통시설, 교통운영시설, 교통평가시설 등을 고려한 자율주행의 세 부 기술을 평가할 수 있는 시설 구축 - 자율주행자동차 기술 개발 관련 핵심 부품 업체, 통신 관련 업체, 교통시설 관련 업체, 자율주행자동차를 대중교통서비스로 활용하고자 하는 업체, 연구기관, 정부기관 등 자율 주행 연구수행 기관 등의 활용방안 마련 ㅇ 자율주행자동차의 안전에 영향을 미치는 주요 요인 정의 - 자율주행, 고장차량, 날씨, 부적절한 운행, 교통약자, 도로 장애물 등 주행 수준에 시 간과 속도 범위를 고려한 중요 요인 정의 ㅇ 자율주행자동차의 안전에 영향을 미치는 위험시나리오 별 환경 구축 - 돌발상황 정의 및 차량의 대응 시간과 속도 평가하기 위한 시설 - 보행자, 어린이 등의 돌발 행동을 묘사하기 위한 시설 - 도로 침수, 결빙, 안개 등 기상 악화에 대한 재현 시설 - 포트 홀, 요철 등의 도로 노면 상태에 대한 시설 등 ㅇ 성과목표 및 지표 세세부 성과목표 성과지표 측정방법 자율주행자동차 실차평가를위한 도로 교통 통신 환경 구축 도로유형별 자율주행자동차 평가항목 구축및 1 논문 학술지 게제및 발표논문 건수(국내외) 단 위 목표 치 2 시작품 시작품 제작 건수 건 기본설계및 실시설계 구축시설물 목록 1 논문 가중치 (0~1) 편 관련 설계서 건 도로 교통 통신환경 구축시설물 학술지 게제및 발표논문 건수(국내외) 건 편 목표치 설정근거 - 자율주행자동차 평가환경 구축방안 - 센서-도로장치-센터 연결 시스템 - 테스트 배드 교통 운영 시 스템 도시, 커뮤니티, 고속주행 도로의 기본및 실시설계 - 도시부도로환경 구축설계 - 고속화도로 구축을 위한 도 로구조 설계 - 커뮤니티 도로환경 구축을 위한도로구조 설계 구축시설물 - 도시무 도로/교통 구축 시 설물 - 고속화도로 구축을 위한 도 로/교통구축 시설물 - 커뮤니티 도로환경 구축을 위한 도로/교통구축 시설물 - 자율주행자동차 안전에 영 향을 미치는도로환경 시나 리오 xx

22 통합적 활용방안 2 지식재산권 특허출원 건수 건 시작품 시작품 제작 건수 건 자율주행기능 및 속도를 고 려한 도로환경위험 요인 분석 - 도로-차량통합 평가방안 - 학습기반 도로관제 시스템 - 학습기반 도로관제 기술 - 테스트 베드 도로환경 운영 시나리오 기술 - 도로-차량통합평가시스템 - 도로과제 시스템 4. 자원투입 계획 인력투입계획 ㅇ 연도별 소요인력 (단위:명) 구 분 합계 책임급 연구원급 연구보조원급 보조원급 합 계 ㅇ 세부과제별 소요인력 (단위:명) 1세부 2세부 4세부 구 분 합계 주행 및 고장안전 통신보안 안전 책임급 연구원급 연구보조원급 보조원급 소 계 책임급 연구원급 연구보조원급 보조원급 소 계 책임급 실도로 연구원급 평가환경 연구보조원급 구축 보조원급 소 계 합 계 xxi

23 예산투입계획 ㅇ 연도별 소요예산 구분 계 (단위:천원) 1 세부과제 1,050,000 1,600,000 2,300,000 1,400,000 6,350,000 2 세부과제 250, , , ,000 1,650,000 4 세부과제 700,000 2,500,000 3,000,000 3,800,000 10,000,000 계[억원] 2,000,000 4,500,000 6,000,000 5,500,000 18,000,000 * 위 사업비는 민간부담금은 포함되지 않음 * 연차 구분 : 1차년도( 16.6~ 17.1), 2차년도( 17.2~ 18.1), 3차년도( 18.2~ 19.12) ㅇ 세부과제별 소요예산 - 1세부 예산 항목 인건비 직접비 세부항목 단가 (연급여) (인원*참여율/100) (단위:천원) 소 계 책임연구원 116, , , , , ,639 연 구 원 81, , , , ,894 1,089,260 연구보조원 54,338 65,206 86, , , ,499 보 조 원 40,755 48,906 65,208 81,510 65, ,832 소 계 432, , , ,680 2,489,230 연구장비/재료비 306, , , ,784 1,920,134 연구활동비 83, , ,503 95, ,324 연구과제추진비 69, , ,538 79, ,909 연구수당 86, , ,013 99, ,243 소 계 546, ,970 1,358, ,950 3,416,610 간접비 71, , ,610 81, ,160 총 계 1,050,000 1,600,000 2,300,000 1,400,000 6,350,000-2세부 (단위:천원) 예산 항목 세부항목 단가 (연급여) (인원*참여율/100) 소 계 인건비 책임연구원 116,612 46,645 69,967 93,290 93, ,192 xxii

24 직접비 연 구 원 81,288 65, , ,061 81, ,182 연구보조원 54,338 32,603 54,338 65,206 43, ,617 보 조 원 40,755 16,302 16,302 24,453 16,302 73,359 소 계 160, , , , ,350 연구장비/재료비 44,471 72, ,468 32, ,999 연구활동비 12,028 19,584 52,055 8,831 92,498 연구과제추진비 10,050 16,363 43,494 7,379 77,286 연구수당 12,581 20,485 54,453 9,238 96,757 소 계 79, , ,470 58, ,540 간접비 10,290 16,750 44,520 7,550 79,110 총 계 250, , , ,000 1,650,000-3세부 예산 항목 인건비 직접비 세부항목 단가 (연급여) (인원*참여율/100) (단위:천원) 소 계 책임연구원 116,612 23,322 69,967 93, , ,191 연 구 원 81,288 48,773 81,288 97, , ,183 연구보조원 54,338 32,603 32,603 43,470 54, ,014 보 조 원 40,755 16,302 16,302 32,604 32,604 97,812 소 계 121, , , , ,200 연구장비/재료비 287,963 1,143,816 1,359,287 1,707,817 4,498,883 연구활동비 77, , , ,901 1,216,780 연구과제추진비 65, , , ,930 1,016,652 연구수당 81, , , ,172 1,272,815 소 계 512,390 2,035,260 2,418,660 3,038,820 8,005,130 간접비 66, , , ,050 1,040,670 총 계 700,000 2,500,000 3,000,000 3,800,000 10,000,000 xxiii

25 목 차 제1장 기획연구의 개요 1 제1절 기술의 정의 및 범위 1 1. 기술의 정의 1 2. 기술의 범위 3 제2절 기획연구의 필요성 및 목적 5 1. 기획연구의 배경 5 2. 기획연구의 필요성 9 3. 기획연구의 목적 13 제2장 국내외 동향 및 환경 분석 14 제1절 국내외 정책동향 국외 정책동향 국내 정책동향 국내외 정책동향 및 분석 소결 34 제2절 국내외 시장동향 국외 시장 현황 국내 시장 현황 업계동향 국내외 시장동향 및 분석 소결 47 제3절 국내외 기술개발 동향 국내외 R&D 동향 표준동향 특허분석 논문분석 국내외 기술 동향 및 분석 소결 109 제4절 국내 연구개발 인프라 구축 연구 인프라 112

26 2. 연구인력 연구 인프라 소결 119 제5절 종합 분석 결과 종합 분석 기술도입 예측 121 제3장 연구과제 구성 및 추진전략 125 제1절 연구개발 방향도출 SWOT 분석 연구추진 방향도출 중점추진 연구분야 도출 129 제2절 연구비전 및 목표 연구비전 및 목표 중점추진 분야별 미래상(As-is VS To-be) 131 제3절 중점추진과제 도출 후보과제 도출 우선순위 도출 중점추진과제 선정 연구단 과제 기술로드맵 144 제4절 연구추진계획 연구추진체계 소요인력 및 예산 155 제5절 기대효과 및 성과활용방안 기대효과 성과활용방안 161 제4장 과제제안요구서 163 제1절 과제제안요구서(RFP) 163

27 그림 목차 <그림 1-1> 주행안전 관련 (주행 중 돌발상황 발생 시나리오) 3 <그림 1-2> 기능안전 관련 (전자제어시스템 안전성 분석 절차) 3 <그림 1-3> 통신보안안전성 관련 (보안 취약 요소) 3 <그림 1-4> 자동차전용도로 자율주행 4 <그림 1-5> 자율주차 4 <그림 1-6> 사고요인과 자율주행기술 관련성(영국 DfT, 2015) 5 <그림 1-7> 자율주행 시장 전망 (Navigant Research, 13) 6 <그림 1-8> 자율주행 기술 도입 위한 제도 동향(WP1 & WP29) 7 <그림 1-9> 자율주행자동차 관련 소비자 인식 조사(University of Michigan, 2014) 8 <그림 1-10> 평가기술 통한 자율주행 기술 상용화 11 <그림 1-11> 자율주행자동차의 HMI 관련 R&D 주제 11 <그림 1-12> 통신보안 취약 지점 12 <그림 2-1> EC가 출자한 유럽의 프로젝트 내용 14 <그림 2-2> 첨단 운전자지원장치 평가기술 제도화(NCAP) 현황 15 <그림 2-3> 독일 자율주행자동차 로드맵 16 <그림 2-4> US DOT Path to Deployment 20 <그림 2-5> 스마트(자율주행) 자동차 추진단 체계 23 <그림 2-6> 스마트자율협력주행 도로시스템 24 <그림 2-7> 국토교통 R&D 중장기 비전 및 전략 27 <그림 2-8> 자율주행차 상용화 지원방안 추진 로드맵 28 <그림 2-9> 자율주행자동차 상용화 추진일정 29 <그림 2-10> 자율주행자동차 관련 정부 부처별 역할분담 29 <그림 2-11> 세계 자동차 시장 전망 36 <그림 2-12> 자율주행자동차 적용률 전망 37 <그림 2-13> 완전 자율주행자동차 시장 전망 37 <그림 2-14> 자율주행자동차 시장점유율(좌) 및 매출액 전망(우) 37 <그림 2-15> 자율주행 신차 판매 전망 (자료: IHS-중앙일보 재정리) 38 <그림 2-16> 자율주행자동차 보급에 따른 향후 전망 39 <그림 2-17> 자율주행관련 부품 시장 동향 42 <그림 2-18> 자율주행자동차용 주요 센서 시장 현황 및 기술개발 현황 43 <그림 2-19> 자율주행자동차 개발사 전략 분석 44

28 <그림 2-20> 유럽의 EPoSS 및 ERTRAC 보고서 48 <그림 2-21> 자율주행 기술레벨 정의(EPoSS) 49 <그림 2-22> 자율주행 기술개발 로드맵(EPoSS) 50 <그림 2-23> 자율주행 상용화 로드맵(ERTRAC) 51 <그림 2-24> 도심 자율주행을 위한 도전 기술 53 <그림 2-25> EU FP의 사이버보안 관련 프로젝트 54 <그림 2-26> AdaptiVE 평가기술 연구 목적 및 연구체계 55 <그림 2-27> AdaptiVe 자율주행 단계 56 <그림 2-28> Astazero 실도로 평가 사이트 조감도 57 <그림 2-29> 미국 ITS Joint Program Office 59 <그림 2-30> Connected Vehicle Applications 60 <그림 2-31> Connected Vehicle Pilot Project goal 61 <그림 2-32> US DOT의 안전성 평가기술 연구 컨셉 62 <그림 2-33> NHTSA 사이버보안 연구 수행 체계 62 <그림 2-34> M-City 상세 구조 및 시험가능 기술 64 <그림 2-35> 스마트 자율협력주행 도로시스템 개발 68 <그림 2-36> 스마트 자율협력주행 도로시스템 개발 과제 세부내용 68 <그림 2-37> 자동차 전용도로 자율주행 핵심기술개발 사업 계획 69 <그림 2-38> 자율주행기술 보급 관련 평가기술 및 평가환경 전망 71 <그림 2-39> 첨단안전자동차 안전성 평가기술 개발 72 <그림 2-40> 교통안전공단 자동차안전연구원 조감도 73 <그림 2-41> 대구 주행 시험로 조감도 74 <그림 2-42> WG14의 주요 아이템 81 <그림 2-43> 각국의 개발에 따른 표준화 추진 로드맵 (자료: ISO TC204 WG14) 83 <그림 2-44> ITS Station Architecture 84 <그림 2-45> 주요국가의 전체 연도별 특허동향 91 <그림 2-46> 전세계 기술위치 포트폴리오 92 <그림 2-47> 주요국가별 기술위치 포트폴리오 93 <그림 2-48> IP 시장국별 주요경쟁자 현황 96 <그림 2-49> 세부기술별 연도별 동향 97 <그림 2-50> 세부기술별 추세선 분석 98 <그림 2-51> 세부기술별 중분류별 다출원인의 특허출원 동향 99 <그림 2-52> 연도별 국토교통분야 총 연구개발비 및 우리나라 총 연구개발비 현황 추이 112

29 <그림 2-53> 13 국토교통분야 연구개발비 및 우리나라 연구개발비 재원별 비중 비교 112 <그림 2-54> 연도별 국토교통분야 자체사용 연구개발비 기술분류별 사용비중 추이 113 <그림 2-55> 연도별 국토교통분야 연구개발인력 및 우리나라 연구개발인력 현황 추이 115 <그림2-56> 자율주행기술 도입 예측(종합) 122 <그림2-57> 자율주행 기술 도입 관련 내적이슈 122 <그림2-58> 자율주행 기술 도입 관련 외적이슈 123 <그림2-59> 자율주행 기술 도입 관련 주요 이슈사항 123 <그림2-60> 자율주행 기술 관련 이슈 분석 124 <그림2-61> 미국 및 유럽의 정책 R&D 접근 방향 분석 124 <그림 3-1> SWOT 분석 128 <그림 3-2> 중점추진 연구방향 도출 129 <그림 3-3> 연구개발 과제의 비전 및 목표 130 <그림 3-4> 중점추진 분야 1. 주행/고장 안전성 평가기술 및 활성화 방안 도출 131 <그림 3-5> 중점추진 분야 2. 통신보안 안전성 평가기술 개발 132 <그림 3-6> 중점추진 분야 3. 실도로 검증평가 환경구축 132 <그림 3-7> 총괄 로드맵(연차별) 145 <그림 3-8> 1세부 연차로드맵 148 <그림 3-9> 2세부 연차로드맵 150 <그림 3-10> 4세부 연차로드맵 153 <그림 3-11> 연구과제 구성 체계도 154

30 표 목차 <표 1-1> 자율주행기술의 기술단계(Level) 분류 1 <표 1-2> 실도로 평가환경 내용 2 <표 1-3> 스마트자동차 분야 국가별 기술수준 비교 (단위: %, 년) 9 <표 1-4> 스마트자동차 중분류 단위 국가별 기술수준 비교 (단위: %) 10 <표 1-5> Level 3 자율주행 Use case 12 <표 2-1> 자율주행자동차 관련 정책 수립을 위한 3가지의 핵심 연구분야 18 <표 2-2> NHTSA V2V 기술 법규 도입 현황 및 향후 일정 19 <표 2-3> 스마트 자동차 종합실천 단계별 목표 및 추진전략 25 <표 2-4> 스마트(자율주행) 자동차 R&D 실행계획 25 <표 2-5> 자율주행자동차 상용화 지원방안 세부내용 30 <표 2-6> 자율주행자동차 관련 국내 정책 동향 32 <표 2-7> 자율주행시스템 시장전망 38 <표 2-8> 2015년 자동차 산업 실적 40 <표 2-9> 지역별 수출 현황 40 <표 2-10> 자동차 등록 대수 및 증감율 41 <표 2-11> 청년 및 노년층의 자동차 보유 수 변화 41 <표 2-12> 자율주행 기술개발 단계 49 <표 2-13> 자율주행 로드맵의 3단계 마일스톤(EPoSS) 51 <표 2-14> 자율주행 상용화 로드맵(ERTRAC) 52 <표 2-15> EU R&D 프로젝트 현황 (Robot car & ADAS 분야) 53 <표 2-16> EU 자동차 사이버보안 관련 프로젝트 55 <표 2-17> US DOT Connected Vehicle Program 59 <표 2-18> 켈리포니아주의 평가시설 구성 목록 65 <표 2-19> 스마트자동차 분야 국가별 기술수준 비교 66 <표 2-20> 스마트자동차 중분류 단위 국가별 기술수준 비교 67 <표 2-21> 자동차 전용도로 자율주행 핵심기술개발 사업 구상 70 <표 2-22> 국내외 평가시설 비교 76 <표 2-23> ISO TC22의 스마트자동차 관련 분과 77 <표 2-24> IEEE p 구분 79 <표 2-25> ISO TC204의 WG14의 표준화 아이템 현황 82 <표 2-26> ISO 표준 현황 86

31 <표 2-27> 기술트리, 기술범위 및 유효특허 건수 90 <표 2-28> 경쟁자 Landscape 94 <표 2-29> 평가 시스템 기술 및 평가 환경 구축 기술 역기술트리 분석 결과 100 <표 2-30> 평가 시스템 기술 및 평가 환경 구축 논문 및 기술 분석 결과 101 <표 2-31> 평가 시스템 기술 및 평가 환경 구축 기술 논문 동향 분석 102 <표 2-32> ADAS 평가용 장비 보유 현황(국내) 114 <표 2-33> 관련분야 전문가 보유 인프라 현황 115 <표 2-34> 관련 기업 현황 117 <표 2-35> 첨단자동차 편의장치 연구개발 기관 현황 118 <표 2-36> 자율주행기술 시장도입 예측 121 <표 3-1> 기술수요조사 추진 개요 133 <표 3-2> 수요조사결과 (33개 과제) 133 <표 3-3> 중요도(우선순위) 조사 항목 135 <표 3-4> 평가항목 중요도(가중치) 조사 결과 136 <표 3-5> 중요도(우선순위) 조사 결과 136 <표 3-6> 수요조사결과 (26개 과제) 138 <표 3-7> 1세부 성과목표 및 성과지표 139 <표 3-8> 2세부 성과목표 및 성과지표 141 <표 3-9> 3세부 성과목표 및 성과지표 142 <표 3-10> 1세부 목표 및 주요 연구내용 145 <표 3-11> 1세부 연차별 연구목표, 내용 및 성과 146 <표 3-12> 2세부 목표 및 주요 연구내용 149 <표 3-13> 2세부 연차별 연구목표, 내용 및 성과 149 <표 3-14> 3세부 목표 및 주요 연구내용 151 <표 3-15> 3세부 연차별 연구목표, 내용 및 성과 152 <표 3-16> 연도별 소요인력 155 <표 3-17> 세부과제별 소요인력 156 <표 3-18> 연도별 소요예산 156 <표 3-19> 1세부 소요예산 157 <표 3-20> 2세부 소요예산 157 <표 3-21> 3세부 소요예산 158

32 제1장 기획연구의 개요 제1절 기술의 정의 및 범위 1. 기술의 정의 기술의 정의에서는 본 과제명에 해당하는 (1) 자율주행자동차 안전성 평가기술개발 과 (2) 실도로 평가환경 구축 각각에 대하여 개념을 정의함 자율주행자동차 안전성 평가기술 자율주행자동차 란 운전자에 의한 직접적인 제어 없이 자동차 내부에 탑재된 장치에 의하거나 자동차 외부의 신호 등과 연계하여 현재 자동차 상태를 인지하고 판단함으 로써 자동차를 능동적으로 수정 또는 제어하여 정해진 경로를 추종하거나 설정된 목 표 지점에 도달할 수 있도록 하기 위한 기술 * 을 의미함 * 기술구현단계에 따라 6단계(0~5 단계)로 분류(아래 표 참조) <표 1-1> 자율주행기술의 기술단계(Level) 분류 기술단계 SAE Level 0 Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 Level 5 NHTSA Level 0 Level 1 Level 2 Level 3 Level 4 기 술 설 명(SAE 기준) 시스템에 의한 개입 또는 경고에 의해 도움 받을 수 있지만, 주행하는 동안 항상 운전자가 모든 운 전조작 1) 수행(시스템 운전자지원시스템) 시스템이 주행환경에 대한 정보를 이용하여 특정 주행모드 2) 에 대한 가 감속 또는 조향 작동 수행함 으로써 운전자의 운전조작 지원(시스템 운전자지 원시스템) 시스템이 주행환경에 대한 정보를 이용하여 특정 주행모드에 대한 가 감속 및 조향 작동 수행함으로 써 운전자의 운전조작 지원(시스템 운전자지원시 스템) 운전자가 개입요구 3) 에 적절히 반응할 것이라는 기대를 전제로, 시스템이 특정 주행모드에서 모든 운전조작 수행(시스템 자율주행시스템) 운전자가 개입요구에 적절히 반응하지 않더라도, 시스템이 특정 주행모드에서 모든 운전조작 수행 (시스템 자율주행시스템) 운전자에 의해 수행될 수 있는 모든 도로 및 주행 조건에서, 주행하는 동안 항상 시스템이 모든 운 전조작 수행(시스템 자율주행시스템) 조향, 가속 및 제동 작동 주체 주행중 주행환경 비상상황 모니터링 대응책임 운전자 운전자 운전자 운전자 /시스템 운전자 운전자 시스템 운전자 운전자 시스템 시스템 운전자 시스템 시스템 시스템 시스템 시스템 시스템 (UNECE/WP29/ITS-AD 및 SAE J3016 참조) 1) 운전조작 이란 운전 중 발생하는 인지, 판단 및 제어와 관련된 모든 업무를 말하며, 목적지나 경로 설정은 포함하지 않음 2) 주행모드 란 고속도로 합류, 고속주행, 저속정체주행, 교내폐쇄주행 등 특정한 운전조작 요건을 갖는 주행시나리오를 의미함 3) 개입요구 란 자율주행시스템이 운전자에게 운전조작의 수행을 시작하거나 재개하도록 알리는 신호를 의미함 - 1 -

33 본 연구에서 기획하는 자율주행자동차 안전성 평가기술 은 자율주행기술이 장착 된 자동차의 안전성을 평가하고 검증하기 위한 기술을 의미함 - 자동차 업계에서 시장 출시를 위해 개발 중인 자율주행기술의 수준 및 제품화 유형 에 따라 안전성 확인 및 평가 항목을 분류하고 평가 방안을 도출하여 공로상에서 안전하게 주행할 수 있도록 하기 위한 기술 개발에 초점을 맞춤 실도로 평가환경 구축 실도로 평가환경 구축 이란 실도로 운행과 유사한 도로 환경을 조성하여 다양한 교통 상황을 임의로 구현(평가시나리오 기반)할 수 있는 종합적인 테스트 환경 구현을 의미함 - 이는 자율주행 자동차의 도로운행 안전성을 검증하기 위하여, 도로ㆍ교통ㆍ통신 등 도 로인프라 환경과 신호제어ㆍ통합운영시스템 등 도로운영 환경, 차량거동 등의 개별차 량 데이터를 수집하는 장치 등 자료 분석 환경을 포함하는 평가환경 구축을 의미함 <표 1-2> 실도로 평가환경 내용 구분 도로환경 실도로 평가환경 내용 시가지도로, 국도, 간선도로, 고속도로 등의 도로 구축을 통해 교차로 회전, 분류, 합 류 등 교통상충을 모의 차량 운행, 보행자와 자전거 이용자의 통행, 주차 등에 관련된 도로시설물 포함 교통 환경 차량과 보행자, 자전거 이용자 등의 통행에 영향을 미치는 교통신호, 교통통제, 돌발 상황, 교통혼잡, 기상상황 등을 포함 교통상충을 유발할 수 있는 다양한 교통시설과 교통 조건, 상태 등을 포함 통신환경 자율주행 구현 및 안전성 평가를 위한 차량간 통신(V2V), 차량-인프라 간 통신(V2I) 상태를 평가할 수 있는 통신 관련 장치 및 시스템, 관제센터로 구성 전파방해, 오정보 등을 송신할 수 있는 송신 장치 등 포함 평가환경 실제 교통상황에서 발생할 수 있는 다양한 교통상충을 모의할 수 있는 통합운영 시스 템과 차량거동 등 평가를 위한 각종 센서, 데이터 계측 및 수집 장치 포함 - 2 -

34 2. 기술의 범위 본 연구는 향후 자율주행기술의 상용화에 대비하여 자동차 관점에서 도로교통안전 을 확보하기 위한 평가방안 및 평가기준을 도출하여 정부의 제도 및 정책을 보완하기 위한 것으로, 이를 위해 필요한 기술분야 및 기술단계 측면에서 기술범위를 제시함 자율주행자동차 기술분야 측면 자율주행자동차의 안전성을 확인하고 평가하기 위한 분야는 크게 주행안전, 고 장안전, 통신보안안전 으로 구분 가능함 - (주행안전 평가기술) 자율주행기술을 장착한 자율주행자동차가 안전한 운행을 위해 주행모드와 관련된 인지 판단 제어를 적정하게 수행하는지 여부를 확인하고 평가 하기 위한 기술을 의미함 <그림 1-1> 주행안전 관련 (주행 중 돌발상황 발생 시나리오) - (고장안전 평가기술) 자율주행자동차의 복잡한 전자제어장치의 여러 기능과 관련하 여 최소한의 고장 안전 설계 여부, 전자제어장치 고장 시 제어전략의 적정성 등을 평가하기 위한 기술을 의미함 - (통신보안 안전 평가기술) 방해 전파 등 통신교란 통신데이터 위변조 및 운행 데 이터의 임의 수집 등에 대한 안전성 확보여부를 평가하기 위한 기술을 의미함 <그림 1-2> 고장안전 관련 (전자제어시스템 안전성 분석 절차) <그림 1-3> 통신보안안전성 관련 (보안 취약 요소) - 3 -

35 자율주행자동차 기술수준(Level) 측면 자율주행자동차 안전성 평가기술의 기술단계 측면에서의 개발범위는 국내 외의 첨단 운전자 지원 장치(ADAS) 관련 평가기술개발 수준 및 자율주행기술의 시장 도입 단계를 고려하여 Level 2~3에 해당하는 자율주행기술 안전성 평가기술을 주 요대상으로 함 - 이는 자동차전용도로(고속도로 포함) 환경에서 주행하는 자율주행 기능(Level 3)과 일부 주차장 환경에서 구현되는 자율주차(Level 3~4) 기능으로 구분할 수 있음 * Level 2에 해당하는 운전자지원기술은 일부 포함될 수 있으며, Level 4 이상에 해당하는 자율주행기술에 대한 평가기술 연구는 단계적 혹은 중장기적 접근 필요 <그림 1-4> 자동차전용도로 자율주행 <그림 1-5> 자율주차 비교적 단기간에 국지적인 V2X나 인프라 구현이 가능한 자율주차 기능의 경우 V2X를 포함한 안전성 평가기술 개발을 대상으로 함 - 자동차전용도로 환경에서 구현되는 Level 3 자율주행기술은 V2X 인프라의 지원 없 이 주행 가능한 기술에 대한 안전성 평가기술 개발을 대상으로 함 * 현재 V2X 도로인프라 보급이 아직 검토 단계임 기술개발단계 측면 본 연구의 자율주행자동차 실도로 평가환경 구축의 범위는 Level 3 이상에 해당 하는 자율주행자동차의 안전성을 평가할 수 있는 도로시설, 교통시설, 통신시설 및 평가시설을 구축하는 것으로 함 본 연구에서 기획하는 실도로 평가환경 구현은 자율주행자동차의 환경인지, 판단, 제어 등 일체의 자율주행 도로 운행의 안전성을 평가하기 위한 것임 - 차선의 인식, 추월, 차선변경, 보행자 회피 등 실도로에서 발생하는 다양한 주행조 건에 대한 실차 운행환경, 규격화된 평가 방법 및 환경을 제공함으로써 향후 시가 지 자율주행을 포함한 고난이도의 자율주행기술의 본격적인 연구개발을 촉진하고 안전성 검증 평가가 가능하도록 하기 위함 - 4 -

36 제2절 기획연구의 필요성 및 목적 1. 기획연구의 배경 자율주행기술 도입 요구 증대 기술 및 기계 중심에서 인간 및 편의 중심으로 자동차산업 패러다임이 변화 함에 따라, 자동차의 안전성 및 편의성에 대한 수요가 고도화ㆍ다양화되는 추세임 - 인구고령화에 따른 교통취약 계층(Vulnerable Road User : 교통약자) 증가가 예상 됨에 따라 이러한 교통약자의 이동 편의(기동성, 독립성, 그 외 서비스이용) 및 안 전성 확보를 위한 자동차 요구 증가가 예상됨 * 우리나라는 고령화 사회( 00) 진입 및 고령사회( 18), 초고령사회( 26)로 진행 중 * 고령운전자 교통사고는 최근 10년간 연평균 14.4% 증가, 전체 교통사고에서 차지하는 점 유율도 01년 1.4%에서 10년 5.6%로 급증 (도로교통공단) - 이와 함께 자동차 주행의 편리성, 조작의 용이성 등 최적화된 운전환경을 제공할 수 있는 자동차의 요구가 증대되고 있음 자율주행기술은 주행 안전성을 제고함으로써 교통사고ㆍ혼잡 감소에도 크게 기여함 - 교통사고의 가장 큰 원인으로 인적요인(Human factor)을 인식하기 시작함에 따라 자율주행기술 도입ㆍ적용의 필요성에 대한 요구가 증대되고 있음 - 전 세계 자동차 사고 사망자수는 연간 124만명에 이르고(한국 14년 4,762명), 이 중 90%가 전방주시 태만, 졸음운전 등 운전자 과실(WHO, 12)로, 자율주행 도입에 의해 이러한 운전자 과실에 의한 교통사고를 획기적으로 감소시킬 수 있을 것임 <그림 1-6> 사고요인과 자율주행기술 관련성(영국 DfT, 2015) - 5 -

37 자율주행기술을 모티브로 교통환경 및 법ㆍ제도 변화 현재 자동차를 포함한 모든 도로ㆍ교통ㆍ물류시스템은 자율주행을 모티브로 변화 하는 추세임 - 20년 경 양산형 자율주행자동차 출시 약 1만대, 35년에는 신규 차량 중 자율주행기 술을 탑재한 자동차 비중이 75%에 해당하는 약 8천만대에 이를 것으로 전망하고 있음 <그림 1-7> 자율주행 시장 전망 (Navigant Research, 13) - 정부 주도로 교통사고 제로화를 위한 장기적인 개발계획을 수립하고 완성차와 부품 업체의 기술 개발을 적극 지원 중 (미국) VSC-3 프로젝트는 8개 자동차 완성업체*가 DOT(NHTSA, RITA)와 함께 V2V 자동차 안전기능 실증 평가 수행 중 * GM, 포드, Benz, VW, 도요타, 닛산, 혼다, 현대기아 등 (EU) '14년 AdaptIVe 프로젝트를 통해 차량제작사 등 29개 파트너가 참여하여 자율주행 실증, 복잡한 도로환경에서의 인지성능 향상, 운전자-차량 간 제어권 전환, 안전성 평가방법론 연구 추진 (일본) 14년 SIP* 자동주행시스템 연구개발계획을 바탕으로 현재의 자동차산업 의 틀을 넘은 새로운 산업 창출을 구상 * SIP : Strategic Innovation Promotion Program(전략적 이노베이션 창조 프로그램) 자율주행자동차 테스트와 운용을 위한 법적 프레임워크 정비 - (미국) NHTSA는 자율주행자동차 기술 개발 가이드라인과 자동차용 V2V 통신을 위한 법규(FMVSS 150) 재정 - (EU) 안전성 강화를 위한 로드맵 확정 - (일본) 자율주행자동차 개발 활성화를 위한 도로교통법 및 도로운송차량법 개정 - UNECE/WP29에서는 자율주행시 시스템에 의한 도로 운행이 가능하도록 국제 도 로교통 협약(비엔나, 제네바) 개정 중 - 6 -

38 <그림 1-8> 자율주행 기술 도입 위한 제도 동향(WP1 & WP29) 또한 미국, 유럽, 일본 등 세계 각국은 자율주행자동차의 실도로 시험운행이 가 능하도록 하기 위한 제도를 정비 중 자율주행기술 도입의 파급효과 (환경적 측면) 교통정체감소에 따른 배출가스 감소 및 에너지 절감에 기여 * (미국) 연간 연료비용 30% (약 158bn) 절감 (자료 : Morgan Stanly, '13) * 최적 드라이빙에 의한 CO2 60% 절감 (자료 : McKinsey, '15) (경제적 측면) 교통사고 감소로 인한 사고비용 절감 * (미국) 연간 교통사고비용 $488bn 절감 (자료 : Morgan Stanly, '13) * (한국) '25년 고속도로 사망률 50% 감소 시 연간 5천억원 절감(자료 : 산업통상자원 부,'14) (사회적 측면) 운전시간 여가활용으로 삶의 질 및 생산성 향상에 기여 * (미국) 운전자 1인당 하루 50분 여가시간 창출로 연간 159조원 경제 효과 창출 (자료 : Morgan Stanly, '15) * (미국) 연간 $507bn 절감 (자료 : Morgan Stanly, '13) * 교통약자 이동수단 강화 및 Car Sharing, Carpooling 등 신규 교통수단 개념 도입 (자료 : McKinsey, '15) - 7 -

39 자율주행자동차 안전성평가연구 중요성 증가 자율주행기술 도입 시 가장 큰 위험요소로 사고책임, 주행 및 통신보안 등에 따 른 안전성 논란이 제기되고 있음 - 미국 미시건 대학의 자율주행자동차 도입에 대한 사전 소비자 인식 조사 결과, 장비 및 시스템의 결함, 운전자의 법적 책임, 예기치 못한 오류 발생, 다른 차량들 사이의 상호 작용, 보행자 및 자전거와 상호작용, 보안 문제 등 여러 가지 사안에 대한 우려 있음 <그림 1-9> 자율주행자동차 관련 소비자 인식 조사(University of Michigan, 2014) - 미국 Harris Poll 설문조사( 14년) 결과, 52%가 무인차의 안전성에 의문을 제기하였으며, 그 이유로는 공신력 있는 기관 통한 안전성 확인이 담보되지 않았기 때문으로 답변함 이에 따라 자율주행기술의 안전성 연구 필요성이 제기되어 유럽을 중심으로 한 UNECE/WP29와 미국(NHTSA) 등에서 이에 대한 계획이 발표되고 있음 - (유럽) UNECE/WP29 산하 ITS-AD(Automated Driving) IWG( 15. 3월 발 족) 활동을 통해 자율주행기술 정의, 법적 한계 및 이슈, 국제조화기준 논 의 아이템, esafety 및 esecurity에 대한 조화된 일반 가이드라인 등 제시 - (미국) 자율주행자동차 관련 NHTSA의 정책방향 제시('13. 5월) 및 인적요 소(Human factor) 연구, 전자제어장치(Electronic control systems) 안전성 연구, 시스템 성능기준 개발 등 R&D 추진 계획 발표 또한 다양한 교통환경 상황 제공으로 첨단 운전자지원시스템 및 자율주행기술의 성능평가가 가능하도록 하기 위해 스웨덴 AstaZero, 미국 M-city 등 평가환경 조 성을 추진 중임 - 8 -

40 국가별 정책적 자율주행자동차 R&D 추진 강화 미국, 영국, 중국 일본 등 국가별로 자율주행자동차 활성화를 위한 정책적 R&D 추진 노력이 강화되고 있음 - (미국) 12년 연방도로교통안전청 내 첨단 전자장비, 보안분야 확대(과 1개 신설, 위 원회 1개 신설, 시험센터 조직 증대) - (영국) 교통부 기업혁신기술부 공동으로 자율차 스마트카 센터 설립, 자율차 운행 기준 수립 및 2천만 파운드 연구개발계획 발표( 15. 7월) - (중국) 제13차 5개년 계획( 16~ 20)에서 자율자동차를 정부 중점지원 7대 전략적 신 흥 산업에 포함 - (일본) 관 민 지능형 교통시스템 구상 로드맵을 통해 25~ 28년 고속도로, 27~ 30 년 대도시 완전 자율주행 시행 계획 발표( 15. 6월) - (대한민국) 2020년 국내 자율주행자동차 상용화 지원 방안 발표(제3차 국토 미래 산자부 합동 규제개혁장관회의, ) 2. 기획연구의 필요성 기술적 측면 우리나라가 자율주행자동차 시장을 선점하기 위해서는 이의 상용화를 위해 필요한 자율주행자동차 안전평가기술개발이 시급함 - 전세계 자동차 제작사를 포함하여 구글, 테슬라 등 IT 분야를 망라한 산업계 전반 에 걸쳐 자율주행기술에 대한 개발 경쟁이 심화되고 있은 상황임 - 현재 우리나라의 자동차 안전기술분야는 수동안전 시스템을 제외한 모든 분야가 선 진국 대비 80% 미만의 기술력을 보유하고 있으며, 자율주행시스템 기술은 77.5% 수준으로 기술 격차가 매우 큼 <표 1-3> 스마트자동차 분야 국가별 기술수준 비교 (단위: %, 년) 조사년 도 상대 수준 한국 미국 일본 유럽 중국 기술 격차 상대 수준 기술 격차 상대 수준 기술 격차 상대 수준 기술 격차 상대 수준 기술 격차 자료: 2015 산업기술수준조사(한국산업기술평가관리원) - 9 -

41 - 자동차의 안전기술이 융합 기반기술과 자동차 편의기술에 비해 상대적으로 유럽, 미국, 일본 등 선진국과의 기술 격차가 큼 <표 1-4> 스마트자동차 중분류 단위 국가별 기술수준 비교 (단위: %) 구분 융합 기반기술 자동차 안전기술 자동차 편의기술 한국 미국 일본 유럽 중국 자료: 2015 산업기술수준조사(한국산업기술평가관리원) (융합 기반기술) 시험 및 표준화 기술과 자동차용 SoC 기술은 안전 기술 및 편 의 기술의 기반이 되는 기술이나 국내 기술수준이 미흡함 (자동차 안전기술) 센싱 시스템 기술이 가장 뒤쳐져 있으며 수동안전 시스템을 제외한 모든 분야가 80% 미만의 기술력을 보유하고 있음 (자동차 편의기술) 자동차용 무선통신 기술이 가장 높은 기술력을 보유하고 있 으며, HMI 및 자동차 상태 모니터링 시스템 등이 뒤쳐져 있음 자율주행기술은 기존 자동차 기술 패러다임을 뛰어넘는 혁신 기술이 요구되는 분 야로 이에 상응하는 안전성 평가기술개발이 선행될 필요가 있음 - 자율주행기술은 기존 자동차와는 달리 운전자가 아닌 시스템에 의해 주변 상황을 인지 하여 판단 및 제어를 수행하는 기술로 운전자와 시스템 사이의 상호작용에 대한 연구를 포함하여 복잡한 실도로 주행상황을 반영한 시스템의 제어성능 개발 등이 필요함 - 그에 따른 안전성을 확보하고 평가하기 위한 기술 역시 새롭게 제시되어야 함 특히, Level 3 이상의 자율주행기술은 시스템에 대한 의존도가 매우 높으므로 본 격적인 시장 도입 이전에 안전성에 대한 평가기술이 반드시 선행 연구되어야 함 (민간투자 또는 기술개발유도) 자율주행자동차 안전성평가기술개발로 제작사 기 술개발 방향 수립을 지원할 필요 세계 각국은 자율주행자동차 개발 및 상용화를 위해 정부차원에서 적극적으로 지 원하고 있으며, 자동차 산업의 패러다임 변화로 국내 자동차 산업이 자율주행자 동차 시장에 적기에 진입할 수 있도록 관련 제도의 개선과 기술개발 지원이 필요 - 자율주행자동차 상용화 지원방안 (정부부처 합동, 15. 5월)에 따른 20년 자율주행 기술 상용화 지원 위해 연내 자율주행자동차 안전성 평가기술 및 실도로 평가환경 개발 관련 R&D 도출 필요

42 <그림 1-10> 평가기술 통한 자율주행 기술 상용화 실도로에서의 자율주행자동차의 주행 및 고장 안전성에 대한 대비책이 마련되어야 함 - 현재 첨단 운전지원장치를 중심으로 ISO 26262에 의한 설계 단계의 안전성 검증을 위한 표준은 있지만, 실도로에서 발생하는 다양한 주행 및 고장상황을 대비한 안전 성을 확인하기 위한 평가기술은 없는 상황임 현재 모든 사물과 차량이 인터넷을 통해 서로 연결(IoT; Internet of Things)되고 정보량이 증가함에 따라 운전자는 운전 행위 외에 다른 정보들을 받아들여야 하 며, 운전자 주의 분산에 대비한 요소에 대한 안전성 평가기술 개발 시급함 - 운전자가 주행 이외의 활동에 집중할 수 있는 자율주행환경에서는 사고 위험에 대 비하고 시스템의 안전성을 높이기 위하여 최소한의 기준을 포함한 안전성 평가기술 개발이 반드시 필요함 - 또한, 운전자와 시스템간의 커뮤니케이션 고장에 대한 연구와 운전자의 시스템에 대한 수용성 등 인적요소에 대한 연구가 필수적임 <그림 1-11> 자율주행자동차의 HMI 관련 R&D 주제

43 자율주행자동차가 V2X 및 Connected 환경에 노출되는 경우 현재 내 외부 통신의 보안 에 대한 안전성확보와, 사이버 보안 위협을 평가하고 대응하기 위한 방안 마련이 시급함 <그림 1-12> 통신보안 취약 지점 자율주행기술의 안전성 평가를 위해서는 다양한 교통환경에 대한 Use case 검토 를 통해 시험모드를 특정할 필요가 있으며 이를 반복 재현할 수 있는 평가환경 구현이 필요함 <표 1-5> Level 3 자율주행 Use case 구분 운전자모드 AV 시스템 작동 제어권 전환 시나리오 (Warning casecade) 선택적 제어권 전환 요청 강제적 제어권 전환 요청 운전자 모드 운전자 운전자 제어 운전자 모니터링 제어권 전환 대비 제어권 전환 운전자 제어 운전자 모니터링 AV 시스템 대기 (Stand-by) 시스템 제어 시스템 모니터링 대기 (Stand-by) DVI (example) 황색 또는 적색 심볼(cluster) 텍스트 알림 (Instrument cluster) 적색심볼(cluster) 청각 또는 촉각 경고 - 실도로 시험운행의 경우 특정 모드의 재현 시험이 불가하며, 공로상 주행하는 일반 차량들과 혼재하여 특정 모드 평가가 불가능함 - 현재 국내에는 V2X와 시가지 도로를 포함하는 GPS 음영시설 및 다양한 도로 및 교통환경을 구비한 자율주행 평가시설이 없으며, 자율주행 기술개발을 지원하고 향 후 검증평가 수행을 위해서는 이에 대한 기반환경 구축이 필요함

44 정책적 측면 유럽(UNECE) 및 미국(NHTSA)이 주도하고 있는 자율주행자동차 평가기술 개발 로드맵에 부합하는 국제조화기준 도출을 위해 정부 주도의 R&D 지원이 필요함 - 자율주행기술 구현 통한 사회 경제 문화적 효과 달성 등 성공적 도입 위해 평가 기준 제 개정 및 관련 법령, 제도 및 정책 등에 대한 지원이 필요함 자율주행자동차 평가기술개발은 자율주행을 지원하기 위한 법, 제도적 정비와 첨단기 술의 제어 및 관리 기준 수립 등 정부 차원에서의 정책적 판단 및 지원이 필수적임 - 자율주행자동차는 다양한 IT 분야의 기술적 접목과 연계가 필요하며 IT 기술의 발 전 속도와 다양성을 고려할 때 기술 융 복합에 따른 표준화, 산업 분야 간 이견 조율, 첨단 주행체계 도입을 위한 제도 도입 등 정부의 관리ㆍ조정 역할이 중요함 - 실제 미국, 유럽, 일본 등 선진국들은 도로교통 안전성 증대를 위하여 도로 인프라 구축 및 자동차 탑재 안전시스템 의무 장착 확대를 정부 주도로 시도하고 있으며, 이에 따라 우리나 라도 정부차원의 공인된 평가기술 개발 및 평가환경 구축을 위한 적극적인 지원이 필요함 - 자율주행자동차의 보급과 도입 활성화 성공여부는 산업계(제작사 측면)의 기술개발 과 사회적(소비자 측면)인 수용성 및 인프라 지원 등이 잘 연계되어야 하며, 이를 위해서는 정부차원의 R&D에 의한 시장 개척이 필수적임 본 기획연구에서는 현행 법규와 상충되는 부분을 해결하는 것을 시작으로 해서 사고 시 책임소재와 같이 장기적인 논의가 필요한 사안에 이르기까지 단계별로 제도 정비를 추진할 필요가 있음 3. 기획연구의 목적 자율주행자동차 안전성 평가기술 개발 및 실도로 평가환경 구현 기획의 목적은 자율주행기술의 상용화에 대비하여 자율주행자동차의 안전성을 사전에 확인하고 평가할 수 있는 평가기술을 개발함으로써, 자율주행기술의 기술적 가이드라인과 정 책적 판단기준을 제시하고, 자율주행자동차의 안전성을 평가할 수 있는 반복 재현 성 있는 평가환경 및 평가시스템 구현을 통해 국내 외 제작사의 자율주행 기술개 발 지원 및 검증평가 시행이 가능하도록 하기 위한 연구개발을 기획하는 것임 - 본 연구를 통해 자율주행자동차 관련 기술개발을 지원하기 위한 정부의 정책을 지 원하고 자율주행기술의 상용화에 대비한 자동차 안전도 확보 연구 당위성을 제시하 는 한편 연구개발 예산을 효율적으로 활용하고자 함 - 또한, 본 연구를 통하여 향후 자율주행기술 변화에 선도적으로 대응하기 위한 국가 차원의 중장 기 연구계획을 수립하는 한편, 자율주행 관련 국제기준을 주도하기 위한 역량을 확보하기 위함

45 제2장 국내외 동향 및 환경 분석 제1절 국내외 정책동향 1. 국외 정책동향 유럽 유럽의 도쿄의정서에 따른 CO2 배출감소를 목적으로 자율주행자동차 기술개발을 시작하였고, EU 주도 연구과 각 유럽국가의 개별연구로 구분되어 진행되고 있음 - 유럽의 자율주행자동차 기술개발은 EC 산하의 DG-CONNECT4), DG-RTD5)에 의해 대형 프로젝트 위주로 진행되고 있음 - 유럽은 1987년부터 1995년까지 수행된 PROMETHEUS in the EUREKA 프로젝트를 시작으로 PReVENT(2004년~2008년), HAVEit(2008년~2011년), SARTRE6)(2009 년~2012년) Project를 거쳐 2016년까지 수행예정인 COMPANION Project까지 다양 한 자율주행자동차 관련 R&D를 지원하고 있음 <그림 2-1> EC가 출자한 유럽의 프로젝트 내용 4) Directorates General-Communications, Networks, Contents and Technology 5) Directorates General-Research and Innovation 6) Safety Road Trains for the Environment

46 - DG-CONNECT에서는 자동차산업과 깊게 연관된 대형 프로젝트로 HAVEit, SMART-64을 진행하고 있고, DG-RTD는 CityMobil, SARTRE와 같은 도심 이동수 단 및 트럭과 같이 안전성을 확보하기 위해 일반 교통체계와 어떻게 분리해야 하는 지에 관한 연구를 수행하고 있음 안전성 강화를 위한 로드맵을 확정하며, 자율주행자동차 테스트와 운용을 위한 법적 프레임워크 정비 및 안전 기준 논의 - 비엔나 도로교통협약 수정으로 자율주행자동차 주행이 가능해짐 2014년 UN 도로교통 비엔나 협약이 수정되면서 72개국에서 자율주행자동차 시 험주행과 상용화 가능 - 자율주행자동차 안전기준 논의 시작 (UN기준, 2004년 가입) 개별장치를 통합 제어하는 자율조향 시스템은 아직까지 안전성을 확신하기 어려워서 허용하지 않음(UN/ECE R.79) * 차선이탈경고장치(LDWS), 자동제동장치(AEBS)의 제작기준은 제정( 12.4) <그림 2-2> 첨단 운전자지원장치 평가기술 제도화(NCAP) 현황 2014년 12월부터 자동차기준 국제협의체(UN/ECE/WP29, 60여개국)에서 자율조 향장치 기준 마련방안을 논의 중 * 제8조와 제10조에 적합한 것으로 간주하는 규정 삽입방안 논의 예정 2015년 3월 자율주행자동차 안전기준 제 개정 방안 도출을 위해 전문가기술회 의그룹(ITS/Automated Driving Informal group)을 발족하고, 사이버 보안 및 안전성관련 가이드라인 개발을 추진키로 함 * Highly automated driving에 대한 안전기준 제 개정 논의 : ~ 17 * Fully autonomous driving에 대한 안전기준 제 개정 논의 : ~

47 영국 년 9월 기술혁신 전략 정책 집행기구인 내각 직속 기술전략위원회(Technology Strategy Board)를 통해 영국의 산업혁신 로드맵을 발표하고 향후 10년 간 세계에 서 가장 기술선점 경쟁이 심화될 2대 분야중 하나로 자율주행자동차를 선정함 독일 따라서, 2015년 7월 교통부 기업혁신기술부 공동으로 자율주행자동차 스마트 카 센터를 설립하고, 자율주행자동차 운행 기준 수립 및 2천만파운드의 연구개 발계획을 발표함 2020년 자율주행자동차 도로주행을 목표로 자율주행자동차 시험운전계획 및 규 제 완화계획을 발표함 * 2013년부터 사유도로(Private roads)로만 제한돼온 자율주행자동차의 주행가능 도로 기 준을 공공도로(Public roads)로 확대 * 영국내 자율주행자동차 환경은 전기자동차로 제한하고, 도로교통법은 일반자동차와 동일 교통부는 4개 도시(브리스틀, 코번트리, 밀턴케인즈, 그리니치)에서 시험운전을 시행 중( 15.2~) - 독일의 자율주행자동차의 단계별 개발 계획은 2020년대 초반 자율주행 3단계 완성, 2020년대 후반 완전 자율주행 완성임 <그림 2-3> 독일 자율주행자동차 로드맵 년 9월 안전기준 정립 방안 수립하며, 자율주행기술 관련 안전기준 제 개정 추진 년부터 정부 차원에서 아우토반 A9구간에서 자율주행자동차 시험운행을 공식 허가

48 네덜란드 - 네덜란드는 소규모 트럭과 버스 외에 자동차회사가 없지만 지정학적인 이유로 항공 및 해운의 중심에 있고 물류에 관련된 연구에 많은 관심을 가지고 있음 아인트호벤 주변의 북브라방(North Brabant)지역을 자동차산업의 Brain Port 로 조성하여 유럽자동차기술센터 조성과 같은 대규모 투자를 하고 있으며, 이는 자국의 자동차산업의 부재로 유럽의 실증을 유도하여 자동차 산업의 국제적인 공급자역할을 하고 있음 GCDC(Grand Cooperative Driving Challenge)는 HTAS(High-Teck Automotive Systems) 프로그램의 일환으로써 지역정부의 지원을 받아 아인트호벤의 외곽인 헬몬드에서 V2V 및 V2I 중심의 자율주행자동차 대회를 개최함 년 초, 자율주행자동차의 도로주행을 허용하는 법안 통과 2014년 말 자국 내에서 자율주행자동차가 다닐 수 있는 지역과 도로 확정 발표 2019년에는 자율주행트럭의 도로 주행도 허용할 예정 프랑스 년 미래를 이끌 새로운 산업 기술로 선정한 34개 분야에 자율주행자동차를 포 함시키고 국가적 차원에서 기술개발을 추진 미국 미국은 자율주행 자동차 및 교통시스템 개발을 위해 DOT(교통부: Department of Transportation), DOD(국방부: Department of Defense), NSF(과학재단: National Science Foundation), DOE(에너지부: Department of Energy) 등을 통한 연방정부 지원과 주정부 지원을 하고 있음 - DOT와 주정부 및 민간 지원으로 여러 개의 대학과 연구기관에서 BRT(Bus Rapid Transit)을 위한 VAA(Vehicle Assist & Automation) 프로그램을 수행하고 있음 - 국방부는 DARPA(국방고등연구기획청: Defense Advanced Research Projects Agency)을 통하여 자율주행자동차를 연구 개발 DARPA는 자율주행자동차 기술개발을 촉진시키기 위하여 1~2년마다 사막 무인 자동차 대회인 DARPA Grand Challenge(Urban Challenge) 를 개최 - 과학재단의 로봇진흥프로그램(NRI: National Robotics Initiative)에서 자율주행자동차를 위한 실시간 정밀 센서, 스마트 알고리즘, 검증 툴에 대한 연구개발을 지원하고 있음

49 - DOT의 FHWA(연방도로관리청: Federal Highway Administration) 산하 기관인 NHTSA(연방도로교통안전청: National Highway Traffic Safety Administration)에서 는 안전규정에 대한 법규제정을 목적으로 관련 연구 지원 NHTSA는 Preliminary Statement of Policy Concerning Automated Vehicles" (2013년 5월)를 발표하면서 자율주행자동차 관련 정책방향을 제시하였음 년 말까지 안전도 향상, 물류 및 환경 개선 등을 위해 업계와 공기관이 협업하 여 광범위한 부분자율주행자동차시스템(Partially automated vehicle system) 도입 - NHTSA의 자율주행 레벨 1~4까지의 모든 단계에 대한 연구 및 개발 포함 NHTSA에서 다른 DOT 기관들과 자율주행자동차 관련하여 협력 연구한 결과, 자 율주행자동차 관련 정책 수립을 위한 3가지의 핵심 연구분야를 선정함 <표 2-1> 자율주행자동차 관련 정책 수립을 위한 3가지의 핵심 연구분야 자율주행 정책 인적요소 연구(Human Factor Research) 개요 수준 목적 범위 목표 주제 운전자가 자율주행과 비자율주행 작동 사이의 전환을 안전하게 하기 위한 인적요소에 초점 레벨 2 ~ 3에 주력 자율주행자동차에 대한 운전자들의 반응과 행동 확인 자동차의 자율주행과 수동주행 사이에서 안전한 전환여부 확보를 위하여 필요한 DVI (Driver Vehicle Interface) 컨셉까지 고려 자율주행과 비자율주행 작동 사이에서 안전한 작동을 허락하는 운전자-차량 인터페이스에 대하여 관련 기준 권고 운전자/차량 커뮤니케이션: 운전자와 차량 간의 안전운행을 위한 커뮤니케이션 방법 평가 운전자와 차량 간의 제어 기능 배분 운전자 승인: 오경보율, 방해경고, 시스템의 유효성 및 신뢰성 운전자 훈련: 레벨 2~3 시스템에 대한 평가 훈련 인적요소 연구 툴(Tool) 개발: 시험 및 평가 툴 개발(예: 시뮬레이터 등) 전자제어시스템안전(Electronic Control System Safety) 개요 전자제어시스템의 신뢰성과 보안에 대한 안전기준 개발 기간 약 3~4년 예상 범위 주제 진단, 예측 및 사고고장에 대한 잠재적인 신뢰성 기준 및 기능적인 안전기준 개발(사이버 보안 포함) 기능안전: 전자제어시스템에 대한 기능안전 요건 정의 고장모드: 고장모드 및 가혹조건에 대한 평가 고장개연성: 발생할 수 있는 고장과 관련된 평가 진단/예측: 고장 자체감지, 예측능력 평가 및 운전자의 시스템저하 인지에 대한 평가 인증: 시스템 작동 시 안전유지 보장을 위한 요구사항 사이버 보안 보안: 사이버 공격에 대한 시스템 방어 위험: 사이버 공격에 의해 손상될 수 있는 시스템 취약성 성능: 보안 시스템의 성능 인증: 통신이 안전 보장 방법

50 시스템 성능요건 개발(Development System Performance Requirement) 개요 기간 목적 범위 문제점 주제 상용화되는 자율주행 시스템의 기본 안전 요구사항 개발 향후 4년 이내 1단계 완료 자율주행자동차에 대한 잠재적인 기술 요건들의 개발 지원 레벨 2~4의 시나리오 개발 현재 몇 가지의 레벨 2 시스템만이 존재하고, 레벨 3 시스템은 거의 없으며 레벨 4 시스템에 대해서는 알려진 것이 없는 상태에서, 지속적인 기술 변화로 성능 요건 개발이 어렵고 복잡함 레벨 2~3 동작에 대한 세부적인 기능 정의 데이터 분석: 레벨 2~3에 해당하는 자율주행자동차 기능에 부합되는 실제 시나리오에 대한 분석 및 평가 레벨 2~3의 성능 통제 : 교통상황, 운전자 능력, 기후 조건 등 기상환경과 도로 유형 등에 따른 통제에 대한 평가 시험 및 평가방법 개발: 테스트 트랙 및 시뮬레이션 개발 * 최대 횡방향 속도, 최대 요 모멘트 등 자동화시스템에 의하여 능동적으로 제어되는 자동차의 동적 특성 포함 - NHTSA에서는 Connected Vehicle Pilot 개발 프로젝트를 통해 지난 10여 년간 차 량 간 통신(V2V)을 통해 교통사고를 예방하는 기술개발을 추진해 왔으며 개발된 기 술에 대한 현장 적용을 검토함 * 차량-인프라 간 통신(V2I)은 V2V(차량간통신) 단말기 의무 장착에 따른 보급률 증가 시, 각 주정부별로 추진 예정임에 따라 연방정부에서는 V2V에 대한 실용화를 우선 검토 NHTSA는 자율주행자동차의 V2V 통신기능 의무화 및 보안기준의 법제화를 추진 - NHTSA는 자동차 기준 'V2V 통신 의무화 및 보안 기준' 도입을 추진함 승용 및 소형 화물자동차에 V2V 통신 기능을 의무화하기 위한 자동차 기준 (FMVSS 150) 도입 사전입법예고(ANPRM, ' ) 및 의견수렴 * 사이버보안 관련 취약성은 시험 연구를 통해 기준화 논의 예정 14.10월 자동차 사이버 보안 법제화 방침 국회 제출 * ISO 기반 사이버 보안 법제화 방침 제출, 이 외 SAE J3061자동차 사이버보안 가이드북 제정 15년 말 기준 제정( 20년 시행 예정) * 당초 계획은 16년 말 기준 제정 목표이었으나, MOT의 요청으로 1년 단축 추진 <표 2-2> NHTSA V2V 기술 법규 도입 현황 및 향후 일정 주 요 내 용 비 고 Light vehicle에 대한 V2V 기준 도입 계획 수립 ANPRM 및 연구보고서 발간 V2V 보안관리시스템 정보수집 ( 진행 중 ) V2V 법규(FMVSS) NPRM '16년 V2V 의무화(Light vehicle 대상) ( 20년 이후)

51 <그림 2-4> US DOT Path to Deployment - NHTSA 'V2V 보안인증관리시스템 구축 관련 정보 요청( ~ ) V2V 통신 법규 도입 추진에 대한 후속 조치로 보안인증관리시스템(Security Credential Management System)에 대한 의견 수렴 - NHTSA가 주도하여 자동차업계와 함께 PKI(Public Key Infrastructure)를 사용한 인증방 식인 SCMS(Security Credential Management System)을 V2X에 도입하기 위해 시도 중 CAMP-VSC3 프로젝트에 의해 GM, 포드, 닛산, 현대기아, 메스세데스 벤츠, 혼 다, 폭스바겐 및 미시간대교통연구소(UMTRI)와 공동으로 2012년 8월부터 2014 년 2월가지 미시간주 Ann Arbor의 교차로 19곳을 포함한 도로에 필요한 인프 라를 설치하고 2,836대의 파일럿 차량을 통한 모델전개시험 수행 - 미국 자동차규격협회(SAE, Society of Automotive Engineers)는 11년 2월부터 자동 차 보안관련 그룹(SAE Motor Vehicle Council, Electrical Systems Group)을 결성하 여 활동 중 * ECU 보안에 관한 대응방안 마련 중 - The Security and Privacy in Your(SPY) Car Act 입법제안 ( ) 최근 사이버해킹에 대한 자동차제작사의 미온적 대응에 대한 문제해결을 위하여 사이버보안 및 개인정보 보호 관련 보고서(Tracking & Hacking: Security & Privacy Gaps Put American Drivers at Risk) 제출 및 입법화 필요성 제기 ( ) NHTSA 및 FTC(Federal Trade Commission)에 사이버보안 및 개인정 보 보호와 관련된 연방기준을 도입하기 위한 의회입법안(SPY Car Act) 제안 - USDOT 'THE GROW AMERICA ACT 의회 심의 중 전자제어장치의 강건성을 포함 사이버보안 강화를 위해 자동차 및 자동차 부품 의 전자제어장치나 S/W 개발 및 생산 관련하여 인증을 위한 절차기준(Process

52 requirements) 도입 추진 * The GROW AMERICA Act(Generating Renewal, Opportunity, and Work with Accelerated Mobility, Efficiency, and Rebuilding of Infrastructure and Communities throughout America Act) : USDOT의 연방육상교통 프로그램 관련하여 자동차 및 도로 교통 물류 철도 관련한 정책 추진을 위 한 입법안( )으로 향후 6년간 4,780억불의 예산 투입을 포함하고 있음 사이버보안 대응을 위한 조직 개편 및 공동대응체계 강화 - 자율주행자동차의 취약분야인 사이버보안을 전담하기 위하여 전담 조직 구성 NHTSA 내에 ESS(Electronic Systems Safety) Division 신설( 12년)하여 전자안 전성(Electronic Reliability), 기능안전성(Functional Safety), 사이버보안(Cyber Security), 자율주행자동차 등에 관한 연구지원 기존 VRTC(Vehicle Research and Test Center)에 Cyber Security Laboratory 추가 - ISAC(Information Sharing and Analysis Center) 활동 지원 추진 업계와 정보 공유 및 분석을 통해 사이버보안 관련 문제를 공동으로 해결하기 위함 사이버보안 관련 실시간 모니터링을 통해 문제점을 공유하고 해결책을 제시할 수 있도록 하기 위한 센터(Automotive ISAC) 구축 모델링 연구 완료 * AAA(Alliance of Automobile Manufacturer)와 AGA(Association of Global Automakers) 공동으로 2015년 Automotive-ISAC 센터 구축 * NHTSA 보고서 발간 'Assessment of the Information Sharing and Analysis Center Model' (DOT HS , 14.10) 미국 교통부는 지난 10여년 동안 약 5,500억 원의 정부 예산을 투입하여 V2V 기 술을 개발하였고, 자동차 제작사를 중심으로 한 민간에서도 약 550억 원의 연구 개발 재원이 투자됨 - 완전 실용화를 위해서는 아직까지 기술적, 법 제도적으로 해결해야 할 과제가 남아 있지만 추가 연구 개발 시 모두 해결 가능한 과제로 인식되고 있으며 향후 5년 동 안 실용화를 위한 지속적인 연구 개발이 추진될 예정임 NHTSA가 주체가 되어 연방정부와 주정부가 각각 자율주행자동차에 대한 정책 을 시행, 금년 2억달러 및 10년간 39억달러의 자율주행차 실증 및 사회적 변화 등까지 포괄한 다양한 제도 연구 추진 1 자율주행차 운행 위한 지도 교통정보 통신지원 정책, 면허 시험 정책 수립 2 전자장비를 포함한 자율주행차 안전성 평가 기술 방법 역량 개발 3 트럭군집주행, 고속자율주행차로, 자율주행 캠퍼스 등 다양한 실증사업 및 인프라 구축 4 사이버보안 연구를 통한 해킹으로부터의 자율주행 안전성 확보 5 사회 및 도시계획 파급효과, 다른 도로사용자와의 상호작용 등 모빌리티 연구 6 공공을 위한 자율주행차 개방형 데이터 체계 구축 7 인공지능 활용, 자율주행차 사고 후 조사 방안 등 고급(Advanced) 연구 시행