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자동차가 하늘을 날고 물속을 달릴 수 있다니 정말 놀라워! 그런데 잠깐! 운전을 하던 아빠가 책을 보고 계시네? “아빠, 운전은 누가 하나요?”

눈이 달린 자동차?

자율주행자동차는 사람이 운전을 하지 않아도 스스로 길을 찾아가는 자동차를 말해요. 1977년 일본 츠쿠바공과대학에서 미리 표시해 놓은 흰 점을 따라 시속 20km의 속력으로 움직이는 자동차를 만든 게 최초랍니다. 그리고 2012년, 구글에서 개발한 자율주행자동차가 미국에서 정식으로 면허를 받았지요. 자동차 스스로 사람처럼 운전을 할 수 있다고 인정 받은 거예요. 어떻게 이런 일이 가능해진 걸까요?

자율주행자동차에선 레이더, 카메라, 위성항법장치(GPS)가 눈 역할을 하기 때문이에요. 레이더는 전파를 발사한 뒤, 물체에 부딪혀 반사되는 데 걸리는 시간과 반사된 전파의 모양을 분석해요. 이를 통해 주변 물체들의 거리와 크기 등을 잰답니다. 카메라는 주변 상황을 영상으로 찍은 뒤, 미리 저장해놓은 여러 물체들의 정보를 바탕으로 어떤 물체인지를 구분하지요. 마지막으로 GPS는 지구 밖에 있는 인공위성을 이용해 자동차의 위치와 교통정보를 실시간으로 알려 준답니다.



[▲레이더가 주변 사물을 빠르게 인식해 갑작스러운 상황에 대비할 수 있다.

레이더와 카메라를 통해 장애물이 인식되면 자동으로 핸들을 돌려 피한다.

카메라를 통해 다른 자동차를 인식하며, 표지판이나 신호등과 같은 교통신호에 따라 움직일 수 있다.]
 
사람처럼 생각하는 자동차?

도로에 그려진 차선이 눈에 덮인 상황이라면 자율주행자동차는 어떻게 차선을 알아볼 수 있을까요? 사람이라면 도로 옆에 심어진 나무로 도로 전체 폭을 가늠해 차선의 넓이를 추측할 거예요. 과학자들은 마치 사람처럼 여러 개의 정보를 종합해 판단할 수 있는 자율주행자동차를 만들기 위해 센서는 물론 인공지능까지 연구하고 있답니다.

기존 자율주행자동차는 정면에 달린 하나의 센서로만 차선을 읽었기 때문에 이 센서가 제대로 작동하지 않으면 올바른 길을 찾을 수 없었어요. 반면 서울대학교 서승우 교수팀이 제작한 자율주행 자동차인 ‘스누버’에는 자동차 사방에 센서들이 달려 있어요. 기존의 자율주행자동차가 바닥만 보고 걷는 수준이라면, 스누버는 지도를 들고 고개를 들어 주변을 둘러보며 길을 걷는 셈이지요. 그래서 정면 센서가 차선을 읽지 못해도 주변 센서를 통해 올바른 길을 찾을 수 있답니다.

2016년 가을에 나올 ‘스누버 2’에는 ‘학습’ 기능이 추가될 예정이에요. 이를 위해 연구팀은 앞차와의 간격이 너무 좁거나 차 속도가 너무 빨라 사고가 날 가능성이 높을 때 벌점을 주는 알고리즘을 넣었어요. 잘못된 주행을 하면 벌점이 높아지게 되는데, 이후 스누버2는 벌점이 높은 주행은 피하게 돼요. 이로써 좀더 안전한 운전을 하게 되지요. 사람이 경험을 통해 배우듯, 자율주행자동차도 학습을 하게 되는 거예요.