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지난 2005년 10월 8일 무인 자동차 ‘스탠리’(Stanley)는 스스로 장애물을 피하고 속도를 조절해가며 약 212km에 이르는 모하비 사막을 횡단하는데 성공했다. 완주하는데 걸린 시간은 6시간 53분 58초. ‘스탠리’는 현재 인간의 도움 없이 스스로 주행하는 세계에서 가장 똑똑한 자동차다.

최근 승용차에도 ‘스탠리 바람’이 불고 있다. 탑승자들이 좀 더 안전하고 편리하도록 첨단 센서와 제어시스템, 각종 IT기술로 무장한 똑똑한 자동차들이 속속 등장하고 있다. 예를 들어 충돌하기 직전 자동으로 브레이크가 작동하고, 좁은 공간에서는 버튼 하나만 누르면 저절로 주차가 된다. 똑소리 나는 지능형 자동차의 대표적인 기술 7가지를 만나보자.
 

충돌 예방_레이더로 사고 피한다

충돌 예방 장치는 항공기의 레이더처럼 전파를 쏴 앞차와의 거리와 속도를 계산해 충돌이 예상되면 경고음을 내거나 속도를 줄인다. 2005년 메르세데스-벤츠가 선보인 ‘프로 세이프’(Pro-Safe) 시스템은 진동수가 24GHz(기가헤르츠, 1GHz=109Hz)인 레이더를 이용해 앞 차량이나 장애물을 감지하고 충돌이 예상될 때 등받이와 앞뒤 좌석 받침을 똑바로 세우고 안전벨트를 조여 운전자를 최대한 보호한다. 또 브레이크를 밟지 않아도 자동으로 제동을 하면서 충돌을 최대한 예방한다.

BMW는 77GHz 레이더를 차량 앞에 달아 120m 전방에 있는 차량까지 인식하는 기술을 개발했다. 레이더에 차량이 포착되면 브레이크가 조금 움직여 운전자에게 속도를 줄이라고 1차 경고를 한다. 필요할 경우에는 최대 2m/s씩 알아서 속도를 줄인다. 볼보자동차의 ‘시티 세이프티’(City Safety)도 앞차와의 거리가 6m이하로 좁혀지면 1차로 브레이크를 작동시키고, 1∼2m로 좁혀지면 차를 자동으로 멈춘다.
 

사각 감지_안 보이는 곳 잡아낸다

룸미러에 스르륵 움직이는 눈사람이 잡힌다. 운전석 모니터에는 자동차 뒤에 물체가 있음을 알려주는 표시가 뜨고 경고음이 들린다. 잠시 후 자동차 높이보다 키가 작은 꼬마가 눈사람을 밀고 있다. 최근 기아자동차의 ‘뉴 오피러스’는 숨어있는 사각(死角)을 잡아내는 사각 감지 시스템을 TV 광고 전면에 내세웠다.

사각 감지 시스템은 카메라나 초음파 센서가 사각지대의 물체를 감지하면 램프를 켜거나 영상을 통해 운전자에게 알려주는 기술이다. 운전자가 사이드 미러를 보거나 고개를 돌려 직접 확인하지 않고도 재빨리 주변을 파악할 수 있어 안전 운전에 도움이 된다.

‘뉴 오피러스’는 차량 앞의 라디에이터 그릴에 카메라를 장착해 운전자의 시야가 닿지 않는 좌우 도로를 찍어 모니터로 보여준다. 따라서 운전자는 골목길에서 갑자기 튀어나오는 장애물이나 행인을 미리 파악해 사고를 막을 수 있다. 차량 뒤쪽에도 주차용 카메라가 있어 후진할 때 사고를 피할 수 있다.

볼보자동차는 양쪽 사이드 미러 아래에 소형 카메라를 달아 양쪽 사각지대에서 다른 차량의 움직임이 감지되면 실내에 경고등을 켜는 ‘사각 정보 시스템’(BLIS, Blind Spot Information System)을 개발했다.

편의장치_체형 따라 시트 바뀐다

자동차 내부의 편의장치도 인간 친화적으로 진화하고 있다. 렉서스 ‘LS460’에는 적외선 체온 감지 센서가 있어 자동차에 탄 사람의 체온에 따라 풍량이 자동으로 조절된다. 벤츠의 ‘SLK클래스’오픈카는 등받이에서 따뜻한 공기를 내보내 의자에 앉은 사람의 머리와 목 주위를 감싸는 ‘에어스카프’장치를 달았다.

닛산의 ‘인피티니 뉴 G35’세단에는 ‘인텔리전트 포지셔닝 시스템’(Intelligent Positioning System)이 있는데, 운전자가 시트를 움직이면 시트의 위치에 따라 미러와 스티어링 휠(핸들)의 각도가 알맞게 조정된다.

벤츠의 ‘뉴 S클래스’는 좌석에 공기 주머니를 11개 달아 앉은 사람의 신체에 가장 적합한 형태로 시트 모양을 조절한다. ‘다이내믹 컴포트 시트’(Dynamic Comfort Seat)는 등받이에 마사지 기능까지 추가했다.

최근에는 뒤에서 차량이 부딪쳤을 때 헤드 레스트(좌석 머리보호대)가 순간적으로 앞과 위로 이동해 운전자의 머리를 보호하는 기술인 ‘액티브 헤드 레스트’(Active Head Rest) 장치도 많이 적용되고 있다.
 

자율 주행_차간거리와 속도 알아서 조절한다

미국에서는 ‘크루즈 컨트롤’(Cruise Control)이라는 자율주행 장치가 달린 차량이 인기다. 가속 페달을 밟지 않아도 원하는 속도에 맞춰 놓으면 자동차가 알아서 일정 속도로 운전해준다. 예를 들어 시속 70km로 설정하면 계속 시속 70km로 달린다. 국토가 넓어 직선 도로가 많고 교통 체증이 심하지 않은 나라에서는 매우 유용한 장치다.

반면 국내에서는 도로에 차량이 많고 자주 막히기 때문에 단순한 크루즈 컨트롤 장치는 그다지 유용하지 않다. 그래서 개발된 기술이 ‘적응형’(Adaptive) 또는 ‘능동형’(Active) 크루즈 컨트롤 시스템이다.

차 앞에 달린 레이더로 앞차와의 거리를 측정한 뒤 주행 속도를 자동으로 조절해 적정 간격을 유지한다. 앞차와 가까워지면 자동으로 속도를 줄이고 멀어지면 속도를 회복하는 식이다. 브레이크와 가속 페달을 번갈아 밟을 필요가 없어 운전자의 피로가 확연히 줄어든다.

나이트 비전_적외선으로 시야 넓힌다

밤에는 시야가 좁아 운전할 때 신경을 많이 쓰고 비라도 내리면 상황은 더욱 악화된다. 이 경우 적외선이나 열 영상기술을 응용해 운전자의 시야를 넓히는 장치들이 도움이 된다. 야간에 적을 감시하기 위해 개발된 군사용 장치들과 원리가 비슷하다.

BMW는 2005년 독일 프랑크푸르트 모터쇼에서 적외선 카메라로 전방 300m까지 물체를 감지해 실내에 달린 모니터에 보여주는 ‘나이트 비전’(Night Vision)을 선보였다. 메르세데스-벤츠도 ‘나이트 뷰 어시스트’(Night View Assist)라는 비슷한 기술을 개발했다.

혼다는 원적외선 카메라 2대로 장애물의 위치나 움직임을 감지해 차량 안에 설치된 모니터에 보여줄 뿐 아니라 음성으로 알려주는 ‘인텔리전트 나이트 비전’(Intelligent Night Vision)을 개발했다.

졸음운전 방지_눈동자 움직임 감지한다

국내 고속도로 교통사고 원인 1위가 ‘졸음운전’이라고 한다. 지난해 다임러-크라이슬러는 미국 매사추세츠공대(MIT)와 공동 연구를 진행해 졸음방지 센서를 개발했다. 자동차 백미러에 달린 센서가 운전자의 눈동자 움직임을 계속 감지하다가 일정 시간 동안 움직이지 않으면 졸음운전으로 판단하고 차를 멈추거나 라디오 소리를 키운다.

폴크스바겐의 ‘주의 조절’(Attention Control) 시스템도 카메라로 운전자의 눈을 지속적으로 찍어 운전자가 깨어있는지 졸고 있는지 판단해 경고한다.

렉서스의 ‘차선유지보조’(Lane Keeping Assist) 시스템은 날씨와 도로 상태를 감안해 카메라로 흰색 차선을 감지하면서 운전자가 안전한 위치를 찾도록 도와주고, 전자식 조향장치의 제어기가 자동으로 방향을 조절해 차선을 이탈하는 위험을 막는다.
 

자동주차_버튼 하나로 주차한다

주차가 손에 익지 않은 초보 운전자에게 반가운 소식이다. 버튼 하나만 누르면 자동으로 주차하는 기능이 지난해 등장했다.

도요타가 개발한 ‘주차 보조’(Parking Assist) 시스템은 운전자가 후진기어로 바꾸고 평행주차 단추를 누르면 컴퓨터가 알아서 운전대를 움직여 주차시킨다. 운전자는 차에 앉아 속도만 조절하면 된다.

BMW의 ‘리모트 파크 어시스트’(Remote Park Assist)는 운전자가 차에 타고 있을 필요도 없다. 차에서 내려 리모컨에 있는 스위치를 누르면 된다. 단 차고 벽에 반사경을 설치해야 차안의 카메라가 장애물과의 거리를 계산해 자동차의 위치를 결정할 수 있기 때문에 전용차고에서만 이용할 수 있다는 단점이 있다. 이 기술은 2009년경 상용화될 전망이다.



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