“자율주행 가능 도로에 진입하였습니다. 자율주행을 원하시면 버튼을 눌러주세요.”

지난 8월 21일. 부곡IC를 지나 영동고속도로에 진입한 대형 트럭 안에서 알림 음과 함께 이런 메시지가 별도 장착한 스크린에 떴다. 그때까지 핸들을 잡고 있던 운전자가 스티어링 휠에 위치한 자율주행 버튼을 누르자 화물을 가득 실은 육중한 트럭이 자율주행을 시작했다.

이날 현대자동차㈜는 의왕-인천 간 약 40km 구간의 고속도로에서 화물 운송용 대형 트레일러의 자율주행 시연에 성공했다. 트레일러가 결착된 대형 트럭이 국내 고속도로에서 자율주행 기술을 시연한 것은 이번이 최초다.

알다시피 대형트럭에 대한 자율주행 기술은 미래 물류산업 혁신을 견인해 대한민국의 물류 경쟁력을 보다 강화하는 동시에 대형 교통사고 발생을 획기적으로 저감시켜 줄 것으로 기대를 모으는 미래 물류기술이다.

이날 시연은 미국자동차공학회(SAE)가 정한 LEVEL 3의 자율주행 기술을 갖춘 트레일러가 연결된 최대중량 40톤급 엑시언트 자율주행차 1대로 진행됐다. LEVEL 3이란 조건부 자율주행 기술로 특정 위험에 따라 운전자 개입이 필요하지만 기본적으로 자동으로 계획된 경로를 추종하고 장애물을 회피하는 단계를 말한다.

현재 우리나라에서 자율주행 트럭이 운행 가능한 도로는 부곡IC부터 서창JC까지 이르는 영동고속도로 29km와 서창JC부터 능해IC까지 제2경인고속도로 11km 구간이다. 이 코스는 현대글로비스 부품 운송 차량들이 인천항으로 향할 때 가장 많이 운행하는 구간이기도 하다.
현대자동차는 현대자동차그룹 물류 계열사인 현대글로비스와 협업해 실제 해외로 수출될 부품을 싣고 달리는 시나리오를 택해 이날 시연을 선보인 것이다.

실제 화물 싣고 1시간여 동안 의왕-인천 간 40km 거리 완주
먼저, 자율주행 트럭은 현대글로비스의 아산KD센터에서 중국으로 수출될 차량 부품을 실은 뒤 일반 주행으로 의왕 컨테이너기지를 지나 부곡IC를 통해 영동고속도로에 올라탔다.

부곡IC를 통과하자 알림 음과 함께 별도 스크린을 통해 자율주행 가능 도로에 진입했다는 팝업창이 뜨자 운전자는 자율주행 버튼을 눌러 자율주행 시스템을 작동시켰다.
이날 시연에 동원된 엑시언트 자율주행차는 고속도로의 자연스러운 교통흐름에 맞춰 차선을 유지한 채 주행하다 차선을 변경하는 기능을 선보였다. 또 앞 차량의 차선 변경을 인식하고 이에 대응하는 모습과 도로 정체 상황에 따른 완전 정지 및 출발, 터널 통과(2개) 등의 기술을 안정적으로 수행했다.

단, 영동고속도로에서 제2경인고속도로로 갈아타는 서창JC 구간에서는 최소한의 안전을 확보하는 차원에서 운전자가 직접 운전하도록 했다. 서창JC를 지나 다시 목적지인 능해IC까지는 자율주행 모드로 전환했다.

이날 대형 트럭은 자율주행을 통해 총 1시간여 동안 40km 거리를 완주하는데 성공했다. 대형 트럭의 고속도로 상 최고 제한속도 90km/h도 철저히 준수했다.

주변 환경 빈틈없이 인식하기 위해 총 10개 센서 동원
이번 시연이 이뤄진 인천항 방향의 고속도로는 평일에도 수출 물동량이 많아 도심 도로 못지않게 교통량이 많은 편이다. 때문에 예기치 않은 돌발 상황까지 종합적으로 고려해야 하는 만큼 상당한 기술력과 노하우가 반드시 필요하다.

게다가 트레일러가 결착된 대형 트럭은 일반 준중형급 승용차 대비 전장은 약 3.5배, 전폭은 1.4배, 차체 중량은 9.2배(비적재 기준) 가량 커 더욱 고도화되고 정밀한 자율주행 제어 시스템이 필수적이다.

이번 시연을 위해 현대자동차는 기존 자율주행 기술과 차별화된 센싱 기술을 비롯해 정밀지도, 판단, 제어기술 등을 대거 적용했다.
주변 환경을 빈틈없이 인식하기 위해 ▲전방 및 후측방에 카메라 3개 ▲전방 및 후방에 레이더 2개 ▲전방 및 양측 면에 라이다(Lidar) 3개 ▲트레일러 연결 부위에 굴절각 센서 1개 ▲GPS 1개 등 총 10개의 센서가 동원됐다.

각 센서들은 기존 자율주행 승용차에 적용됐던 것들과 성능은 유사하지만 대형 트럭에 맞춰 최적화된 구성으로 변경했다. 특히 굴절각 센서는 차체와 트레일러 사이의 각도 변화를 실시간 파악함으로써 차량의 움직임을 안정적으로 제어할 수 있도록 해 준다.

각각의 센서들로부터 입수한 데이터들은 정밀지도와 결합돼 전자제어 시스템으로 보내진다. 전자제어 시스템은 상황 별 정확한 판단을 내린 뒤 가감속, 조향, 제동 등을 제어하게 된다.
조향 제어를 위해 현대모비스가 신규로 개발한 시스템도 탑재됐다. 이 조향 제어 시스템(MAHS : Motor Assist Hydraulic Steering)은 전자제어 장치가 내린 판단에 따라 자율주행 대형 트럭의 조향 각도를 정밀하게 제어한다.

현대자동차 관계자는 “그 동안 다양한 도로에서 자율주행차량을 꾸준히 운행하면서 판단, 제어 기술을 고도화해 왔다. 이러한 노력을 통해 승용형 자율주행차 대비 구현 난이도가 높은 대형 트럭에서도 각종 돌발 상황에 안정적으로 대처할 수 있게 했다”고 설명했다.

2020년 이후 대형 트럭 군집주행 기술 확보가 목표
이번 자율주행 시연 성공은 비록 LEVEL 3이라는 제한이 있었지만 우리가 개발한 자율주행 기술로 물류 혁신이 가능하다는 것을 입증했다는 점에서 의의가 있다.

현대자동차 관계자는 “현재 단계에서는 다른 일반 차량들을 고려해 JC나 톨게이트 등에서 운전자가 수동으로 운전하고 있지만 향후 점진적인 기술고도화 과정을 통해 레벨4 수준도 조기에 달성할 수 있을 것으로 본다”고 말했다.

현대자동차는 이번 대형 트레일러 트럭의 자율주행 기술 시연 성공을 시작으로 군집 주행과 운전자의 개입이 전혀 필요 없는 완전자율주행 트럭 개발에도 박차를 가할 계획이다. 이를 위해 향후 부산 등 다양한 지역과 도로에서 대형 트럭 자율주행 기술을 테스트 하면서 조기 상용화를 목표로 개발 역량을 집중한다는 계획이다. 물류 업계에서는 선두 차량의 이동구간을 뒤 따르는 차량이 그대로 추종함으로써 안정성을 높이는 군집주행 기술에도 많은 기대를 걸고 있다. 현대자동차는 제한된 조건에서 군집주행 시연을 시작으로 기술 완성도를 높여, 2020년 이후 대형 트럭의 군집주행 기술을 확보하는 게 목표라고 밝혔다.