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안전한 통행
교통안전리포트
  • 데이터센터 화재를 통해서 살펴본
    커넥티드·자율주행의 미래

    지난 10월 15일 발생한 판교 데이터센터 화재로 관련 서비스가 전면 중단되자
    이와 연동된 커넥티드카의 음성인식 기능도 먹통이 됐다.
    이를 계기로 국내 자동차 기업은 자체 서버를 활용해 커넥티드 서비스를 제공하기 위한 시스템 정비에 나섰다.
    자율주행차 역시 이번 사태와 같은 일이 반복된다면 ‘도로 위의 폭탄’이 될 지도 모를 일이다.
    가장 대표적인 미래 자동차 기술로 꼽히는 커넥티드·자율주행의 시대를 맞아
    시스템이 마비되었을 때를 대비해 기술적으로는 어떤 준비가 필요한지 살펴본다.
    • 글. 편집실

* 커넥티드카(Connected car)는 다른 차량이나 교통 및 통신 인프라 등과 실시간으로 통신하며 운전자의 편의를 돕고 다양한 서비스를 제공하는 차량이다.

지속적인 성장세를 보이는 커넥티드·자율주행

미국의 IT 자문기관 가트너(Gartner)가 밝힌 자율주행차 관련 전망에 따르면 사람의 감독 없이 자율주행을 구현하는 하드웨어가 탑재된 차량은 2023년에는 74만 5,705대로 증가할 것으로 예상된다.
실제 판매 대수와는 다른 의미로, 자율주행용 하드웨어가 탑재된 차량이 한 해 동안 증가한 수량을 뜻한다. 또한 한국자동차산업협회에 따르면 2020년 364만 대 수준이던 국내 커넥티드카는 2021년 500만 대를 돌파했고 2022년 600만 대를 훌쩍 넘길 것으로 추산된다. 이처럼 커넥티드·자율주행은 질적·양적으로 꾸준히 성장하고 있다.

커넥티드카* 시장 전망(단위: 억 달러)

출처: 마켓앤마켓

전 세계 자율주행 가능 차량 추이 (단위: 대)

사용 사례 상업 부문 소비자 부문 총 대수
2018년 2,407 134,722 137,129
2019년 7,250 325,682 332,932
2020년 10,590 380,072 390,662
2021년 16,958 491,664 508,622
2022년 26,099 612,486 639,585
2023년
예상 추이
37,361 708,344 745,705

출처: 마켓앤마켓

상용화 이전에 고도화되어야

자율주행차는 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차(자동차관리법 제2조 1의3)로, 자동차 스스로 사람의 인지, 판단, 제어 기능을 대체하여 운전하는 시스템을 가리킨다. 운전자의 과실로 발생하는 교통사고를 줄이고, 교통 약자의 이동 장벽을 제거하며, 교통 정체를 완화시키는 역할 등을 수행할 것으로 기대하고 있다. 물론 이러한 역할을 수행할 수 있게 되려면 자율주행 시스템의 고도화가 필수적이다.

자율주행에 치명적인 안전 이슈

자율주행 차량 내·외부의 네트워크 증가로 인해 보안상의 위협은 물론 시스템 오류로 인한 안전 문제도 주요한 이슈다. 이번 화재 사태처럼 대규모로 데이터가 먹통이 될 경우 자율주행 차량이 돌발 상황에 대처하지 못하는 등의 문제로 이어져 대형사고가 발생할 수도 있기 때문이다.
자율주행의 상용화를 이야기할 때 가장 먼저 논의되는 문제 또한 최근의 보안 이슈와 떼려야 뗄 수 없는 주제다. 긴급한 주행 상황에서 자율주행차의 선택이 윤리적 딜레마에 빠질 수 있다는 우려가 바로 그것이다.
예를 들어 어떤 자율주행 경로에서도 탑승자나 보행자에게 피해를 입히게 되는 경우 인공지능이 하는 선택에 대해 윤리적 논쟁이 계속되어 왔다. 그런데 통신망이 마비될 경우 인공지능이 제대로 작동하지 않거나 약속된 것을 이행하지 않을 수도 있기 때문에 예기치 못한 사태에 대비하는 시스템 개발이 시급한 상황이다.
이에 국내·외를 막론하고 업계에서는 센서·차량 내외부 통신· 소프트웨어 오류 등으로 인한 상황에 대처하는 중복안전 시스템, 시스템 진단 체계, 사고 후 대처 기술, 통신보안 기술 등의 개발에 집중하고 있다. 또한 자율주행 기능 안전성 확보를 위한 기술표준화, 도시 인프라 차원의 지능형 교통 시스템, 관련 법규 제정 등 제도 정비도 병행하고 있는 실정이다. 2027년까지 완전 자율주행 도로를 세계 최초 상용화하는 것(2019 미래자동차 산업 발전전략)을 목표로 두고 자율주행 선행 기술 개발, 핵심 부품 국산화를 함께 추진 중이다.

  • 자율주행 단계
    단계 특성 예시
    Level 0 자율주행
    기능 없음
    사각지대
    경고
    Level 1 가·감속 등 자동화 기능 운전 보조 차선유지 또는 크루즈 기능
    Level 2 2가지 이상 자동화 기능 동시 작동 차선유지 및 크루즈 기능
    Level 3 특정 상황에서 운전자 개입 필요 혼잡구간 주행지원 시스템
    Level 4 특정 지역에서 자율주행 가능 지역 무인 택시
    Level 5 모든 지역, 모든 상황 자율주행 운전자 없는 완전 자율주행

    출처: 미국자동차기술학회

    국내 부분 자율주행 시스템(Level 3) 안전기준
    기준 세부 내용
    운전 가능 여부 확인 후 작동 운전자 착석여부 등을 감지하여 운전 가능 여부가 확인되었을 경우에만 작동
    자율주행 시 안전확보 안전하게 차로 유지 기능을 구현할 수 있도록 최대 속도 및 속도에 따른 앞 차량과의 최소 안전거리 제시
    상황별 운전전환 요구 예정된 경우 15초 전 운전전환 경고 발생시키고, 예상되지 않은 상황에서는 즉시 운전전환 경고 발생
    긴급한 상황의 경우 운전전환 요구에 대응할 수 있는 시간이 충분하지 않은 경우 시스템이 비상운행 기준에 따라 대응
    운전자 대응이 필요한 상황에서 반응이 없는 경우 운전전환 요구에도 불구하고 10초 이내에 운전자의 대응이 없으면 안전을 위해 위험최소화 운행 시행
    시스템 고장 대비 시스템 이중화 등을 고려하여 설계

    출처: 국토교통부

  • 서비스 먹통에 직격탄, 커넥티드

    커넥티드카는 다른 차량이나 교통 및 통신 인프라, 보행자 단말기 등과 실시간으로 통신하며 운전자의 편의와 안전운전을 돕고 인터넷의 다양한 서비스를 제공하는 체제를 뜻한다. 커넥티드카는 외부(다른 차량이나 교통 및 통신 기반 시설)에서 원격으로 자동차와 연결하여 시동을 켜고 끄거나 히터, 내비게이션을 실행할 수 있다. 인터넷 망에 접속하여 전자 우편, 멀티미디어 스트리밍, SNS 등을 제공받으며 실시간으로 날씨나 뉴스 등의 정보 수신이 가능하다. 이러한 커넥티드 서비스는 국내 완성차에도 이미 다수 탑재되어 있다.
    데이터센터 화재로 연동되어 있는 자동차의 음성인식 기능도 중단된 바 있다. 예측할 수 없었던 사고였기에 커넥티드 서비스를 이용하던 운전자들은 큰 불편을 겪을 수밖에 없었다. 이에 국내 자동차 기업들은 향후 다른 서비스망을 거치지 않고도 음성인식 기능이 작동될 수 있도록 하는 시스템 정비 계획을 세웠다. 음성인식 기능 외에도 커넥티드 서비스에는 원격 시동 및 제어, 내 차 위치 공유, 사고 지원, 카 투 홈(Car to home) 등이 있다.지난 2018년 국내 한 통신망이 마비되었을 때도 약 230만 대의 커넥티드 서비스가 중단되어 많은 불편을 초래한 바 있다. 국내 자동차 기업들은 백업 센터 등을 구축하고 있으나 비상용이기에 대규모 서비스 마비에 대처하기에는 적합하지 않다는 평가를 받고 있다. 여타 국내 완성차 업체는 이동통신망에 의지하고 있기 때문에 이러한 사태에 대비해 기초적인 인프라 구축이 시급해 보인다.

커넥티드카 개념도
안전은 물론 보안 문제도 살펴야

커넥티드 시스템의 약점은 인프라 미비에만 있는 것은 아니다. ‘커넥티드’라는 명칭처럼 통신망을 통해 자동차의 문 개폐와 제동, 조향까지 이루어지면서 해킹 위협에도 노출되어 있기 때문이다. 특히 무선 업데이트 시스템(OTA) 자체를 해킹 당하면 업데이트를 가장해 시스템을 붕괴시키는 것이 가능해지기 때문에 오작동으로 인한 대형사고 발생까지도 우려할 만하다.
올해 4월 국내 한 차량공유 서비스가 마비되었던 사례도 커넥티드 시스템의 보안 이슈를 다시금 고민하게 만들었다. 대부분의 차량공유 플랫폼은 커넥티드 시스템을 통해 다수의 운전자가 차량을 이용할 수 있도록 하고 있다. 실물 자동차 키를 제공하지 않아도 되기 때문이다.
그러나 해당 서비스가 전체적으로 마비되면서 공유 서비스를 이용 중이던 운전자들이 차량 문을 제어하지 못하는 상황에 놓여 큰 불편을 겪었다. 원인은 기술적 문제로 인한 서버 오류로 밝혀졌지만 수많은 차량이 연결되어 있는 시스템이니 만큼 대형사고로 이어질 가능성이 충분했기에 이에 대한 대책 마련도 필요하다는 목소리가 높다.

전 세계 자동차 보안시장 규모 전망

출처: 마켓앤마켓

참고자료

  • KDB미래전략연구소 산업기술리서치센터, 자율주행차 국내외 개발 현황
  • 한국정보처리학회, 커넥티드카 보안을 위한 침해 위협 분석 및 대응방안 연구
  • 한국정보보호학회, 커넥티드카에서의 보안기술동향
  • GLOBAL X by Mirae Asset, 사이버 보안은 사물인터넷 성장을 어떻게 가속화시키는가
  • 소프트웨어정책연구소, 커넥티드카의 발전 동향과 고려점
  • 경북테크노파크, 지능형 자율주행차 산업 동향 및 전망
  • 자동차부품연구원, 자율주행차 기술동향 및 안전설계