[AI시대 물류&모빌리티] '미래를 바꾸는 혁신' 車·重, 자율주행과 자율운항 기술 개발…패러다임 전환

미래 모빌리티 분야에 정보통신기술(ICT·Information and Communications Technology)과 혁신 기술이 더해지면서 이동 수단은 빠르게 진화하고 있다.

부분적인 자율주행 기능으로 현재 상용화된 레벨 2~레벨2.5 기술을 탑재한 차량은 이미 도로를 다니고 있으며 그 기능은 빠르게 진화하고 있다. 해상에서도 위성항법장치(GPS)와 센서·카메라로 얻은 빅데이터를 인공지능(AI)와 접목한 부분적인 자율운항 기술을 탑재한 선박이 세계 곳곳을 운항하고 있다. 하늘을 통해 이동하는 도심항공모빌리티(UAM) 상용화도 빠르게 진행되고 있다. 특히 이같은 이동 수단의 기술 진화로 물류 시장에도 변화가 감지되고 있다. '2024 물류 & 모빌리티' 포럼을 앞두고 모빌리티 혁신의 현주소를 알아봤다.

◆미래 모빌리티 개척자 '현대차그룹'

글로벌 완성차 업계가 치열하게 기술 경쟁을 펼치고 있는 자율주행 분야는 빠르게 성장하고 있다.

한국자동차연구원이 내놓은 글로벌 자율주행 시장 규모를 보면 2025년 209조원에서 2035년 1347조원(연평균 40%↑) 규모로 성장할 것으로 예상했다. 현재 글로벌 모빌리티 업계는 레벨 2.5를 상용화 했으며 레벨3 적용을 위해 치열한 기술 경쟁을 펼치고 있다. 일본의 혼다와 독일 메르세데스-벤츠 등은 레벨 3 자율주행차를 테스트하며 담금질에 들어간 상태다.

우리나라에서는 현대차그룹이 레벨3, 레벨4 상용화를 위한 기술 개발에 집중하고 있다.

자율주행은 레벨0부터 레벨5단계까지 총 6단계로 구분된다. 레벨0은 운전자가 주행을 위해 모든걸 설정해야 한다. 말 그대로 자율주행 기능이 없다. 레벨1~2는 자율주행 기능이 운전자를 보조하는데 목적을 두고 있다. 앞차 간격 유지, 차선 이탈 방지 등 최근 출시된 차량에 대부분 탑재된 수준으로 도심 정체구간이나 고속도로 등에서 부분적으로 활용되고 있다. 아직까지 운전자가 주행에 적극 개입해야하는 단계다.

완전 자율주행 전 단계인 레벨3부터는 운전의 주도권이 차량으로 넘어간다. 운전자는 비상상황에만 개입하면 된다. 운전대도 계속 잡고 있을 필요가 없다. 시스템 요청이 있거나 필요한 상황에만 잡으면 된다. 레벨4는 비상시에도 자동차가 스스로 대처할 수 있다. 레벨5는 100% 자동차가 운전하기 때문에 운전석을 없애도 상관없다.

현대차그룹은 카메라, 라이다, 레이더 등 차체에 총 30여개의 센서를 장착한 로보택시를 개발해 시범운영하고 있다. 현재 일본 혼다, 독일 메르세데스-벤츠는 시속 60㎞ 제한 속도를 적용한 레벨3 자율주행차를 운영하고 있다. 현대차·기아는 현재 시속 80㎞의 레벨3 자율주행차를 개발하고 있다. 이는 고속도로 등 자동차 전용도로 흐름에 맞추면서 한층 고도화된 기술을 내놓을 수 있기 때문이다.

최수영 현대차그룹 자율주행SW개발3팀 연구원은 "레벨4 자율주행 기술의 가치를 제공하기 위해 경로 계획 알고리즘을 지속적으로 개선하고 있다"며 "지금까지 수많은 문제를 풀었지만 여전히흥미로운 문제들이 많이 남아있다"고 말했다. 이어 "자율주행 기술은 인간에게는 안전과 편의를, 산업에는 혁신을 가져올 것"이라고 강조했다.

이같은 고도화를 위해 현대차그룹은 자율주행 로보셔틀 차량을 판교, 국회 등에서 시범 운행하며 다양한 환경에서의 운행 정보를 통한 기술 고도화에 나서고 있다.

로보셔틀은 로봇(Robot)과 버스를 의미하는 셔틀(Shuttle)의 합성어로, 자율주행 기술을 적용한 다인승 모빌리티를 의미하며, 이번 시범 서비스에는 현대차가 자체 개발한 레벨4 수준의 핵심 기술이 적용됐다. 레벨4 자율주행 차량은 차량 스스로 주행 상황을 인지 및 판단해 제어하는 등 일부 예외적 상황을 제외하고는 운전자가 개입하지 않는 것이 특징이다.

또 현대차그룹의 글로벌 소프트웨어센터인 포티투닷이 개발한 자율주행 통합 모빌리티 플랫폼 'TAP!'(탭)을 접목해 승객이 앱을 통해 승·하차 장소를 입력하면 실시간 차량 위치와 도착 예상 시간을 안내하는 등 이용자 맞춤형 서비스를 제공한다.

올해 초에는 현대차그룹이 최근 앱티브와 합작한 자율주행 기업인 '모셔널'에 1조 3000억원을 투자하는 등 적극적인 행보를 보이고 있다. 자율주행 관련해 현대차그룹은 미국 모셔널, 한국 포티투닷과 기술 개발에 나서고 있다.

특히 우리 정부가 자율주행 운행·관리 책임을 명시하는 등 필요한 제도 개선을 위해 도로교통법 개선에 나선 만큼 국내 기업들의 자율주행 사업도 탄력 받을 수 있을 전망이다.

현대차그룹 관계자는 "'인간을 위한 이동의 자유'라는 비전을 기반으로 사회적 공익을 추구하고, 모두가 이동의 자유를 누릴 수 있도록 다양한 모빌리티 서비스를 개발하고 있다"며 "셔클을 비롯한 현대차의 신개념 모빌리티 서비스는 새로운 교통 문화를 선도하고 있다"고 말했다. 이어 "레벨3, 레벨4 자율주행 기술 사용화까지는 다소 시간이 소요될 수 있다"며 "다양한 방법으로 기술 고도화에 집중하고 있다"고 덧붙였다.

◆'K-조선' 자율운항선박 시대 혁신 이끈다

자동차 업계가 자율주행차 개발에 집중하는 만큼 해운업계도 전 세계적으로 자율운항선박의 개발이 활발하게 이루어지고 있다.

자율운항 선박은 AI와 첨단 센서 기술을 활용해 최소한의 인력으로 운항할 수 있는 선박을 말한다. 업계는 자율운항 선박 도입으로 해운 인력 부족 문제와 해양 사고, 탄소 배출량 감소, 운항비 절감 등의 긍정적인 효과를 낼 것으로 기대하고 있다. 자율운항 선박의 상용화는 해운 산업의 패러다임을 바꿀 중요한 전환점이 될 것으로 전망된다.

글로벌 조선산업을 이끌고 있는 국내 조선업체들은 자율운항 선박 시대을 준비하며 담당 조직을 구성하는 등 활발하게 개발에 나서고 있다.

국내 조선업계 맏형격인 HD현대는의 자율운항 전문회사 아비커스는 자율운항 솔루션 '하이나스 컨트롤(HiNAS Control)'을 상용화하는 데 성공했다. 충돌회피 기술은 상용화를 완료했으며 원격제어 기술은 연말 실증을 앞두고 있다. 글로벌 경쟁업체들의 경우 두 기술 모두 개발 단계에 있는 것으로 알려졌다.

현재까지 하이나스 내비게이션(주변 선박과 항해 정보를 파노라마뷰로 보여주는 시스템)은 440척 이상 수주하고 110여척 탑재 되었고, 하이나스 컨트롤(하이나스 내비게이션에 제어 기능을 추가한 것·자율운항선박 등급 2단계)은 2023년 1분기부터 시작하여 170여척 수주 및 10여척 탑재됐다.

한화오션은 자율운항선박 솔루션 'HS4'를 개발해 기술 검증에 돌입했다. 한화오션의 자율 운항 시험선박 '한비(HAN-V)'는 실증 시험을 통해 관제센터로부터 전달된 제어 명령에 따른 엔진, 방향타 등의 반응을 확인할 수 있는 원격제어시험, 계획된 운항 경로를 따라 선박이 잘 따라가는지를 확인하는 경로 추종 시험, 운항 중 복수의 선박을 조우했을 때 충돌 위험을 판단하고 위험을 잘 회피하는지 확인할 수 있는 충돌회피 시험 등 자율운항선 운항을 위해 필요한 주요 기능들에 대한 테스트를 이미 마쳤다. 해상에 위치한 선박과 시흥 R&D캠퍼스에 위치한 자율운항선 관제 센터 간의 원격 통신을 포함하여 자율운항선 운영을 위해 필요한 모든 시스템에 대한 테스트도 완료한바 있다.

한화오션은 올 하반기 대형 상선 대상으로 자율운항 시스템을 해상 실증할 예정이며, 2035년까지 완전자율운항이 가능한 스마트십 기술을 확보할 계획이다.

삼성중공업은 1만 5000TEU급 컨테이너선에 자체 개발한 원격 자율운항 시스템 '삼성자율선박(SAS)'을 탑재하여 거제도에서 제주도, 대만 가오슝항까지 운항에 성공했다. 현재 기술 고도화를 위한 기술 개발에 집중하고 있다.

조선업계 관계자는 "자율운항은 해상 운송 패러다임을 바꿀 미래 기술로 손꼽히고 있으며 한국 조선업계도 관련 기술을 확보해 안전운항을 위한 핵심 기술을 보유하고 있다"라면서 "해상 테스트와 실선 탑재 실적이 아직까지 부족한 것이 현실"이라고 말했다. 이어 "자율운항선박 시대가 도래하면서 현신적인 변화를 맞고 있지만 법과 제도적 장치가 턱없이 부족한 상황"이라며 "사고 발생시 책임 소재를 규명하는데 어려움이 있는 만큼 2025년 부터 시행될 자율운항선박법의 규제특례 조항 등을 통해 안정적인 기술 개발이 이뤄지길 바란다"고 덧붙였다.