美 NHTSA, 음주운전 센서 기술 표준화 추진

알코올 장애(Alcohol impairment)는 미국 도로에서 발생하는 주요 사망 원인 중 하나로, 2021년에 음주운전 사고로 13,384명이 사망했다. 이로 인한 경제적 손실은 약 2,800억 달러에 이른다. 

NHTSA의 앤 칼슨(Ann Carlson) 국장 대행은 “음주운전 사고는 100% 예방할 수 있습니다. 음주나 약물로 인한 음주운전은 그 어떤 변명이나 이유도 있을 수 없습니다. 이번 연말연시에는 모두가 책임감을 가지고 행동해 주기를 촉구합니다. 술을 마셨다면 대중교통을 이용하고, 대리운전을 부르거나, 택시나 차량호출 서비스를 불러 안전하게 귀가하세요”라고 밝혔다.

자동차 OEM은 카메라와 초광대역 펄스 레이다 감지기부터 호흡 센서와 혈관 IR 분석에 이르기까지 운전자 모니터링을 위한 다양한 차량 내 감지 기술을 개발하고 있다.

NHTSA의 안전을 위한 운전자 알코올 감지 시스템(Driver Alcohol Detection System for Safety, DADSS) 연구 프로그램에서는 혈액이나 호흡 알코올을 정확하고 신속하게 측정하여 음주운전을 예방하는 비침습적(non-invasive) 기술을 개발하고 있다.

프로그램 초기 단계의 탐색적 연구를 통해, 차량 내 사용을 위한 호흡 기반 및 터치 기반의 두 가지 센서 접근 방식의 타당성을 확립했다. 그 이후 이 프로그램은 수동적이고 정확하며 신뢰할 수 있는 알코올 측정에 필요한 고성능 표준을 충족하기 위해 노력하면서 센서 하드웨어 및 소프트웨어 개발에 상당한 진전이 있었다. 

현재 개발중인 두 가지 기술 접극 방식이 있으며, 두 기술 모두 적외선 분광법을 사용하여 운전자의 알코올 농도를 측정한다. DADSS 터치 센서는 운전자의 손 피부 모세혈관의 혈중 알코올 농도(BAC)를 측정한다. 광학 모듈이 장착된 터치패드를 시동 스위치나 스티어링 휠에 통합하여 운전자가 스티어링 휠이나 시동 스위치를 터치하면 근적외선이 운전자의 피부에 비춰지도록 할 수 있다. 반사된 근적외선의 일부가 터치패드에 수집된다. 이 빛은 알코올 농도를 포함한 피부의 화학적 특성 정보를 전송한다. 

다른 DADSS 음주 측정기는 운전자가 내쉬는 호흡에서 알코올과 이산화탄소(CO2) 농도를 동시에 측정하는 검출기를 사용한다. 희석된 호흡은 광학 검출기가 알코올과 CO2에 흡수된 적외선의 양을 측정하는 측정 캐비티로 흡입된다. 이러한 측정값을 사용하여 운전자의 호흡 알코올 농도가 계산된다.

졸음운전을 방지하기 위한 카메라 기반 시스템도 차량에 점점 더 보편화되고 있다. 카메라 기반 시스템은 운전자의 머리 자세, 운전자의 시선, 운전자가 눈을 감고 있는 시간, 눈 깜박임 속도, 눈을 감는 시간, 하품 및 기타 얼굴 표정 등 졸음 상태를 파악할 수 있는 다양한 운전자 머리 및 얼굴 특성을 측정할 수 있다. 운전자의 졸음은 시간이 지남에 따라 점점 더 심해지는 경향이 있으며, 운전자의 졸음은 점진적으로 진행되기 때문에 현재 졸음 상태를 기반으로 몇 초 또는 1분 후의 졸음 상태를 예측할 수 있다. 

그러나 술에 취하지 않은 사람의 운전을 막는 오탐지 결과를 방지하려면 기술의 신뢰성이 높아야 한다. 제안된 모든 표준은 합리적이고 실행 가능해야 하며, 무엇보다도 교통사고 및 관련 사망자를 줄여야 한다.

이 고시(ANPRM: Advanced Impaired Driving Prevention Technology)는 음주운전 감지 기술 현황과 안전하고 효과적인 기술 배포 방법에 대한 정보를 수집하는 데 도움이 될 것이며, 연구와 기술이 음주운전 예방 표준을 개발할 수 있는 수준으로 발전함에 따라 기관의 업무를 발전시키는 데 필요한 정보를 제공할 것이다. 

초당적 인프라법(Bipartisan Infrastructure Law, BIL)은 NHTSA가 신규 승용차에 ‘첨단 음주 및 장애 운전 방지 기술(advanced drunk and impaired driving prevention technology)’을 장착하도록 요구하는 미국 연방 자동차 안전 기준(Federal Motor Vehicle Safety Standards, FMVSS)을 제정하는 최종 규칙을 제정하도록 지시한다. 이 법에 따르면, NHTSA는 제안된 표준이 합리적이고 실행 가능해야 하며, 무엇보다도 교통사고 및 관련 사망자를 줄여야 한다는 국가 교통 및 자동차 안전법의 요건을 충족하는 경우에만 새 규정을 발표해야 한다. 

미국 교통부 폴리 트로텐버그(Polly Trottenberg) 차관은 “음주운전 사고는 미국에서 도로 사망 사고의 주요 원인 중 하나이며 너무 많은 생명을 잃는 것은 비극적인 일입니다"라며 “오늘 발표한 규칙 제정안 사전 예고는 신규 승용차에 음주운전 방지 기술을 의무화하는 새로운 안전 표준을 향한 첫걸음입니다. 오늘이 있기까지 도움을 주었고 앞으로도 이 문제의 토대를 마련하는 데 힘을 보탤 NHTSA 팀, 선출직 공무원 및 웅호자에게 박수를 보냅니다”라고 밝혔다.

---

AEM_Automotive Electronics Magazine