부분 자동주행 안전성? 제네시스도 낙제점

IIHS는 카 메이커들이 부분 자동주행 시스템을 더 안전한 시스템으로 통합되도록 장려하기 위해 최근 새로운 등급 프로그램을 도입했다. 대략 시스템은 운전자의 눈이 도로를 향하고 손은 스티어링 휠 위에 있거나 항상 이를 잡을 준비가 돼 있는지 확인해야만 한다. 또 운전자가 이런 조건을 충족하지 못할 땐 경고를 확대하고 종국에는 적절한 비상 절차까지 밟아야 한다. 하지만, IIHS에 의해 최초 테스트된 14개 시스템 중 렉서스 LS의 시스템만이 ‘허용할 수 있는’ 등급을 획득했고, 두 개 시스템은 ‘최소’ 등급이었다. 나머지 11개는 ‘불량’ 판정을 받았다. 

글 | 한상민 기자_han@autoelectronics.co.kr









최근 미 IIHS(Insurance Institute for Highway Safety)가 새롭게 실시하고 밝힌 부분 자동주행 안전성 평가에서 거의 모든 글로벌 카 메이커의 시스템이 낙제점을 받았다. 

IIHS는 카 메이커들의 부분 자동주행 시스템이 더 안전한 시스템으로 통합되도록 장려하기 위해 최근 새로운 등급 프로그램을 도입했다. 이 프로그램에서 좋은 평가를 받으려면, 대략 시스템은 운전자의 눈이 도로를 향하고 손은 스티어링 휠 위에 있거나 항상 이를 잡을 준비가 돼 있는지 확인해야만 한다. 또 운전자가 이런 조건을 충족하지 못할 땐 경고를 확대하고 종국에는 적절한 비상 절차까지 밟아야 한다. 
결과적으로, IIHS에 의해 테스트된 14개 시스템 중 렉서스 LS의 시스템만이 ‘허용할 수 있는(acceptable)’의 등급을 획득했다. 이 외 두 개 시스템은 ‘최소(marginal)’ 등급이었고, 나머지 11개는 ‘불량(poor)’ 판정을 받았다. 

IIHS의 데이비드 하키(David Harkey) 사장은 이에 대해 “BMW, 포드, GM, 제네시스, 렉서스, 메르세데스 벤츠, 닛산, 테슬라, 볼보 등의 시스템을 평가한 결과 대부분 시스템 오용을 막고 운전자들이 도로에서 일어나고 있는 일에 집중토록 하기 위한 적절한 조치를 포함하지 않고 있었다”고 말했다.

렉서스 LS에서 사용할 수 있는 Teammate 시스템은 유일하게 ‘허용할 수 있는’ 등급을 받았다. 이어 GMC 시에라와 닛산 아리야가 ‘최소’ 등급을 받았다. 또 LS와 아리야는 각각 불량 등급을 받는 대체 시스템도 제공했다. 포드 머스탱 마하-E, 제네시스 G90, 메르세데스 벤츠 C클래스, 테슬라 모델 3, 볼보 S90은 한 가지 이상의 자동주행 시스템 버전이 ‘불량’ 등급을 받았다. (동일 이름의 부분 자동주행 시스템이 카 메이커의 다른 여러 모델에 사용되더라도 이 등급은 테스트된 특정 모델에만 적용된다.) 

 

이것은 자율주행이 아냐!

하키 사장은 “일부 운전자는 부분 자동주행으로 장거리 운전이 더 쉬워졌다고 느낄 수 있지만, 운전이 더 안전해진다는 증거는 없다. 여러 충돌 사고에서 알 수 있듯이 시스템에 적절한 보호 장치가 없으면 새로운 위험이 발생할 수 있다”고 경고했다. 

IIHS 뿐만 아니라, 전 세계 교통안전 당국은 부분 자동주행은 자율주행이 아님을 확실히 하고 있다. 그러나 카 메이커들은 때때로 그들의 시스템에 자율주행을 암시하는 명칭을 적용해 운전자의 혼란을 야기하고 있다. 운전자는 여전히 많은 일상적인 운전 작업을 처리하고, 자동화가 얼마나 잘 수행되고 있는지 모니터링하고, 문제가 발생할 경우 인계받을 준비가 돼 있어야만 한다. 대부분 부분 자동주행 시스템에 이처럼 운전자가 상황에 집중하고 언제든 준비할 수 있도록 몇 가지 안전장치가 마련돼 있긴 하지만, 이번 테스트처럼 해당 시스템은 충분히 안전하지 않은 상태다. 

새로운 테스트 프로그램 개발을 주도한 IIHS의 알렉산드라 뮬러(Alexandra Mueller) 수석은 “이런 시스템의 작동 방식은 사람들에게 실제보다 더 많은 일을 할 수 있다는 인상을 주지만, 그렇지 않을 뿐만 아니라 운전자가 부분 자동화의 한계를 이해하더라도 여전히 마음이 방황할 수 있도록 한다. 운전을 스스로 할 때보다 문제가 발생하기까지 지켜보고 기다릴 때 경계심을 유지하는 것은 더 어렵다”고 말했다. 

이에 따라, 심각하게는 운전자가 시스템을 활성화하고 고속도로에서 동영상을 보고 스마트폰 게임을 하거나 낮잠을 자기도 한다. 가장 널리 알려진 치명적인 사고로는 2018년 캘리포니아주 마운틴뷰에서 발생한 테슬라 Model X 사고가 있다. 당시 미 교통안전위원회(NTSB)는 Autopilot과 함께 운전자가 스마트폰 게임으로 주의가 산만해졌을 가능성이 가장 높다고 했었다.  

뮬러 수석은 “문제는 시스템에 따라 다르다. 많은 차량이 운전자가 도로를 보고 있는지, 또는 제어할 준비가 돼 있는지를 적절하게 모니터링하지 않는다. 또 빠르게 운전에 복귀시키는 주의 환기 기능이 부족하고 방황하는 운전자를 깨울 만큼 충분히 강력하지 않다. 게다가 탑승자가 벨트를 풀고 있는 등 다른 중요한 안전 기능이 꺼진 경우에도 이런 기능을 사용할 수 있다”고 말했다. 



개선의 가능성

테슬라의 Autopilot, GM의 Super Cruise 시스템과 유사한 기능을 제공하는 기능 번들을 포함하는 최근의 부분 자동주행 기술은 카메라, 레이다, 기타 센서를 이용해 도로와 다른 차량을 본다. 이는 적응형 순항제어(ACC), 레인 센터링(lane centering), 그리고 기타 다양한 운전자 지원 기능을 결합한다. ACC는 운전자가 선택한 속도를 유지하다가 전방에서 더 느리게 움직이는 차량이 있는 경우 설정된 후속 거리를 유지하기 위해 자동으로 감속하고 다음 거리가 분명해지면 가속을 한다. 레인 센터링은 운전자가 주행 차선에서 차량 중심을 유지하도록 돕기 위해 지속적으로 조향을 조정한다. 또, 자동 차선변경과 같은 새로운 기능도 갈수록 일반화되고 있다.

새로운 IIHS 등급은 자동 긴급제동(AEB) 기능이 꺼졌거나 안전벨트가 풀렸을 때에도 작동할 수 있는 등 또 다른 방식으로 자동주행 시스템의 위험을 증가시키는 특정 설계 특성을 억제할 뿐만 아니라 의도적인 오용과 장시간 주의력 공백을 줄이는 데 도움이 될 수 있는 안전장치를 권장하는 것을 목표로 한다. 이에 따라, 점수는 여러 시도에 걸쳐 실시된 일련의 테스트를 기반으로 부여되며, 일부 수행 영역은 다른 수행 영역보다 더 가중치를 부여한다. 이 테스트는 가능하면 폐쇄형 테스트 트랙에서 수행되지만, 공공 도로에서 수행해야 하는 특정 테스트는 IIHS 직원이 조수석에 앉아 주행 환경과 차량 시스템을 모니터링해 이뤄진다.

제조사들이 이미 소프트웨어 업데이트를 통해 시스템에 변경을 준 경우도 있는데, 이로 인해 등급이 조정될 수도 있다. 예를 들어, 두 가지 테슬라 시스템은 가장 최근의 리콜에 앞서 2023년 12월에 사용된 소프트웨어를 사용했다.

IIHS는 업계의 부분 자동주행 시스템의 개선 속도가 빠르게 이뤄질 것으로 기대하고 있다.
하키 사장은 “부분 자동주행 시스템을 갖춘 차들이 얼마나 빨리 우리의 도로에 도달하고 있는지를 고려할 때 이런 결과들은 걱정스럽다. 그러나 그룹 전체의 성과를 보면 한 가지 긍정적인 측면이 있다. 전반적으로 잘 된 시스템은 없었지만, 각 범주에서 적어도 하나의 시스템이 잘 수행됐다. 이는 쉽게 해결할 수 있다는 것을 의미하며, 어떤 경우에는 간단한 소프트웨어 업데이트 정도로 달성될 수 있다”고 말했다. 


 

평가 항목       
Driver monitoring  
IIHS는 부분 자동화를 안전하게 하기 위해 효과적인 운전자 모니터링이 필수적이라고 본다. 시스템은 운전자의 머리나 눈이 도로를 향하는지, 운전자의 손이 휠 위에 있는지, 필요한 경우 휠을 잡을 준비가 돼 있는지 감지할 수 있어야 함을 평가한다.
이 기능을 평가하기 위해 IIHS 엔지니어들은 운전자 감시 카메라의 렌즈와 운전자의 얼굴이 가려지고, 운전자가 아래를 내려다보고, 운전자의 손이 스티어링 휠 위에 없을 때 어떤 일이 일어나는지 기록한다. 핸즈프리 운전이 가능한 시스템의 경우, 엔지니어들은 운전자의 손이 대략 스마트폰 크기의 폼블록을 잡고 있을 때 어떤 일이 일어나는지 기록한다. 이런 조건에서는 시스템이 활성화돼서는 안 되며, 이미 켜져 있다면 경고를 해야 한다.

포드의 시스템이 최고점에 매우 근접했지만, 14개 시스템 중 어느 것도 이 모든 요구사항을 충족하진 못했다. 예를 들어 포드의 BlueCruise와 ACC + Stop & Go + LCA는 운전자의 얼굴이나 카메라 렌즈가 가려지면 즉시 경고를 발령했지만, 운전자 손이 다른 작업으로 포착될 때엔 감지하지 못했다. BMW와 메르세데스 벤츠 모델 모두는 운전자의 손이 스티어링 휠에 없을 때를 감지할 수는 있었지만, BMW 시스템은 카메라 렌즈나 운전자 얼굴이 가려질 때 반응하지 않았고, 메르세데스 벤츠 시스템은 운전자를 감시하는 카메라가 아예 없었다.



Attention reminders 
부분 자동주행에서는 시의적절하고 지속적인 주의 환기가 중요하다. 부분 자동주행 시스템은 운전자의 눈이 도로를 향하지 않거나 손이 조향을 맡을 준비가 되지 않았음을 감지하면 10초 이내에 청각 및 시각 경고와 같은 다중 모드 경고를 시작해야 한다. 또 20초가 되기 전에 세 번째 모드 경고를 추가하거나 차량 속도를 늦추기 위한 비상 절차를 시작해야 한다.

렉서스 Teammate, 포드의 시스템과 GM Super Cruise 모두는 이 모든 요건을 충족했다. 예를 들어, 테스트 운전자가 고의로 도로에서 시선을 돌리고 양손에 폼블록을 쥐면 Teammate는 4초 후 청각 및 시각 경고를 시작했고 16초 후 긴급 감속 절차를 시작했다.
Navi-link와 함께 핸즈프리 ProPILOT Assist 2.0 시스템이 장착된 핸즈온 닛산 ProPILOT Assist 2.0 시스템과 테슬라 FSD(Full Self-Driving)도 거의 비슷한 성능을 보였다. 예를 들어 핸즈온 닛산 시스템은 ‘운전자 해제’ 후 약 6초 후 청각 및 시각 경고를 제공했다. 하지만 브레이크를 밟은 약 21초가 지나서야 세 번째 유형의 경고를 제공했다. 다른 7개 시스템은 처음 15초 이내에 듀얼 모드 경고를 제공하지 않았다.



Emergency escalation and countermeasures
부분 자동주행 시스템은 운전자가 이런 주의 환기에 응답하지 않을 경우, 탑승자 및 다른 도로 사용자의 위험을 최소화하기 위해 적절한 비상 절차를 요구한다. 얼마나 많은 다른 모드의 경고를 발행하는지에 관계없이 시스템은 운전자 해제 후 35초 이내에 감속 절차를 시작해야 한다. (이렇게 오랫동안 경고를 무시한 운전자는 조난을 당하거나 시스템을 잘못 사용하는 것으로 간주된다.) 시스템은 응급구조 또는 24시간 헬프센터에 SOS 메시지를 전송해야 하며, 운전자는 드라이브의 나머지 동안 자동화를 다시 시작하지 않아야 한다.

테스트를 거친 14개 시스템 중 GM의 시스템만이 이 모든 조건을 충족했다. 5개 시스템에서는 3가지 비상 절차 중 2가지가 포함됐고, 5개 시스템에서는 1가지만 포함됐다. 렉서스는 다이내믹 레이다 크루즈 컨트롤(Dynamic Radar Cruise Control)과 차선 추적 지원(Lane Tracing Assist), 그리고 두 개의 제네시스 시스템은 운전자가 운전을 중단하고 반복적인 경고에 반응하지 않을 때 어떤 비상조치도 취하지 않았다.



Automated lane change
ACC auto-resume                  
Cooperative steering

또 다른 요구사항은 운전자가 의사결정에 지속적으로 관여하도록 하기 위한 것들에 대한 것이다. 이에 따라 모든 차선 변경은 운전자가 시작하거나 확인해야만 한다. 교통이 ACC로 하여금 차를 완전 정지 상태로 만들 때는, 시스템이 운전자가 도로를 보고 있고 2분을 지나지 않았음을 확인할 수 없는 한 자동으로 재개되어서는 안 된다. 레인 센터링 기능은 운전자가 차선 내에서 수동 조향을 할 때에 자동으로 꺼지면 안 된다. 이렇게 되면 운전자가 운전에 물리적으로 참여하는 것을 방해할 수 있고, 물리적으로 참여하면 정신적인 해제를 방지하는 데 도움이 될 수 있다.

여기서는 테스트 카들의 많은 시스템이 다른 범주보다 좋은 성능을 발휘했다. GM Super Cruise와 테슬라 FSD는 운전자 입력 없이 차선 변경이 가능한 유일한 차량이었다. Super Cruise와 두 테슬라 시스템은 운전자가 수동 조향을 할 때 레인 센터링을 끄는 유일한 시스템들이었다.
다수의 시스템은 2분 이상 정지한 후, 또는 운전자가 도로를 바라보지 않을 때 ACC가 자동으로 재개됐다. 예를 들어, 테슬라의 시스템과 BMW Active Driving Assist Pro는 두 시나리오 모두에서 ACC를 재개했고 다른 시스템은 두 상황 중 하나에서 다시 시작됐다. 볼보의 Pilot Assist는 두 시나리오 모두에서 자동으로 재개되지 않는 7가지 시스템 중 하나였다.



Safety features        

IIHS는 부분 자동주행에 안전상 이점이 있다는 증거는 거의 없고 입증된 안전 기능이 적용될 때만 이런 시스템을 사용할 수 있어야 한다고 했다. 
여기에는 안전벨트, AEB, 차선이탈 방지 등이 포함된다. 이 카테고리에서 좋은 등급을 받으려면 운전자가 벨트를 착용하지 않았거나 AEB 또는 차선이탈 방지가 활성화되지 않았을 때 부분 자동주행 시스템이 켜지지 않아야 한다. 이미 시스템이 작동 중이고 운전자가 안전벨트를 풀면 시스템은 즉시 다중 모드, 운전자 이탈 주의 알림을 시작해야 한다. 끝으로, 자동화가 활성화된 경우 AEB 또는 차선이탈 방지를 끄는 것이 불가능해야 한다.

핸즈프리 ProPILOT Assist 2.0, 렉서스 Teammate, GM Super Cruise 시스템은 이런 모든 요구사항을 충족하는 유일한 시스템들이었다. Navi-link가 포함된 핸즈온 ProPILOT Assist와 BMW 시스템도 이에 근접했지만, 주요 안전 기능이 해제되면 경고 없이 각각 비활성화됐다. 이는 운전자가 차에 대한 완전한 제어를 다시 시작해야 한다는 사실을 인식하지 못할 수 있기 때문에 위험하다.

대조적으로, 대부분 시스템은 여러 안전 기능 요구사항을 충족하지 못했다. 예를 들어, 볼보 Pilot Assist는 운전자가 안전벨트를 풀 때 경고 없이 비활성화됐고, 차선이탈 방지 기능이 꺼진 상태에서 활성화될 수 있었으며, 주행 중에 이 기능을 꺼도 활성화된 상태로 유지됐다. 두 개의 제네시스 시스템은 모든 안전 기능 요구사항을 충족하지 못했다.

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AEM_Automotive Electronics Magazine