채영석 | 볼보트럭 플래투닝 스웨덴 동승기 |

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작성일 2016.09.07 04:02

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볼보트럭의 플래투닝 차량을 스웨덴 고텐버그(예테보리)와 팔켄버그 일대에서 동승 형태로 체험했다. 트럭 플래투닝은 트럭 여러 대를 네트워크로 묶어 선두의 트럭 운전자가 주행을 하면 뒤따라오는 트럭이 1초의 간격을 두고 함께 주행하는 시스템이다. 굳이 우리말로 표현하자면 군집주행이다. 볼보의 플래투닝 시스템을 중심으로 자율주행차의 현 상황을 짚어보고 미래를 전망해 본다.

자율주행차는 크게 5단계로 나눈다. 1단계가 페달에는 발을 떼는 것(Feet Off)으로 크루즈 컨트롤과 긴급비상제동 등이 여기에 속한다. 크루즈 컨트롤은 도입된 지 상당한 시간이 지났고 긴급 제비상동장치는 최근 들어서 지역에 따라 기본 장비로 의무화되기 시작했다. 이 분야에서는 볼보 승용차가 시티 세이프티라는 이름으로 소개한 것이 시작이다.

2단계는 스티어링 휠에서 손을 떼는 것(Hands Off)으로 능동 조향 시스템, 차선이탈방지 장치 등이 채용된 단계다. 차선 이탈 방지 시스템도 도입된 지 꽤 시간이 지났다. 지금은 능동 조향 시스템이 고급차를 중심으로 채용되고 있다. 작년까지만 해도 10 초 정도의 시간이 지나면 경보음을 울린 후 기능이 해재되었었다.

지금은 메르세데스 벤츠의 10세대 E클래스가 1분 동안 손을 떼도 차로의 중앙을 정확히 따라간다. 또 최근 출시된 제네시스 G80은 1분 30초로 세팅이 되어 있다. 두 시스템의 차이는 있다. E클래스는 코너링시 카메라가 차로를 놓지더라도 앞 차의 궤적을 따라가 준다. 다만 이 때 앞 차가 차로를 유지하지 않고 이탈 했을 때는 어떨 것인지에 대해 체험해 보지는 못했다. 어쨌거나 2단계인 손을 완전히 떼는 수준까지도 아직 가지 못했다.

3단계는 전방에서 눈을 떼는 것(Eyes Off)으로 전방 주시를 하지 않는 것을 말한다. 능동조향장치가 완전히 작동이 된다면 여기에도 해당된다. 4단계는 운전에 대해 신경을 쓰지 않는 것(Brain Off)이다. 그리고 마지막으로 운전자가 없는 완전 무인자동차(Driverless)를 5단계로 구분한다.

그러니까 승용차를 중심으로 하면 지금 미디어에 수없이 언급되고 있는 자율주행기술은 1.5단계 수준에 와 있는 것이다. 금방이라도 무인자동차가 실현될 것이라고 하는 것은 허풍에 가깝다. 물론 이론적으로는 가능하다. 하지만 이론 이 외에 고려해야 할 것들이 수없이 많다. 이는 비행기의 무인 주행 이야기가 나온 지 25년이 지났음에도 여전히 이루어지지 않은 것을 보아도 그 실현이 생각보다 쉽지 않다는 것을 말해 준다.

그래서 당장에 실현이 가능한 것부터 시작하자는 것이 트럭이 고속도로에서 부분적인 자율주행 기술을 이용해 연비 향상과 도로 정체 해소, 도로 환경 개선을 해 보자는 것이 플래투닝이다.

유럽에서는 2016년 4월 네덜란드 정부가 플래투닝 기술 활성화를 목표로 ‘유럽 트럭 플래투닝 챌린지 2016’를 개최했다. 이 행사에는 볼보를 포함한 유럽의 6개 상용차 업체가 참가했다. 참가 차량들은 각각 스웨덴, 독일 벨기에에서 출발해 네덜란드 항구도시 로테르담에 안전하게 도착하는 데 성공했다.

볼보트럭은 약 40톤 가량의 짐을 실은 총 3대의 FH 4x2 트랙터 (500마력 / I-쉬프트 장착 차량 2대, I-쉬프트 듀얼 클러치 장착 1대)가 프로젝트에 참가했다.

볼보트럭은 EU의 재정적 지원을 받아 2009년부터 2012년까지 3년간 차세대 교통환경 프로젝트인 ‘교통환경을 위한 안전한 로드 트레인(SARTRE: Safe Road Trains for the Environment, 이하 SARTRE로 표기)’를 수행한 바 있다. 이 프로젝트에 참가한 볼보트럭은 유럽연합위원회의 대표자들과 미국, 일본, 유럽의 교통기술 전문가들이 지켜보는 가운데 자사의 도로 주행 시험장에서 로드 트레인 시스템을 공개하기도 했다.

볼보의 로드 트레인 시스템은 무선 기술을 통해, 일종의 호송대 역할을 하는 선두차량의 운전자가 직접 운전을 하고 뒤따르는 4-5대의 후행 차량들은 마치 기차처럼 선행 차량의 주행 정보를 받아 셀프 드라이빙 방식으로 운행된다. 2012년 최초로 시행된 시연에서 볼보트럭은 자사의 FH트럭이 선두에 서서 또 다른 볼보트럭 1대와 3대의 승용차가 일정한 거리로 무인 운행될 수 있도록 리드하면서 도로상에서 로드 트레인 시스템을 완벽하게 운영하는 시연을 펼쳐 보이기도 했다.

오늘 동승한 플래투닝 차량은 SATRE와는 다른 내용이다. 승용차량은 함께 주행할 수 없다. 프로젝트의 목적 자체가 다르기 때문이다. SARTRE 프로젝트에서는 승용차와 트럭이 함께 주행을 했지만, 일반적으로 고속도로에서 트럭과 승용차는 주행환경 및 최고 속도가 다르기 때문에 다른 방식으로 진행했다.

트럭 플래투닝은 트럭 여러대가 무선 네트워크로, 레이더와 카메라 시스템으로 각각 연결되어있는 시스템이다. 선두 트럭이 핸들링, 가속, 감속, 제동 등 모든 상황을 제어하고, 뒤따라가는 트럭은 제동을 위한 반응시간이 이론적으로 제로(Zero)화 된다. 이를 바탕으로 차량간 통신, 근접한 차량을 통제할 수 있는 센서 개발 및 선행과 후행 차량들 사이에 정확하게 어떠한 정보들이 전송되어야 하는지 등에 대한 부분을 중점적으로 연구해 왔다.

유러피안 챌린지에서 볼보트럭은 3대가 연결된 상태로 운행 되었다. 이론적으로는 여러대의 차량을 연결할 수 있지만 3대 이상의 트럭이 실제 도로에서 주행한다면 다른 차량들의 운행에 방해가 될 수도 있다고 판단하고 있다. 연결도 아직까지는 볼보트럭끼리만 가능하다. 현재는 다른 브랜드들과도 연결할 수 있는 방안을 모색중이라고 한다.

차량은 FH를 베이스로 13리터의 직렬 6기통 디젤 엔진과 AMT가 조합되어 있다.

기본적으로 플래투닝 시스템은 차 대 차 커뮤니케이션을 기반으로 한다. 와이파이로 정보를 주고 받는다. 이번에 연결된 차량은 세 대로 모두 운전자가 탑승했다. 맨 앞 차를 뒤 차가 따라가는 형태를 취했다. 맨 앞 차에는 한 대의 카메라와 레이더가 설치되어 있고 그로 얻은 정보는 뒤 두 차의 모니터에 전달된다. 그러니까 선도 차량을 두 번째 차량이 따라가고 다시 그 두 번째 차량을 세 번째 따라가는 것이 아니다.

이 상태로만 보면 승용차의 ACC와 비슷해 보인다. 하지만 볼보트럭의 플래투닝 시스템은 차 간격 유지를 최단 0.2초에서 1초 사이로 설정하고 있다. 그로 인해 발생하는 차 간격은 4미터에서 22미터까지를 유지하는 것을 기본으로 설정하고 있다. 이 때 신호라든가 끼어들기 차량으로 인해 앞 차와 간격이 벌어져도 와이파이로 정보를 주고 받아 그 신호가 닿는 거리에서는 수 km 까지 다시 연결될 수가 있다. 이것이 ACC와 가장 큰 차이이다.

처음 출발지에서 고속도로까지는 수동으로 조작했다. 그 상태에서 얼마 되지 않아 신호 때문에 앞 차와 멀어졌다. 시스템 작동이 되지 않은 상태였는데도 그 격차가 걱정됐다. 그도 그럴 것이 다시 출발 후 앞쪽에 진행하는 차들이 2차로임에도 불구하고 과속을 하지 않고 주행선으로 정속주행을 하고 있었다. 결국은 트럭 운전자가 추월을 해 앞 차와의 거리를 좁힐 수밖에 없었다.

고속도로에 들어서도 끼어 들기라든가 돌발 상황 등으로 인해 세 대의 차가 일정 간격을 유지하기가 쉽지 않았다. 물론 세 차량의 운전자는 모두 스티어링 휠을 잡고 있었다. 아직까지는 도로에서 스티어링 휠에서 손을 떼는 것이 불법이다. 그런데도 발을 떼고 시험 주행을 할 수 있게 된 것만으로도 의미가 있다. 여기에서 생각할 수 있는 것이 예를 들어 여러 대의 트럭이 플래투닝으로 간격을 좁혀 주행하고 있을 때 도중에 진출로가 있어 그곳으로 나가고자 하는 다른 차량에 대해 어떻게 대응해야 하느냐도 풀어야 할 숙제다.

그러니까 플래투닝은 4단계나 5단계의 자율주행차로 가기 위한 초기 단계에서 가능한 것을 우선 소화하기 위한 대안인 것이다.

무엇보다 기후변화로 대변되는 환경 악화를 줄이고자 하는 노력을 비롯해 도시화에 따른 생활과 이동 수단의 변화, 안전에 대한 요구의 증대, 운송 수단의 수요 증가, 운전자의 부족 등을 위해서 필요한 것이 현실이다.

따라서 수송 수단의 효율성을 높이고 환경 피해를 저감하고 안전성을 높이는 것은 앞으로도 지속가능한 모빌리티를 위해 피할 수 없는 과제라는 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 시장과 끊임없이 대화를 해야 하고 연구 개발을 추진하며 사회와의 조화를 위한 접점을 찾아야 한다.

물론 자동화로 인한 운전자의 역할이라든가 안전(Security), 사회의 수용 여부, 표준화와 지역에 따라 천차 만별인 규정과 규제해야 하는 등 풀어야 숙제가 많다. 이런 문제의 해결을 위해 연구 개발과 더불어 소비자들과의 소통을 더 해 인식을 높이고 규제를 정립해야 하며 사회와의 조화할 수 있는 방안을 강구해야 한다.

볼보트럭은 ‘By People, For People”이라는 슬로건 아래 이런 노력을 해오고 있다. 보기에 따라서는 당장에 시연하고 있는 플래투닝 기술에 대해 실망할 수도 있겠지만 기술이 실용화되기까지의 복잡성을 감안한다면 적지 않은 의미를 갖고 있다고 할 수 있다. 물론 이런 미래에 대한 테마를 선점함으로써 브랜드 이미지를 제고할 수 있다는 점도 충분히 고려하고 있을 것이다.

볼보트럭은 차량자세제어장치(ESP: Electronic Stability Program), 차선이탈방지장치, 운전자경계장치, 차선변경보조장치 및 어댑티브 크루즈 컨트롤 등 다양한 첨단 안전 장치를 탑재 하고 있다. 선두 트럭에는 음주 시 시동이 안 걸리는 알코올락(Alcolock: 운전자의 알코올 수치를 측정하여 차량의 출발을 제한하는 장치)과 볼보가 현재 생산하고 있는 능동 및 수동 안전 시스템을 기본 또는 옵션으로 모두 장착하고 있다.

볼보는 현 시점에서는 플래투닝이 상용화되려면 최소한 5년의 시간은 걸릴 것이라고 전망했다. 단지 기술적인 문제만으로 해결되지 않을 것이기 때문일 것이다. 승용차도 마찬가지이지만 당장에는 고속도로 등에서의 운전자의 부담을 줄여주고 연비 성능을 높이기 위한 수단으로써 2단계의 자율주행차 기술 수준이 실현 가능할 수 있는 시기와 비슷하다. 그 2단계, 즉 손을 떼는 단계에서 눈을 떼는 3단계로의 진화가 가장 어렵다고 한다. 그 이야기는 자율주행차의 실현이 앞으로도 적지 않은 시간이 걸릴 것이라는 얘기이다.

그보다는 적극적 안전장비로서의 기능이 한층 강화될 것으로 보인다. 졸음 운전과 전방 주시 태만 등으로 인한 사고를 줄이고 넓게는 운전자의 피로를 경감해 스트레스를 줄이는 것 역시 사고 예방에 중요한 요소다.

궁극적으로는 무인주행을 목표로 하고 있다. 그를 위해서는 적어도 맨 앞 차에만 운전자가 타는 단계까지의 발전이 선행되어야 할 것이다. 볼보트럭의 플래투닝 시스템에 관한 연구는 이론적인 현상만을 내 세우지 않고 실제 발생할 수 있는 복합적인 모든 상황을 고려하며 사회에 녹아 들 수 있는 자율주행차의 실현을 위한 노력이라고 할 수 있다. 볼보트럭측은 이 시스템을 하루빨리 상용화해 고객과 사회에 제공하기 위해 업계는 함께 인프라 및 안전 기준 등 해결해나가야 한다고 강조하고 있다.