뚜렷한 차선, 뚜렷한 자율주행차의 미래

2019년에 나온 신차를 타보신 적이 있나요? 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS)이 장착된 차를 타보면, 자율주행차의 시대가 그리 멀지 않았다고 느끼곤 합니다.

특히 신차에 적용되는 차선 이탈 경고(LDW, Lane Departure Warning)와 차선 유지 보조(LKA, Lane Keeping Assistance) 기능을 켜고 주행을 하면 깜짝깜짝 놀라게 되죠. 살짝만 차선을 이탈하면 바로 스티어링휠에 진동을 주거나 소리가 나 운전자에게 주의를 주며, 고속도로 같이 일정한 속도로 주행하는 곳에서는 알아서 스티어링휠을 살짝살짝 조작해가면서 자동차 스스로 차선을 유지합니다.

그러면 어떻게 이런 자동차는 차선을 읽는 걸까요? 모든 도로의 정보를 알고 있어서? 아니면 위성으로 꾸준히 교통관련 단체와 소통을 하면서?

원리는 매우 간단합니다. 자동차에 내장되어 있는 카메라로 노면 표시를 읽고, 이를 실시간으로 분석해 처리를 하는 것이죠. 물론 이를 가능케 하기 위해서는 다양한 기술이 복합적으로 작용하지만요.

잘 보이는 차선은 인간에게만 필요한 것이 아니다

운전을 해보신 분들은 알겠지만, 차선이 잘 보이지 않으면 운전하기가 매우 어렵습니다. 특히 차선이 많은 도로에서 많은 차들이 빠른 속도로 달릴 때는 자칫 위험하기까지 합니다.

자동차의 노면 인식 카메라에게도 마찬가지입니다. 노면 표시가 제대로 되어 있지 않다면 차선을 읽을 수 없고, 그래서 차선 이탈 경고(LDW)나 차선 유지 보조(LKA)는 잘 작동하지 않습니다.

이런 기능이 탑재된 자동차를 운행해보신 분들이라면, 차선이 지워지거나 제대로 그려져 있지 않은 도로를 운행할 때 오작동하는 경험을 해보셨을 겁니다. 이런 사례는 자동차 시승 영상에서도 쉽게 찾아볼 수 있고요.

차선을 더 잘 보이게

3M의 도로 표시용 제품 (3M Connected Roads Contrast Tape Series 380ADAS)은 이런 문제를 해결하기 위해 만들어졌습니다.

비가 오거나 어두울 때, 혹은 이 둘 다일 때는 맑은 날에 비해 가시거리가 비약적으로 줄어듭니다. 카메라에게도 마찬가지입니다. 악천후에서는 제대로 읽을 수가 없습니다. 하지만 3M의 제품은 높은 색 대비와 빛 반사율을 극대화해 인간 운전자에게도 도움이 될 뿐만 아니라 LDW, LDK의 기능이 제대로 작동할 수 있게 돕습니다. 뛰어난 내구성도 오랜 기간 유지보수를 하지 않아도 되게끔 합니다.

자동차는 어떻게 노면을 읽을까?

자동차 제조 업체와 1차 공급업체는, 3M 교통 안전 연구소에서 자율주행 차량이 어떻게 장애물과 노면표시를 감지하는지에 대한 연구를 수행했습니다. 자동차의 카메라는 어떻게 차선을 읽을까요?

카메라는 우선 촬영한 이미지를 픽셀 데이터로 변경합니다. 어두운 쪽은 작은 숫자, 밝은 쪽에는 큰 숫자를 부여하죠. 그 다음, 알고리즘은 픽셀 데이터간의 대비가 가장 극명한 곳을 기준으로 차선이나 장애물을 구분합니다. 그림을 잘 보시면 차선이 있는 곳은 200이 넘는 숫자가 있고, 바로 그 옆 회색지대는 100대 초반의 숫자가 있죠. 이를 감지해낸다는 뜻입니다.

만약 노면표시가 손상되었거나 도로색과 차선색의 색상 대비가 뚜렷하지 않다면, 제대로 노면표시를 인식하지 못할 수 있습니다.

아직 우리는 완전한 자율주행차를 일상적으로 사용할 수는 없습니다. 하지만 3M의 이런 노력, 그리고 자동차 제조업체, 자동차 부품업체, 정부 기관 등의 노력이 합쳐진다면, 가까운 미래에 100% 완전한 자율주행차를 타고 출퇴근을 할 수 있는 날이 오지 않을까요?

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