1정의

「자율주행자동차 상용화 촉진 및 지원에 관한 법률」에서의 정의는 다음과 같다.

• “자율주행자동차”란 「자동차관리법」 제2조제1호의3에 따른 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 말한다.
• “자율주행시스템”이란 운전자 또는 승객의 조작 없이 주변상황과 도로 정보 등을 스스로 인지하고 판단하여 자동차를 운행할 수 있게 하는 자동화 장비, 소프트웨어 및 이와 관련한 모든 장치를 말한다.
• “자율협력주행시스템”이란 「도로교통법」 제2조제15호에 따른 신호기, 같은 조 제16호에 따른 안전표지, 「국가통합교통체계효율화법」 제2조제4호에 따른 교통시설 등을 활용하여 국토교통부령으로 정하는 바에 따라 자율주행기능을 지원ㆍ보완하여 효율성과 안전성을 향상시키는 「국가통합교통체계효율화법」 제2조제16호에 따른 지능형교통체계를 말한다.
• “정밀도로지도”란 「공간정보의 구축 및 관리 등에 관한 법률」 제2조제8호에 따른 측량성과로서 국토교통부령으로 정하는 바에 따라 자율주행자동차의 운행에 활용 가능하도록 도로 등의 위치정보 등이 포함된 정밀전자지도를 말한다.

2정보통신 용어사전에서의 정의

자율 주행 자동차(autonomous vehicles), 동의어는 자율 주행차(autonomous car, self-driving car)의 정의는 “운전자 또는 승객의 조작 없이 스스로 운행이 가능한 자동차”라 정의하고 있음.

자율주행 자동차는 다양한 종류의 센서(예를 들면 라이다(lidar), 카메라(camera), 레이더(radar), 초음파 센서 등)와 차량사물통신(V2X, Vehicle to Everything)을 이용하여 주변 환경을 인식한다. 또한 위성 위치 확인 시스템(GPS)의 위치 정보와 도로 정보를 토대로 운전자의 개입 없이 주행 상황을 판단하여, 스스로 차량을 제어하는 자동차를 말한다.

자율주행은 지원하는 기능 정도에 따라 자율주행 레벨을 분류할 수 있다. 자율주행자동차의 경우 국제자동차기술자협회(SAE International: Society of Automotive Engineers International)는 SAE J3016 표준에서 자율주행 레벨을 6단계로 분류하였다. 참고로 SAE 자율주행 6단계는 미국 교통부(DoT)가 SAE J3016 표준을 연방 자율주행차 정책(Federal Automated Vehicles Policy)에 활용 방안을 발표한 이후 국제적인 자율주행 단계 구분 기준으로 통용된다.

• 제목 : 자율주행 융합데이터 기반의 디지털 공간정보지도 자동 갱신 시스템 개발 기술 최종보고서
• 저자 : (주)지오스토리; (주)카카오모빌리티
• 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원
• 출판년도 : 2024-05

1최종목표

공공 공사차량을 이용한 도로 융합데이터 기반의 디지털지도 갱신을 위한 동적지도 서비스 시스템 및 차량 시스템 기술 개발

2전체 내용

• 도로주변 시설물 객체 탐지를 위한 데이터 획득 장비의 수요처 요구사항(가격, 스펙, 인터페이스, 환경, 활용 등) 분석 및 사용 센서 정의(카메라, 라이다 등)
• 수요처의 요구사항 기반으로 정의된 센서 및 사용자 인터페이스를 활용한 센서 정보의 획득, 가공 및 5G/LTE 전송하기 위한 수요처 요구사항을 분석을 통한 차량시스템 개발
• 센서 데이터 수집 및 도로 주변 시설물 탐지 결과 모니터링 및 관리 시스템 개발
• 획득 센서 데이터를 활용한 도로 주변 시설물 객체인지 기술 개발
• 수요처 요구사항 반영한 연계 API 개발
• 객체 인지 알고리즘 데이터 구축 및 데이터 공유와 인지 알고리즘의 업데이트 기술 개발
• 차량시스템은 고가의 외산 시스템을 저가형으로 대체하기 위한 다수의 일반 차량에 설치 및 운영 가능하도록 개발

3연구개발 성과

• 차량 탑재형 융합데이터 취득 시스템
• 디지털 공간정보 동적지도 자동갱신 시스템

4연구개발성과 활용계획 및 기대 효과

• 국산 저가형 실시간 공간정보 획득 장비 개발 및 적용으로 측량 비용 절감
• 실시간 공간정보 획득 기술 기반 광범위 시설물 변화의 모니터링으로 신속한 의사결정 가능
• 신속하고 체계적인 도로자산관리로 사회 안정성 확보 및 국비 절감효과

• 제목 : 자율주행 기술을 활용한 실시간 도로교통 인프라 모니터링 장비 개발(A Study on the development of real-time road infrastructure monitoring equipment using autonomous driving technology)
• 저자 : (주)유디엔에스; (주)씨스텍
• 발행처 : 한국도로공사 스마트도로연구단
• 출판년도 : 2023-11

1배경 및 필요성

• 정부는 ‘27년 완전자율주행 Lv.4 세계 최초 상용화를 목표로 하는 『미래자동차 발전전략』을 2019년 10월 발표
  • 우리나라는 지리적 여건·통신 인프라 강점을 활용하여 센서 중심 독립형뿐만 아니라 통신을 함께 활용하는 커넥티드형 동시 추진 가능하다는 장점을 갖고 있어 미래차 세계 1위의 가능성이 있음을 제시하며,
  • 이를 위해 ’24년까지 완전자율주행에 필수적인 통신, 정밀지도, 교통관제, 도로 등 4대 인프라 전국 주요 도로 완비 등의 인프라 기반 구축과 제도 기반완비, 완전자율주행차량개발 등의 구체적인 실행전략 제시
  • 미래차 서비스 준비와 관련하여 미래차를 이용한 서비스의 공공수요를 창출하기 위해 교통약자 이동지원, 자율주행 무인 순찰 등 9대 공공서비스 기술개발(‘21~) 및 시범사업(‘25~) 추진방안 제시
• 정부가 추진중인 커넥티드형 자율차의 상용화를 위하여 자율주행 도로교통 인프라가 활발히 구축되고 있으며, 이에 대한 지속적인 유지관리 필요성도 증가하고 있음
  • 정부는 이에 대비하기 위하여 자율주행 관련 인프라의 상태를 모니터링하고 긴급복구를 지원할 수 있는 기술개발 및 실증 국가R&D를 ’26년까지 추진 중

2연구 목적

• 실시간 도로교통 인프라 모니터링 모듈 개발 및 표준화
  • 카메라, 조도·조명센서, 라인프로파일러 등을 활용하여 물리적 인프라 상태를 모니터링하고 V2X 기지국 등 디지털 인프라 상태 모니터링을 위한 단말기 개발
  • 차량내 설치와 탑재가 용이한 형태의 인프라 모니터링 진단 장치의 모듈화
• 정밀도로지도 기반 인프라 성능 분석 및 추적 관리
  • 정밀도로지도와의 맵 매칭이 가능토록 검지 객체 측위 정확도 0.5m 이내로 검지
  • 모니터링되는 시설의 성능에 대한 지속적인 관찰, 저장, 추적 및 분석을 통해 예방적 유지관리 지원
• 실시간, 미터급 정확도를 갖는 도로 인프라 모니터링 데이터 수집 및 긴급복구 활용, 운영 효과 분석
  • 긴급복구 필요시 정확한 위치 특정을 통한 긴급복구 업무의 효율성 증진 및 대응 시간 단축

3연구 내용

3.1 1차 연구 내용

• 자율주행차의 안전주행과 관련된 도로 인프라의 모니터링에 소요되는 기술 개발
  • 영상기반 객체인식, 객체 정밀측위, 정밀도로지도와 검지객체 맵매칭 기술 등
• 차량 탑재용 모니터링 모듈 설계 및 mock-up 개발, 테스트
  • 전력 및 차량 배치(안) 설계 등
  • 모듈 시작품 실차량 적용
• 성능분석 및 모니터링 기술
  • 성능분석 리포팅 및 분석지원 기술
• 연구개발성과 무형자산(펌웨어, 특허 등록 등) 확보

3.2 2차 연구 내용

• 객체 인식기, 정밀측위, 맵매칭 기술 고도화
• 실증용 차량 탑재 모니터링 모듈 개발 및 현장 적용
  • 차량 장착 및 유지관리 방안
  • 데이터 획득 기술
• 성능분석 및 모니터링 기술
  • 데이터 저장, 분석 및 추적 기술
  • 데이터 시각화 기술
• 운영효과 분석을 위한 데이터 수집 및 분석
• 장비 전체 운영 및 실증

4연구개발 성과

4.1 차량 탑재용 모니터링 모듈 개발

• 산업용 PC를 적용한 테스트 장비를 개발하였고 군포지사 차량에 3대 설치하였다.
• 액션캠을 IP카메라로 적용하여 화질 개선 및 시스템 안정성 및 유지보수성을 개선하였다.
• M2M 5G라우터를 산업용 SIM Free LTE라우터로 교체하여 공간 활용도를 높이고 모뎀 구매 비용 및 통신 비용을 절감하였다.
• 임베디드 시스템을 적용한 차량 탑재용 모니터링 모듈의 시제품을 개발하였고 군포지사 차량에 5대를 설치하였다. (4대 설치 예정)
• 2023년 10월 현재 총 260만장(1.2TB)의 이미지를 수집하였다.

4.2 도로인프라 모니터링 기술 개발

• 모니터링 대상을 차선, 가드레일, 표지판, 공사장, 보행자, 작업자, 갓길 차량에서 회의 결과를 토대로 차선, 가드레일, 표지판, 공사장으로 최종 선정
• 각 탐지 대상에 대해 오픈소스, 도로공사 제공 데이터 등을 활용하여 학습 데이터를 구축하고 YOLO V8과 Detectron2를 활용한 탐지 모델을 개발하였다.
• Weber contrast와 추출한 차선의 histogram을 활용하여 차선의 이상상태를 판단 가능한 알고리즘을 개발하고, 주행영상을 통해 해당 알고리즘 검증을 수행하였다.
• 가드레일의 이상상태를 판단하기 위해, 1) 식생, 2) 가드레일, 3) 파손의 3 class로 구분된 분류모델을 개발하고, 주행영상을 통해 해당 알고리즘검증(식생, 가드레일 분류) 수행하였다.
• 탐지 score와 이미지 프로세싱 기법(SSIM, SIFT, B/W ratio)를 활용한 표지판 상태평가 알고리즘을 개발하였다.
• Django, PostgreSQL, Docker를 활용한 웹 기반 인프라 모니터링 플랫폼을 개발하였으며, 해당 플랫폼을 활용할 시 조사차량의 DB 관리, AI 기반 분석 자동화, 분석 결과의 가시화, 조사 영상의 위치 가시화, 분석 결과 다운로드 등의 기능을 갖고 있다.
• 맵 매칭 정확도를 확보하기 위해, 여러 GPS 장비를 비교하였으며 이 중 GNSS 네트워크 RTK를 선정하였다.
• 이동 중 RTK GPS의 위치 정확도를 분석하여 평균 20cm 이내, 최대 32cm 이내의 오차를 확인하였다.

• 제목 : 고속도로 자율주행기능 향상 지원 방안 연구(A Study on support plans to improve the use of level 2 autonomous driving funcions(ADAS) on expressway)
• 저자 : 김수희; 한동희
• 발행처 : 한국도로공사 도로교통연구원
• 출판년도 : 2024-02

• 제목 : 신도시의 자율주행 전용차로 도입 효과와 설치 가능성 분석 연구(Study of Seeking the Possibility and Effects of Implementing the Dedicated Automated Vehicle Lanes into New Cities)
• 저자 : 신도겸; 변완희; 신병흔; 박지은
• 발행처 : 한국토지주택공사 토지주택연구원
• 출판년도 : 2024

• 제목 : 미디어 소스/ADAS와 CAN신호를 연동하여 50Hz~200Hz Bass 대역의 체감형 사운드 및 패턴형 경고진동 제공을 위한 전기차 및 자율주행 차량용 가진형 우퍼진동 개발기술 개발 최종보고서
• 저자 : 젠스웰(주)
• 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원
• 출판년도 : 2023-05-26

• 제목 : 전기동력 방식의 대용량 BRT 자율주행 기반기술 개발 최종보고서
• 저자 : 한국철도기술연구원; (주)트리즈엔지니어링; ㈜자동차공학연구소; (주)하나텍시스템; 성균관대학교 산학협력단; 한국자동차연구원; 한국과학기술원
• 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원
• 출판년도 : 2023-04-14

• 제목 : 나선형 삼각 바퀴 기반 택배화물 라스트마일 계단 자율주행 배송 로봇 최종보고서
• 저자 : 부산대학교; 한양대학교
• 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원
• 출판년도 : 2023-04-10

• 제목 : 멀티레이어 마킹 툴킷을 이용한 시공현장 레이아웃 프린팅 자율주행 로봇 개발 최종보고서
• 저자 : 삼육대학교 산학협력단; 비아이엠팩토리; 한국폴리텍대학 산학협력단
• 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원
• 출판년도 : 2023-03-31

• 제목 : 자율주행차 전용차로 도입 타당성 분석 방법론 연구(A Research on the Methodology for Feasibility Analysis of the Introduction for Autonomous Vehicle Exclusive Lanes on Expressway)
• 저자 : 김수희; 한동희; 정소영; 김성환
• 발행처 : 한국도로공사 도로교통연구원
• 출판년도 : 2023-02

• 제목 : 자율주행시스템을 고려한 신도시 도로 네트워크 구축방안(I)
• 저자 : 신도겸; 김태균; 변완희; 권오준
• 발행처 : 한국토지주택공사 토지주택연구원
• 출판년도 : 2023

• 제목 : 자율주행기반 대중교통시스템 실증연구 : (2세부) 지능형 인프라 연계 자율주행지원 관제 시스템 개발 최종보고서(Development of the Traffic Control Center System connected with the Intelligent Infrastructure for Automated Driving
• 저자 : (주)세스트; 한국교통연구원; (주)엔제로; (주)엠큐닉; ㈜지오스토리
• 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원
• 출판년도 : 2022-03-18

• 제목 : 자율주행기반 대중교통시스템 실증연구 최종보고서(Connected and Automated Public Transport Innovation)
• 저자 : 한국교통연구원; 서울대학교; (주)세스트
• 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원
• 출판년도 : 2022-03-18

• 제목 : 자율주행 지원을 위한 도로변화 신속 탐지, 갱신 기술 개발 및 실증 최종보고서(Development and Verification of Rapid Detection Technology of Road Change for supporting Autonomous Driving)
• 저자 : 한국도로공사; 티아이랩; 한국지능형교통체계협회
• 발행처 : 국토교통부; 국토교통과학기술진흥원
• 출판년도 : 2022-02-10