미래자동차는 내연기관 차에서 수소차, 전기차 등 친환경차로 크게 동력원이 바뀌고 있고, 동시에 운전자의 안전과 운전 시 자율성을 제공하기 위해 자율 주행 등의 기술을 상용화할 준비를 마쳤고, 상용화를 위해 시장의 분위기 파악 및 법규 대응을 위해 기다리고 있는 중이다. 이러한 변화와 더불어 환경적인 요소, 윤리적 문제, 평가의 세분화 등의 이슈가 설계 단계에서 대응이 되어야 하고, 차량의 설계는 점점 고도화되어가고 있다.
1) 자율주행차의 윤리적 딜레마
예전 글에서 언급을 한적이 있는데 '트롤리 딜레마'와 같은 상황이 발생했을 때 자율주행 프로세서는 어떠한 판단을 할 것인가가 굉장히 까다로운 질문이다. 아래 a, b, c 중 어떠한 판단을 내렸을 때 가장 적은 피해를 받을 수 있을 것이며, 제조사 입장에서, 운전자 입장에서, 도로/교통시설 관리자의 입장에서 어떻게 판단했을 때 사회적인 물의나 비판을 가장 적게 받을 수 있는가 측면에서 고려되어야 한다.
물론 사고가 애초부터 발생하지 않으면 가장 좋은 상황이지만 피할 수 없는 경우를 가정하여 국토교통부에서 2020년 자율주행차의 윤리 가이드라인을 발표하였고 아래 핵심 내용을 몇 가지 정리해 두었다.
- 사용자 : 자율운행 시스템을 이해하고, 운행 제어권 전환 상황이 발생했을 때 제어권 인수 준비가 필요함.
- 제조자 : 인간의 생명이 가장 우선적으로 보호되어야 하고, 개인의 특성이나 관계성에 따라 우선순위를 정하거나 표준화를 하면 안 됨. 무엇보다 사고를 회피하도록 설계하는 것이 원칙이며, 사람과 시스템의 운행 책임을 명확히 구별할 수 있는 장치를 구축해야 함.
- 도로/시설 관리자 : 운전자와 기계시스템 중 책임이 누구에게 있나 구별할 수 있는 관리, 규제가 필요.
기본적인 골자는 사고를 되도록 회피하되, 피할 수 없는 경우 사람이 대응하고, 그럴 수 없는 경우 규제나 관리에 따라 시스템과 운전자 중 책임이 어디에 있는지 판단할 수 있는 장치가 마련되어야 한다는 것이다.
자율주행 기술이 상용화될 수준에 이르렀으나 아직 상용화가 완벽히 될 수 없는 가장 큰 걸림돌이 이 윤리적인 이슈이고, 유럽 시장에서는 자율주행 기술을 비교적 보수적으로, 북미에서는 인공지능과 자율주행에 대해 진보적으로 바라보고 있고, 그에 따른 가이드라인이나 규제를 가하고 있다.
2) 환경/기후 변화 문제
국제에너지기구 (IEA)는 세계 온실가스 배출량의 24%가 교통 부문에서 발생하고 그중 45%는 자동차에서 배출된다고 하였고, 유럽 연합에서는 2035년부터 내연기관차 판매를 금지하고 캘리포니아 등 지자체들도 심각성을 인지하여 하나씩 친환경차를 내놓기 시작했다. 운송체나 교통 산업에 종사하거나 관심있는 분들이라면 한 번 정도는 들어봤을 법한 탈탄소, 탄소 중립, 넷-제로(Net-zero) 등의 용어 들은 온실가스가 환경 변화의 가장 큰 원인 중 하나라고 보고 온실가스, 그 중 탄소의 배출에 대해 굉장히 보수적으로 바라보는 차원에서 등장한 단어들이다.
온실가스는 80% 정도가 운행 중 발생하여 내연 기관을 전기 기반의 동력원으로 바꾸려고 하고 있고, 제조 과정에서도 바디나 차체의 철강 알루미늄 제작, 배터리, 차량 플라스틱 제작에도 탄소 배출이 발생한다. 이런 차원에서 자동차 부품의 재사용과 재활용, 탄소 포집 등의 기술은 배출 탄소와 포집 탄소의 총량을 제로(0)로 만드는 넷 제로를 바라보고 있다.
이러한 환경 문제는 ESG(Environment Society Governance) 경영의 한 일환으로 기업이 단순히 이익을 내는 집단이 아니라 기업이 가지고 있는 사회적 책임 그리고 지속 가능성도 중요하게 평가받아야 한다는 시각에 따라 기업 차원에서는 경쟁력을 확보하기 위해 비즈니스 모델을 수정하게 된다.
3) 안전 규제
환경 문제 대응과 더불어 안전 문제도 차량산업에서 의미 있게 다루어지고 있다. 이러한 규제들은 의무 적용으로 강제되기도 하고 일부 환경 기준의 경우에는 각 국가에 맞는 수준을 차등 적용되고 있다.
이러한 규제 중 NCAP(New Car Assessment Program, 자동차 안전도 평가)는 제작사의 자발적인 참여로 신차에 대한 평가를 하는 제도인데, 차량의 안전/환경의 성능을 공개하여 소비자가 차량을 선택할 수 있는 가이드를 제공하고 있다. 이러한 프로그램은 완성차 업체들의 성능 경쟁을 유도하여 빠르게 안전/환경 기준을 만족시키고, 더 나은 성능까지 기대할 수 있게 만든다. 현재 미국의 USNCAP, 유럽의 Euro-NCAP, 중국의 C-NCAP, 일본의 J-NCAP, 한국의 K-NCAP 등 각 국가별로 평가 항목과 기준을 적용하고 있다. 이러한 NCAP은 탑승자의 상해를 최소화하는 평가 기준, 자율주행차 요소 기술 평가 기준도 담겨 있으며 유럽에서는 Green-NCAP이라는 환경에 대한 규제도 마련하여 강력한 환경 보호를 추진하고 있다.
4) 미래 자동차의 규제
환경과 안전 이슈는 비단 차량 산업뿐만 아니라 인명과 재산을 다루는 운송체 산업에서는 중요하게 다루어져야 한다. 차량의 타입이 친환경차로 변화하면서 모터와 배터리를 동력원으로 하는 형태의 자동차가 대세를 차지하게 되었다. 이슈화가 많이 되고 있는 배터리 폭발 사고나 환경과 관련하여 재활용에 대한 문제도 의미 있게 평가가 되어야 한다. 이러한 평가 방식은 전 과정평가(LCA, Life Cycle Assessment)라 하는 차량의 설계, 생산부터 메인터넌스, 폐기/재활용 단계까지 차량 수명이 유지되는 모든 과정을 평가하는 방식 하에 이루어지는 추세이다.
자율주행 자동차는 시장에서 보수적으로 바라보고 있으나 낮은 단계의 자율주행차는 점점 도로에서 점유율이 높아지고 있다. 자율주행차에서 기존의 전통차에서 추가된 새로운 내용이 다루어지고 있는데, 바로 사이버 보안 기준이다. 커넥티드 카 등의 무선 통신 기술이 자리를 잡고 있기 때문에 해킹을 통한 기능 고장, 성능 안전 등을 우려하고 있고 이러한 내용을 사이버 보안 관리 시스템 (CSMS, Cyber Security Management System) 등에서 다루고 있다. 동시에 전자제어 시스템의 무선 소프트웨어 업데이트(OTA, Over The Air)에 대한 기준과 법규도 적용되고 다루어지고 있다.
성능 안전 (SOTIF, Safety Of The Intended Functionality)도 고성능 차량이라면 필수적으로 평가받는 요소 중 하나이다. 여기서 기능 안전과 성능 안전을 구분 지어 이해할 필요가 있는데, 기능안전(Functional Safety)은 시스템이 장비의 오작으로 인한 위험을 방지하는 요소이고 E/E 시스템, HW, SW의 고장이나 오류로 인한 위험 등을 의미한다. 성능안전은 시스템이 정상적으로 작동해도 발생할 수 있는 안전문제로 시스템의 설계 한계나 예측 불가한 상황의 안전을 다룬다. 성능안전의 예로는 2016년 테슬라 자율주행 차가 트레일러의 하얀색 부분과 하늘을 구분하지 못하고 충돌한 사례가 있다. 이는 고장은 아니나 이미지의 오인식, 나쁜 기상 조건 등의 경우에 해당하므로 성능안전이라고 할 수 있다.
정리하자면 환경/안전에 대한 전 과정평가(LCA), 사이버보안, 무선 소프트웨어 업데이트, 기능안전, 성능안전 등이 평가의 주안점으로 자리를 잡았다.