전자파간섭(EMI)에 의한 자율주행차 감지시스템의 오작동

출처 : https://www.electronicdesign.com/markets/automotive/article/21807756/autonomous-vehicle-timing-is-a-mems-thing

현대 생활에서 무선 기술은 빼놓을 수 없는 부분이 되었습니다. 라디오, TV, Wifi, 셀룰러 기술은 이제 경제의 핵심이 되었습니다. 하지만 이러한 기술의 발전에도 불구하고, 무선기술의 핵심인 전자파가 인간 혹은 자연으로부터 간섭을 받아 문제가 생겨 큰 불편함을 만들어냅니다. 자율주행차는 인식과 통신에 있어 무선기술을 사용하고 있으므로, 무선기술이 주의깊게 다루어지지 않으면 자율주행차가 오작동하면서 심각한 안전문제가 발생할 가능성이 큽니다.

 

전자파간섭과 관련하여 몇 가지 사례가 있습니다. 한 예로 이스라엘에서 테스트 중이던 Intel Mobileye AV 사고를 들 수 있는데요. 이 사건은, Mobileye 차량이 테스트 중 신호등이 빨간불일 때 멈추지 않고 달려서 화제가 되었습니다. 원인은 차량에 탑재되었던 한 TV방송국의 카메라에서 나오는 무선신호와 신호등의 무선 트랜스폰더(transpodner) 사이에서 일어난 전자파간섭으로 알려졌습니다. 게다가 이 테스트는 잘 짜여진 상황에서 벌어진 사고였기때문에 실제 상황이었다면 더 나쁜 상황을 야기했을 수도 있습니다. 또다른 사례로는 현대모비스가 공개한 레벨 2 자율주행 실험차량 'M.BILLY'도 시연 도중 전파 혼선으로 오작동을 일으켜, 우회전을 해야하는 구간에서 직진을 하는 문제를 반복적으로 일으킨 것으로 알려졌습니다. 또한, 소프트웨어 오류로 자율주행차 최초 사망사고를 일으킨 'Uber'도 2016년 미국 샌프란시스코에서 적신호를 무시하고 주행한 적이 있습니다. 구글도 과거 '구글카' 시절 전파 혼선으로 오작동을 자주 일으켰고, 웨이모도 교차로에서 오작동을 일으킨 사례가 여러번 있었습니다. 

 

이처럼 전자파간섭은 눈에 보이지 않기 때문에 무시하기 쉽지만 정말 중요한 문제입니다. 이러한 문제에 대해 우리가 고려해야할 다음과 같은 세 가지 형태가 있습니다.

 

①인프라로 인한 전자파간섭 : 인간이 만든 전자파 소음(공항, 라디오 방송국, 발전소 등)이 많이 존재하는데, 이때 중요한 질문은 '현재의 규정이 전자파 소음 근원지 주변에서 주행하는 전자파에 민감한 자율주행차에 대한 내용을 포함하는가?'입니다. 현재 대부분의 민간 교통인프라 규제기관은 전자파 관련 이슈에 대해 전혀 신경쓰지 않고 있습니다.

 

②자율주행차 간의 전자파간섭 : 각 자율주행차는 레이더나 LiDAR와 같은 시스템을 사용하면서 전자파의 전송이 활발하게 이루어집니다. 이 때 생각해봐야 할 것은 '자율주행차가 빽빽하게 많은 도시환경에서 우리가 어떻게 우리의 자율주행차가 반응을 정확하게 감지하고 있는지 알 수 있는가?'하는 것입니다. 혼잡, 간섭, 반사가 분명 문제되지 않을까요?

 

③날씨로 인한 전자파간섭 : 잘 알려져 있듯이, 날씨현상은 통신과 센서 시스템에도 영향을 미칩니다. 날씨는 우리가 조절할 수 없기 때문에 날씨와 관련된 전자파간섭에 대한 처리도 문제로 남아있습니다.

 

그 이외에 고려해야 할 것은, 이러한 문제를 지원할 인프라를 구축할 수 있는가에 대한 질문입니다. 어떤 사람들은 클라우드 인텔리전스와 결합된 V2X(Vehicle to Everything) 기술이 해결책이 될 수 있다고 하고, 어떤 사람들은 GPS를 통해 자율주행차를 'live'한 방식으로 관리할 수 있다고 말하기도 합니다. 셀룰러와 같은 기존 기술을 완전히 신뢰할 만하도록 제공하는 것이 어렵다면, 자율주행차가 가져야하는 신뢰도 높은 기술 수준에는 어떻게 도달할 것인가? 만약 그렇다면 비용이 얼마나 들 것인가? 그럴말한 가치가 있는가? 와 같은 생각을 해볼 수 있습니다.

 

전자파 간섭을 방지하기위해 이와 관련된 기술 또한 연구 중에 있습니다. 자율주행차의 경우 일반 차량보다 전자파간섭이 수십배 많이 발생하므로 차폐 대응이 중요합니다. '전자파 차폐(EMI Shielding)'란 전도체를 이용해 유해전자파를 차단하여 장비나 인체를 보호하는 것을 말합니다. 또다른 연구로는 '전자파 흡수(EMI Absorbing)'로 민간용 레이더 부품을 적용해 난반사되어 간섭을 일으키는 신호를 흡수하여 실제 필요한 정보를 보다 정확하게 읽을 수 있는 소재에 대한 연구가 활발히 진행되고 있습니다. 주로 차선유지 지원시스템(LKAS), 후방사각지대 감지시스템(BSD) 등의 자율주행시스템 부품이 연구되고 있습니다. 실제로 LG 화학은 현대모비스와 공동연구로 자동차 측면사각감지시스템(BSD)에 전자파 흡수 소재를 적용해 성능을 개선하기도 했습니다. 자동차의 후측방 사각지대의 차량을 감지해 사이드미러에 경보등을 켜주는 자동차 측면사각감지시스템(BSD)은 차량 후측방에 달린 레이더 센서가 전자파를 발사해 다시 회수하는 과정에서 물체를 인식하는 방법으로 작동합니다.

 

결과적으로, 무선 기술을 사용은 자율주행차에 매우 매력적이지만, 그에 따른 많은 잠재적인 문제를 가져온다는 것입니다. 아마 Elon Musk의 말처럼 자율주행차는 우리 인간 기반의 인프라와 가장 일치하는 카메라 시스템만으로 제한되어야 할지도 모릅니다.

 

Author 박해리

 

출처 https://www.forbes.com/sites/rahulrazdan/2020/03/04/is-elon-musk-right--are-cameras-the-right-answer-for-autonomous-vehicles-/#72a37c23452b

https://www.etnews.com/20180530000172

http://www.dt.co.kr/contents.html?article_no=2018062802101832781001