전화카드한장

 마이컴 1993년 8월호 - 컴퓨터별곡, 미래의 첨단 자동차 

비행기 조종사는 비행기에 탑재된 첨단 감각장차를 이용하여 짙은 안개 속을 안전하게 순항한다. 미래에는 자동차 운전자들도 비슷한 장치를 사용하여 도로를 주행하게 될것이다.

사람의 반사신경을 자동차의 감각기관으로 개발

"여인의 향기"에 출현하여 오스카상을 받은 알파치노는 이 영화에서 세계적으로 유명한 스포츠카인 페라리를 운전하는 장님역을 맡았다. 이 영화가 첨단의 하이테크 감지 시스템에 대해 연구하고 있는 자동차 기술자들에게 어떠한 자극이 되었는지는 확인된바가 없다.

우리는 좋은 시력을 갖고 있다고 해도 비 내리는 밤에 운전을 하는 것이 얼마나 힘든 일인지는 쉽게 짐작할 수 있다. 이것은 심리적으로 느끼는 부담이 커질수록 반사능력과 시각, 청각은 오히려 위축되고 한계에 도달한다는 것이 상례이다.

자동차의 속도가 시속 100km정도라면 간단한 수학적 원리로 생각해 보아도 상황은 운전자에게 매우 불리해진다. 밤에 헤드라이트를 비추고 달리는 거리에서 시야가 60미터정도 보인다면, 그 거리내에서 보이는 물체를 인식하고 충돌을 피하기 위해서는 1초이내에 급제동을 걸어야 한다.

이 상황은 라디오를 조작하거나 후방을 주시하고 또, 시야의 상당부분이 가리워졌거나 교차로로 진입하여 여러방향으로부터의 교통의 흐름을 감지하지 못 할때와 같은 경우에는 위험천만한 일이다. 이러한 상황하에서는 마치 눈감고 운전하는 식이 되어 버린다. 

그러나 현재 진행중인 최첨단의 감각장치와 제어 장치, 조종장치에 관한 연구가 머지않아 이러한 장애를 극복해 줄 것으로 기대한다. 이들 장치는 비행기에 장착되어 계기중 파일러트의 반사능력과 감각을 향상시켜 주고 예상치 못했던 조건에서의 이륙과 착륙을 가능하게 해준다.

여기서 비행기의 시스템을 간략히 해부해 보면 야간에도 사물을 포착할 수 있는 나이트비전 시스템, 레이더 제동 장치, 레이저 조준 장치, 후방 수신불량지역 감지 장치와 그 이외에도 감각을 향상시켜 주는 여러 시스템이 있는데, 미래의 자동차에도 도움이 될 이들 장치는 원래 전투기를 위해 개발된 것이다. 

이러한 개발은 더욱 현실적인 면에 응용됨에 있어서 비용과 실용의 양쪽 측면을 모두 부합시키는 첨단 시스템을 만들게 된 것이다. 그러나 이 시스템이 우리가 흔히 사용하는 자동차와 같이 어떤 환경에 새로운 시스템을 도입할 경우에는 그 제품이 사용에 편리하고 가격도 적당하며 특히, 신뢰할 수 있는 확신이 있어야 사용이 가능하다.

최근의 시스템 연구들은 실용적인 하드웨어를 개발하는 단계를 벗어나 사용하는 사람들이 얼마나 정확히 새로운 시스템의 변화에 적절히 적응하는 정도까지 연구하고 있다. 첨단 제품들은 특정 상황에서 수동적인 경고로부터 능동적으로 조치를 취하는 범위까지 그 잠재력을 보이고 있다.

심지어 운전자가 주의 깊게 운전하고 있는지 운전대를 잡고 졸고 있는지 조차 감시하는 역할을 하기도 한다. 전자공학이 인간의 시각, 청각, 반사능력 을 향상시키고 심지어는 그 능력들을 대체하고 있다.

이러한 연구가 진행되면서 많은 사람들이 운전장치에 대한 새로운 관심을 보이고 있다. 제네럴 모터스(GM)사의 생의학부서의 부장인 바이에노씨는 "우리는 운전자의 감각이 확장되고 실수가 보충되어지는 연구를 진행하고 있습니다." 이 부서에서는 최근 충돌에서 어떻게 피해를 줄이느냐에 관한 연구로부터 아예 처음부터 어떻게 피하는냐에 관한 연구 까지 그 임무의 영역을 넓히고 있다.

"처음 할일은 감각기관을 디자인하는 일이죠. 그리고 감각기관이 갖추어지면 그 다음에는 어떻게 그 자극을 운전자에게 피드백해 주는가 즉 되돌려 주는가하는 점이 남게 된다."고 바이애노는 말한다. 이것은 비교적 단기간에 실행 가능하나 그 목표의 달성은 장기간이 될 복잡한 문제이다.

하드웨어는 이미 여러개의 계기를 포함하고 있는 상태이며 레이더, 레이저, 초음파 공명 시스템 등은 일상적인 감각의 범위를 초월한 곳에 위치한 물체를 감지하는 데 뛰어난 효과가 있다. 더욱 중요한 점은 이들 물체의 범위와 속도를 계산해낼 수 있는 점에 있다.

그러나, 극히 간단한 적용에도 복잡한 부수 작용이 따르기 쉬운데 제네럴모터스(GM)사의 델코 부서(이 부서는 GM사 소유의 휴이 비행기를 사용하여 자동화 시스템에 관한 작업을 한다)에 의해 최근 베일이 벗겨진 도플러 효과 레이다에 의해서도 증명되었다.

운전자에게 보이지 않는 사각지대에 있는 어린이를 레이더는 감지할 수 있는 있는 능력을 가지는 장치를 연구하고 있다. 지난 몇년간 이러한 종류의 사각지역 감지에 대한 연구가 이루어져 왔는데 적외선 감응 시스템과 몇 종류의 초음파 장치들이 이러한 시도에 속한다.

이 시스템들은 물체를 무리없이 잘 감지하지만 엉뚱한 물건을 감지하는 실수를 저지르기도 한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 휴이 헬리콥터를 개발하는 엔지니어들은 전투용 헬리콥터를 위해 개발된 저고도용 고도계를 장착했다.

이 레이더는 전파가 부채모양으로 정해진 범위를 포괄하도록 발사하며 감지영역내에서 고정물체는 컴퓨터가 회신된 신 호의 변화율 차이를 검색하는 방식으로 유동물체와 구별한다. 결과적으로, 복잡한 기계식 스캐닝 안테나를 사용하지 않고도 움직임이 감지될 수 있다.

이것은 두개의 전자 안테나로 이루어지는데, 전후방에 하나씩 부착되며 경고용 부저와 플래쉬가 운전석 부근에 장착된다. 이 장비는 이미 미국 전역의 반에 달하는 지역에서 승인을 받았는데 이것은 신뢰성에서 인정받고 있다는 증거이다.

이 레이더 시스템을 장착한 상용차도 곧 등장할 예정인데 여기에는 레이더로 제어되는 주행 조종장치가 장착된다. 이 장치는 차가 다가오면 차의 속도를 조정하고 도로에 방해물이 없어지면 다시 일정한 속도로 돌아가는 기능을 가지고 있다. 

그러나, 이 시스템을 장착하는데 문제가 없는 것은 아니다. 같은 길위에 있는 전방의 물체와 커브의 바깥쪽에 있는 표지판을 구별하지 못한다는 점을 가지고 있다. 이러한 현상은 단순한 주행 조종 장치에서는 그리 큰 문제처럼 여겨지지는 않는다. 단지 차가 순간적으로 느려질 뿐이다. 

그러나 만약 시스템이 브레이크의 조작에까지 확장되고 절박한 충돌의 위기를 감지하여 급정차를 하게 된다면 목표를 인지하는 능력은 더욱 결정적인 의미를 갖게 된다. 겉보기에는 간단한 해결책을 가진 문제이다. 자신의 차를 길가의 나무나 가로등과 같은 물체로부터 구분되게 하는 반사기를 자신의 차 앞면에 붙이는 방법이다. 물론 상대편 차에도 부착되어 있게 된다.

이러한 시스템은 이미 일본의 닛산자동차에 의해 테스트되고 있는데 차량의 앞쪽에서 발사되어 상대편 자동차의 반사기에 도달하는 레이저 빔을 이용하는 방법이다.

교통을 향상시키는 시스템은 복합적인 구조 개선하는 일이 중요

도로에서 다니는 모든 차들의 구조를 변경하거나 기존의 도로망에 새로운 과학적인 요소를 첨가하는 일은 단순히 새로운 자동차를 위한 새로운 부속장치라는 차원을 넘어 도로 시설물에 대한 영구적인 기반구조의 변화를 의미 한다.

이러한 의미를 선진국에서는 '지적 차량 도로 시스 템 (IVHS:Intelligent Vehicle Highway System)'이 라는 넓은 범주에 포함하여 연구를 하고 있다. VHS는 첨단과학의 광범위한 영역에 걸쳐 있다. 교통의 흐름을 향상시키기 위한 통신과 조종 시스템, 도로 설계등이 이 영역에 들어갈 수 있다.

미국에서는 표준적인 교통제어 시스템에 관한 논란이 오래전부터 있어 왔지만 아직까지도 제대로 시행되지 못하고 있다. 그러나 기본적인 교통 제어 시스템 개발에 관한 연방정부의 연구 프로그램이 곧 발표될 예정이다.

자동차에 장착되는 시스템의 또다른 매력의 하나는 도로상의 물체와 주위 풍경으로부터 적외선 발광을 감지하는 '나이트 비전 시스템'이라는 것이다. 이것은 원래 군 부대의 야간 작전 수행을 향상시키기 위해 개발된 것으로 오늘날에는 쌍안경 선전 팜플렛에서도 나이트 비전 쌍안경을 판매한다는 광고를 종종 보게 된다.

미국 미니애폴리스에 위치한 하니웰사는 자동차에 적합한 간이 나이트 비전 시스템을 2천달러에 판매한다고 발표하기도 하였다. 그리고 열감지 비전 시스템은 안개속에서 헤드라이트가 산란되는 것을 방지하여 빛이 곧게 나아갈 수 있도록 해주고 있다.

그러나 나이트 비전 시스템이 차내에 설치 되었을때 인지상의 중요한 문제점이 나타나기도 한다. 제네럴 모터사의 바이에노씨에 의하면 "운전자와 차량 사이의 인터페이스에 대한 연구가 가장 중요하다"면서 나이트 비전을 어떻게 설치할 것이지를 고민한다고 한다.

운전자의 시각이 쉽게 닿을 수 있는 곳에 나이트 비전 상을 만드는 (수퍼 임포즈된 상을 자동차 앞유리를 통해 평상시처럼 비춘다) 일이 중요하다. 어두운 길에서 나이트 비전 시스템은 앞유리에 초록빛으로 나타난다. 이때 콘트라스트는 바뀌게 된다. 사람의 체온과 같이 열기가 있는 부분은 어둡게 나타난다.

야간에 보통 운전자가 갖고 있는 평상시 시각에 대해 이 시스템은 두가지를 동시에 제공한다. 색과 콘트라스트를 바꾸면서 적외선 이미지가 처리됨에 따라 원래의 상과 나이트 비전의 시간차가 일어나게 된다. 이러한 시간차는 간혹 운전자를 당황하게 한다.

그러나 이 문제점은 그리 대단한 것은 아니라며 바이에노씨는 "20년내에 20여 종류의 첨단 감각기관을 장치할 수 있을 것"이라고 자신하고 있다. 이 문제는 비행기의 조종석에서도 비슷하게 나타나고 있어 제네럴모터스사는 휴이 비행기를 통해 이 문제를 해결하려고 노력하고 있다.

그 해답은 나타나는 경고들을 '겹치게' 하는 것이다. 이 뜻은 필요한 경우에만 파일러트의 HUD에 나타나게 하는 것으로 전투에서는 접근해 오는 미사일을 감지했을 때만 밝은 섬광이 나타나도록 하고 있다. 만약 이를 자동차에 응용한다면 '엔진 과열' 신호 정도를 표시할 수 있을 것이다.

HUD 시스템이 설치된 자동차를 타보면 겹겹이 나타나는 화면이 효과를 더 해준다. 제네럴모터스사에서 개발한 '텔레파시 밴'은 미국 중앙정보국의 정보 능력과 맞먹을 정도의 통신 장비가 구축되어 있다. 열쇠가 필요없는 탑승 시스템이 자동차 문을 잠그는 기능을 수행하기도 하는데 이것은 자동차의 조종 장치를 초기화시키는 일도 한다. 이 조종장치는 우주에 떠 있는 인공위성 시스템을 이용하여 추측 항법 (dead reckoning)보다 정확한 위치를 결정하기도 한다.

현재 대부분의 개발품은 정보를 운전자에게 전달하는 일에 촛점이 맞추어져 있다. 텔레파시 밴이라는 자동차에서는 음성효과가 결합된 HUD를 사용한다. HUD상이 화살표가 나타나는 동안 기계음의 목소리가 운전자에 "다음 교차로에서 좌회전하시오"라는 식으로 지시를 한다.

"캬브레타에 연료 과잉 유입"과 같은 짧은 경고를 내릴때도 있다. 이러한 시스템이 완벽하게 구축된다면 운전자는 지금보다 훨씬 편안한 운전을 할 수 있는 시대를 넘어서 무인 자동차 시대를 예고하는 것으로 시작으로 보일지도 모른다.

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