'모빌리티(Mobility)'는 일반적으로 사람들의 이동을 편리하게 하는데 기여하는 각종 서비스나 이동수단을 폭넓게 일컫는 말입니다.
목적지까지 빠르고 편리하고 안전하게 이동함을 핵심으로 자율주행차, 드론, 마이크로 모빌리티, 전기차, UAM(도심항공교통) 등 각종 이동수단은 물론 차량호출, 카셰어링, 승차공유, 스마트 물류, 지능형 교통체계 등 다양한 서비스 부분을 모두 포함하는 개념입니다.
이러한 모빌리티는 파리기후변화협약 등 기후변화 이슈와 인공지능 및 정보통신 등 ICT 기술 발전에 따라서 내연기관 중심의 자동차 산업에서 기계, 금속과 전기, 전자, 정보통신이 결합하는 융합기술 산업으로 변모하여 스마트카와 그린카를 중심으로 확대 중입니다.
오늘 소개해 드리는 <퓨처 모빌리티>는 동아엠앤비에서 나온 과학이슈 하이라이트 시리즈의 4번째로 출간되었으며, '미래 모빌리티'의 기초 지식에서 부터 최근 모빌리티 서비스의 전개과정과 더욱 발전할 미래 모습에 이르기까지 풍부한 정보와 이해를 돕는 고품질 사진과 일러스트를 담고 있습니다.
아시다시피 GM, 포드, 벤츠, 볼보, 닛산 등 대표적 자동차 완성차 회사들이 가까운 미래에 내연 기관 자동차 생산을 완전히 중단하고 전기 자동차만 생산할 것을 천명했습니다.
이는 최근 불거진 온실가스와 지구온난화에 의한 기후위기와 결부되어 있으며, 자동차로 대변되는 내연 기관 산업의 변화를 강제하는 원인이 되고 있습니다. 이에 발맞추어 미래 자동차는 빠르게 친환경 중심으로 변화하고 있습니다.
결론적으로 본서 '퓨처 모빌리티'가 추구하는 3가지 중심 키워드는 "친환경". "자율주행", "공유(연결)"이라 할 수 있으며, 내연 기관 140년간 변하지 않던 자동차 산업에 일어난 이러한 3가지 변화를 추적하고 있습니다.
내연기관 자동차 역사 140년간 변화를 거부할 수 밖에 없었던 다양한 원인들(정유사, 주유소, 석유운송수단, 도로 등과 관련된 노동력과 투입시간 등)을 뒤로하고, '친환경 자동차'로의 외적변화, '자율주행 자동차'로의 내적 변화 그리고 '공유 자동차'로의 서비스의 변화를 자세히 설명하고 있습니다.
특히, 인공지능의 성능이 특정 수준 이상으로 상회하자, 사람의 역할이라 굳게 믿었던 영역까지 인공지능이 대신하게 되다보니, 자율주행의 브레인으로서 인공지능 기술은 '자동으로 움직이는 차'라는 뜻에서 진정한 의미의 '자동차'를 구현할 수 있게 되었습니다.
자율주행차의 경우, 장기적으로 자동차 사고와 분쟁 자체가 줄어들 것이며, 운전 못하는 어린아이나 노약자 누구라도 더 편리하고 빠르게 이동할 수 있게 해준다는 점을 기억할 필요가 있습니다.
도착지만 입력하면 아무런 할 일이 없으므로 이 시간을 활용해 차 안에서 다양한 활동을 할 수 있겠죠. 자동차는 또 다른 거주 공간으로 기능하게 될 날이 머지 않은 듯 합니다.
머지 않은 미래에는 자동차 소유주도, 운전사도 없이 승객만 남을 가능성이 커집니다. 자동차를 호출하는 과정에서 승객은 자동차 소유주가 누구인지 또 누가 운전해 줄지를 알 필요가 없는 '자율주행 공유자동차' 시대의 서막이 열리는 셈이지요.
책에서는 온실가스 감축을 위한 범지구적 노력의 일환으로 친환경의 전기자동차로의 급격한 변화를 설명하고 있으며, 온실가스를 100% 배출하지 않으며, 전기 모터의 경우 내연 기관 엔진보다 단순하여 쉽게 정비가능하며, 더 큰 힘을 내서 더 빠르게 달릴 수 있는 장점이 있습니다.
그러나 이런 장점에도 불구하고 전기 자동차의 상용화가 더딘 이유로 전기 공급 방식의 문제가 남아 있기 때문입니다. 전기 공급을 어떻게 할 것인지 에 따라 전기 자동차의 개발 방향이 완전히 달라지게 됩니다.
책에서는 '전차선 방식', '태양전지 방식', '수소연료전지 방식' 그리고 현재 가장 유력한 방법으로 인정받는 '배터리 방식'에 대해 그 장단점을 밀도있게 설명하고 있어, 관심있는 분들께 큰 도움을 주고 있습니다.
전기자동차의 구조 뿐 아니라 전기 자동차의 인프라로서 충전소 보급, 친환경 발전과 전기자동차, 그리고 폐배터리 처리 문제등을 자세히 다루고 있으며, 미래 자동차의 다른 접근법으로서 내연기관에서 전기차로 가는 중간 단계인 '하이브리드', '수소연료전지차' 그리고 연료에 주목한 'e퓨얼'을 소개하고 있습니다.
특히 내연기관 자동차는 그대로 두고, 석유 대신 '전기 기반 인공 합성 연료인 e퓨얼(electro fuel)'로 연료를 바꾸자는 이러한 접근법이 성공하게 된다면 현재 보급된 모든 내연 기관 자동차와 그동안 축적한 내연 기관 자동차의 인프라를 그대로 활용할 수 있는 장점이 있습니다. 각종 엔진에 사용하는 연료로써 e퓨얼의 안정성을 확인하는 다야한 시험이 도처에서 진행 중입니다.
자율주행 파트에서는 '조건부 자동화 수준의 자율주행인 레벨 3' 부터 사실상 자율주행 자동차로 부를 수 있으며, 시스템이 직접 운전 조작을 담당하면서, 필요한 경우 운전자에게 운전하도록 요구하게 됩니다.
많은 자동차 기업이 자사의 기술이 레벨 3에 이르렀다고 홍보하지만 아직 레벨 3에 도달한 사용 자동차는 없다고 봐야한다는 저자의 지적에 귀기울일 필요가 있어 보입니다.
인지-> 판단 -> 제어의 3단계를 거치며 작동하는 자율주행 자동차의 기본 원리를 설명하면서 레이더 및 라이다, GPS 카메라 그리고 카메라를 통해 들어온 이미지 데이터 분석을 위한 인공지능 기술 중 '컨볼루션 레이어' 기술을 통한 정확한 물체 분류 및 제어 기법들을 자세히 설명하고 있습니다.
모빌리티 서비스가 완성 단계에 이르면 자동차를 이요하는 형태 또한 대략 2가지로 나뉠 것으로 예상하고 있습니다.
첫 번째는 지금처럼 개인이 자동차를 구매해서 소유하는 형태이며, 두 번째는 개인이 자동차를 소유하는 대신 공유하는 형태이며, 차량 호출, 차량 공유 등을 포함한 모빌리티 시장은 2025년 608억 달러로 2019년 대비 20배 이상 성장할 것으로 전망돼, 최종적으로는 차량 소유 시장 보다 더 커 질 것으로 예상됩니다.
특히 맺음말을 통해 저자가 제시하는 친환경, 자율주행, 공유 자동차라는 미래 모빌리티 비전을 가로막는 기술적, 사회적 장벽은 4차 산업혁명시대에 산업계가 넘어야 할 다양한 문제들의 종합판이라 하겠습니다.
전기 자동차로 대표되는 '친환경 자동차의 극복 장벽'은 기존 기득권 자동차 산업 내부의 저항을 들 수 있으며, '자율 주행 자동차의 극복 장벽'은 아직 미완의 기술 그리고 '공유 자동차의 극복 장벽'은 사회적 합의로 요약할 수 있겠습니다.
어쨋든 세계 각국은 정책적으로 관련 산업을 지원, 육성하고 있으며, 글로벌 완성차 메이커 및 자동차 부품기업은 물론 IT 기업들도 적극적인 R&D 투자를 통해 시장 선점에 나서고 있음을 기억할 필요가 있습니다.
전기차에서 자율주행, 공유플랫폼 서비스까지 세상을 바꿀 모빌리티 기술의 모든 것을 추적하는 분들께 추천드리고 싶습니다.