자율주행자동차 스스로 주행하는 경우에는 ①인지·②판단·③제어기능이 필수불가결하다. ①인지기능은 카메라·레이더·라이더 등의 센서를 통해 주변 환경정보를 파악하는 것이고 ②판단기능은 인지된 정보를 바탕으로 가장 안전하고 효과적인 주행옵션을 선택하는 것이며 ③제어기능은 선택된 옵션에 따라 자동차를 움직이는 것이다.
운전자의 필요성이 없는 완전한 자율주행이 가능해지기 위해서는 인지·판단·제어기능의 자동화가 불가결하지만, 이를 뒷받침하는 기술로서 인공지능(AI) 기반의 기술이 부각되고 있으며, 최근 관련 특허출원도 증가하고 있다.
올해 5월 독일 연방하원은 일반도로의 특정 고정구간에서 이른바 완전 자율주행 단계인 4단계 자율주행을 허용하는 도로교통 관련법 개정안을 의결했다. 개정안이 연방 상원을 통과하면 독일은 내년부터 완전 자율주행차를 일반도로로 달리는 첫 국가가 될 전망이다.
★자동운전 4단계에서는 운전자의 감시 없이 컴퓨터가 완전히 자동차 제어권한을 넘겨받아 운전자의 개입이 불필요해진다. 비상시에도 운전자가 개입하지 않고 시스템이 자동차를 길가에 세워야 한다. 독일 교통부는 이 기술이 셔틀버스 운행이나 화물 운송 차량에 적용될 수 있을 것으로 전망했다.
현재 독일에서는 안전요원이 탑승한 자율주행시험만 허용하고 있지만 이 개정안이 통과되면 인간안전요원이 탑승하지 않는 무인주행차까지 허용된다.
독일 자동차연구센터(Center Automotive Research) 연구원은 “2030년 세계 자율주행자동차 시장은 600억달러 규모에 이를 것”이라고 전망했다.
이런 상황에서 자율주행 분야의 인공지능 기술 국내 특허출원은 매년 15건 이내에서 출원이 미미했으나 2016년 31건, 2020년 155건으로 2016년을 기점으로 연평균 50% 이상씩 급증하고 있다.
최근 5년간(2016~2020년) 자율주행기술 특허출원은 2,860건에서 4,082건으로 연평균 9.3% 증가하였는데, 그 중 인공지능 관련기술의 특허출원 비율도 증가하여 2016년 이전에는 1% 이내에 불과하던 것이 2019년에는 5%를 넘고 있다.
이 같은 경향은 자율주행 분야에서도 인공지능 기술의 활용 가능성이 높아진 것을 반영하는 것으로 풀이된다.
또 최근 자율주행차 사고가 잇따르면서 완전 자율주행에 대한 회의론이 커지고 있으며 인공지능을 통해 자율주행의 안전성과 신뢰성을 높이는 기술 수요가 커지고 있기 때문으로 분석된다.
세부기술별로는 자율주전의 핵심기술인 인지·판단·제어기술보다 배차, 교통제어와 같은 자율주행 인프라 기술에 대한 특허출원이 285건(46%)으로 가장 많았다.
스마트 교통 시스템이 보급되고 인공지능과 융합할 수 있는 분야이기 때문에 최근 5년간(2016-2020년) 연평균 66%의 가파른 증가세를 보이고 있는 것으로 보인다.
[자율주행 기술 분야 세부 기술별 특허출원 동향]
자동운전 코어 기반기술은 인지기술 171건(28%), 판단기술 113건(18%), 제어기술 48건(8%)의 출원이 많으며 특히 인지기술 관련 출원이 많아 자동운전에 중요한 차선·교통신호 등의 정적 환경정보와 차량·보행자 등의 동적 환경정보를 정확하게 파악하기 위해 인공지능 기술이 코어기술로 급부상하고 있기 때문으로 분석된다.
특허출원인의 국적별로는 내국인의 특허출원이 90% 이상으로 압도적이었고 외국인의 특허출원은 10% 이내에 그쳤다.
한국인의 특허출원에서는 대기업 23%(140건), 대학·연구소 22%(136건), 중견기업 5%(31건), 중소기업 30%(186건), 개인 8%(49건)를 차지했다.
대기업, 대학·연구소와 함께 중소기업의 특허출원이 많아 최근에는 중소기업의 특허출원이 전체의 절반 가까이를 차지하고 있어 이 분야에서 중소·벤처기업의 기술개발이 활발하게 이루어지고 있다고 생각된다.
자율주행 기술이 많은 기업은 현대자동차, 기아자동차 순이었지만 인공지능과 관련해서는 LG전자(66건), 삼성전자(27건), 현대자동차(18건), 모빌아이(14건), 전자통신연구원(9건), 만도(8건) 등의 순으로 IT 기업이 출원을 주도하고 자동차와 부품 기업이 뒤를 이었다.
외국인의 경우 모빌아이(14건), 바이두(5건), 웨이모(5건) 등 글로벌 자율주행 선도기업이 특허출원을 하고 있다. 과거 5년간(2011~2015년), 외국인의 특허출원은 불과 5년간(2016~2020년) 동안 58건으로 증가해 외국 기업이 점차 국내 시장에 진출하고 있음을 알 수 있다.