복잡한 도심 도로 위를 시민과 함께 달리는 트램(노면전차)이 스스로 선로 위의 위험 요소를 감지하고 충돌을 예방하는 ‘철도 완전 자율주행’ 시대가 다가왔다.

현대로템이 인공지능(AI)과 실제 주행 빅데이터를 결합한 철도 특화 자율주행 핵심 기술 개발에 성공하면서 글로벌 미래 철도 시장 선점에 청신호가 켜졌다.

현대로템이 개발한 철도차량용 ADAS 활용 개념도. 현대로템 제공

현대로템은 철도차량에 특화된 ‘자동운전보조시스템(ADAS)’의 개발을 완료하고, 본격적인 기술 고도화와 함께 글로벌 수출 시장 확장에 나선다고 16일 밝혔다.

이번에 현대로템이 자체 개발한 철도용 ADAS는 철도의 독특한 선로 조건과 복잡한 도심 환경을 실시간으로 계산해 전방의 장애물을 감지하고, 운전자에게 위험 상황을 직관적으로 경고해 충돌 사고를 사전에 차단하는 최첨단 안전 시스템이다.

현대로템은 2023년 산업통상자원부가 주관하는 국책과제인 ‘수소전기트램 실증사업’을 수행하며 철도용 ADAS 개발에 본격적인 첫발을 내디뎠다.

이후 국책과제를 통해 단단히 다진 기술적 기반 위에 실제 현실 세계에서 정밀하게 작동하는 ‘피지컬 AI’ 기반의 충돌 방지 알고리즘을 자체 개발해 접목하는 등 꾸준히 독자적인 기술 고도화를 추진해 왔다.

이번 기술 완성의 숨은 일등 공신은 해외 현지 선로에서 확보한 생생한 주행 빅데이터였다.

현대로템은 현재 폴란드 바르샤바 현지에서 실제 영업 운행 중인 트램에 정밀 센서를 장착해 방대한 도로 및 선로 데이터를 수집했다.

연구진은 이 데이터를 토대로 도심 속 다양한 운행 패턴을 정밀 분석하고 가상의 위험 상황 시뮬레이션을 반복해 ADAS의 감지 정확도와 안전성을 철저히 검증했다.

현재는 현지 트램 운전자들의 실증 피드백을 반영해 사용자 인터페이스(UI)와 경고 시스템을 최적화하는 단계다.

철도차량용 ADAS는 일반 승용차용 ADAS와 전방 상황을 인식하는 기본 방식(라이다 센서 및 카메라 활용)은 유사하지만, 요구되는 기술의 체급과 난도가 완전히 다르다.

수백t에 달하는 철도차량은 일반 자동차에 비해 제동거리가 훨씬 길기 때문에 수십m 수준이 아닌 최소 100m 이상 멀리 떨어진 장애물을 사전에 완벽히 인지해야 한다.

또한 단순히 장애물의 존재를 파악하는 것을 넘어 선로 주변에 있는 보행자가 실제로 철길로 진입할 가능성이 있는지, 단순히 서 있는 고정 구조물인지 등을 인공지능이 능동적으로 판단해야 한다.

이 때문에 현대로템은 전방 100m 이상을 초정밀로 관측할 수 있는 고성능 라이다와 특화 알고리즘을 대거 탑재했다.

특히 이번 기술은 일반 대중교통이나 일반 차량, 보행자와 동선이 겹치는 지상 트램의 ‘완전 자율주행’을 구현하기 위한 핵심 관문으로 꼽힌다.

선로 주변에 일반인이 접근할 수 없는 지하철의 무인 자율주행 기술과 달리, 트램 자율주행은 직진·곡선·분기 선로 등 개방형 도심 환경에서 수많은 돌발 변수를 실시간 추적해야 하므로 차원이 다른 기술력이 요구되기 때문이다.

현대로템은 기술 검증 요구 조건이 까다롭기로 유명한 대만 등 글로벌 철도 시장을 우선 타깃으로 삼아 ADAS 탑재 차량 수출을 적극 추진하고 있다.

최근 글로벌 철도차량 입찰 시장에서는 자율주행 및 ADAS 기술 보유 여부가 수주의 성패를 가르는 핵심 평가 항목으로 급부상하고 있어 이번 독자 기술 확보가 수주 경쟁력 제고에 기여할 전망이다.

현대로템 관계자는 “정부의 적극적인 지원과 민관 협력을 통해 미래 철도 시장에서 핵심 경쟁력으로 떠오르는 자율주행 기술을 선제적으로 개발할 수 있었다”며 “앞으로도 꾸준한 R&D 투자를 통해 독보적인 피지컬 AI 기술력을 앞세워 글로벌 수출 시장을 선도하고 철도 안전 패러다임을 혁신하겠다”고 말했다.

창원=강승우 기자 [e-mail]