영화에서 '배트맨'은 자신의 차 '배트모빌'을 타고 달리다 버튼을 눌러 자동주행 모드로 바꾼 뒤 자신은 적과 싸우러 나간다. 운전자가 손을 놓아버린 배트모빌은 적의 총알을 피하며 자유자재로 혼잡한 도로를 뚫고 달려간다. 이 같은 똑똑한 자동차가 현실의 도로를 달릴 날이 멀지 않았다. 국내외 자동차 기업들이 인간의 조종이 필요 없는 완전한 자율 주행 차량의 상용화 시기를 15년 뒤인 2030년으로 잡고 있다. 마크 필즈 포드 최고경영자는 이달 7일 월스트리트저널 인터뷰에서 "운전자가 목적지를 입력하기만 하면 어떠한 조작 없이 목적지에 도착할 수 있는 차를 살 수 있는 날이 15년도 남지 않았다"고 말했다.
미국고속도로교통안전국이 운전의 인지·제어·책임 주체에 따라 나눈 자율 주행차의 단계 중 현재 기술 수준은 3단계, 부분 자율 주행 단계로 전문가들은 추정한다. 큰 돌발 변수만 없다면 자동차 혼자 도로에서 달리는 데 지장이 없다는 것이다. 실제 구글·벤츠·BMW·현대자동차 등이 특정 도로에서 자율 시험 주행을 실시하는 것만으로도 이미 기술적으로는 상당 수준에 올랐다는 것을 증명한다.
자율 주행차의 원리는 간단하다. 차는 위성위치정보시스템(GPS)을 통해 도로 위에 자신의 위치를 인식하고 미리 입력된 주행 프로그램에 따라 구동장치를 작동시켜 움직이게 된다. 차 전·후방에 설치된 각종 센서는 각종 장애물이나 주변에서 접근하는 차량에 대한 정보를 알려주고 자동차가 스스로 장애물을 피할 수 있도록 도운다. 현재 비행기가 안전 고도에 진입하면 이런 방식으로 움직이고 있다.
하지만 문제는 하늘에 비해 도로 위 상황은 훨씬 복잡하다는 것이다. 갑작스럽게 등장하는 장애물 수나 종류가 하늘보다 훨씬 많다. 도로 위 차선도 지켜야 한다. 비행기와는 달리, 뒤에서 따라오는 자동차가 추돌할 위험성도 항상 있다.
이로 인해 자동차의 자동주행 연구는 각종 변수에 얼마나 대응할 수 있는 다양한 종류의 센서와 관련 프로그램 개발에 초점이 맞춰지고 있다. 자율 주행 센서로 가장 많이 쓰이는 것은 '레이더(radar)'다. 레이더는 전파(radio wave·電波)를 쏘아 그 전파가 사물에 부딪혀 돌아오는 속도를 계산해 사물과 떨어진 거리를 계산한다. 가장 많이 쓰이는 파장이 직진성이 강하고 잘 퍼지지 않는 '마이크로파'다. 이 같은 레이더로 앞·뒤차와의 거리 등을 측정한다. 레이더가 놓치는 장애물을 잡기 위해 적외선 카메라, 초음파 센서 등도 사용된다. 적외선 카메라는 사람이나 동물, 자동차 엔진 같은 열이 높은 물체에서 나오는 적외선을 감지해 물체를 파악한다. 적외선은 가시광선보다 파장이 길고 열선(熱線)이라고 불릴 만큼 열에 대한 반응이 강하다. 이 때문에 야간이나 안개 속에서 물체를 찾아내는 능력이 탁월하다.
초음파 센서는 높은 음파(sound wave·音波)를 쏘아 돌아오는 시간을 계산해 물체와의 거리를 측정한다. 초음파(ultra sonic)란 사람의 귀로 들을 수 없는 20㎑대 이상의 음을 말한다. 초음파는 파장이 짧기 때문에 다른 파장보다 정밀도가 높다.
선우명호 한양대 미래자동차공학고 교수는 "앞으로 글로벌 완성차 업체들이 자율 주행 자동차를 속속 상용화할 것"이라고 말했다.