국제 자율주행제어 챌린지 시상식에서 은상을 수상한 한국전자통신연구원(ETRI) 연구팀. 왼쪽부터 강동엽 책임연구원·최정현 선임연구원·진용식 연구원 [ETRI 제공]

국내 연구진이 국제 자율주행 제어 경진대회에서 세계 유수의 연구팀을 제치고 2위를 차지했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 최근 싱가포르에서 개최된 ‘2023 IEEE 판단 및 제어 학술대회’의 자율주행 제어 벤치마크 경진대회에서 은상을 수상했다고 밝혔다.

이번 경진대회에서는 4개의 인휠 모터(IWM)를 탑재한 전기자동차의 차체 제어·에너지 소비 최적화에 대한 벤치마크 문제가 제시됐다.

도전자들은 제공된 전기자동차의 시뮬레이터와 제어기 설계를 위한 인터페이스로 직접 제어기를 설계해야 하고 거칠고 미끄러운 도로에서의 가속·제동과 이중 차선 변경의 두 가지 과제를 해결해야만했다. 차체의 주행 궤적과 원하는 움직임을 제어하면서도 동시에 에너지 소비량을 최소화하는 제어기를 설계하는 것이 목표다.

ETRI 연구팀은 ‘모델 예측 제어와 신경망 통합을 이용한 열악한 주행조건에서의 차량 안정화 향상’이라는 제목으로 챌린지 결과를 발표했다.

연구팀은 주어진 과제를 해결하기 위해 차량의 휠과 노면의 미끄러짐을 일정한 비율로 유지하는 미끄러짐 비율 제어기를 적용하여 미끄러운 도로에서 주행 성능을 확보했다. 특히 주행 에너지를 절약하기 위해 코너링 저항 개념을 적용해 조향 시 발생하는 저항을 줄이도록 설계했다.

이번 대회에서 진행한 결과를 현재 ETRI에서 자체적으로 개발 중인 테스트용 차량에 적용할 계획으로 신경망 알고리즘과도 결합해 기존보다 향상된 제어 기술을 계속 개발해 나갈 계획이다.

ETRI에서 자체 개발 중인 이 테스트 플랫폼은 조향(Steering)-구동(Driving)-현가(Suspension) 장치가 하나의 모듈로 결합된 통합 구동모듈을 기반으로 4륜 독립 구동과 독립 조향이 가능하다.

최정현 ETRI 로봇·모빌리티연구실 박사(선임연구원)는 “자율주행 제어 기술을 모빌리티·전기자동차 관련 기업에 적용토록 고도화할 예정”이라며 “모델예측제어와 인공신경망이 결합한 형태의 알고리즘을 저가형 임베디드 시스템에서도 실시간으로 동작할 수 있도록 구현하는 것이 앞으로의 과제”라고 말했다.

구본혁 기자