미래 모빌리티의 혁명, 플라잉카ㆍ자율주행차 핵심기술 개발동향과 상용화 전망

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420,000
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378000
발행사
IRS글로벌(130-44-20238)
ISBN
979-11-90870-02-3
Page/Size
511 / A4
발행일
2020년 07월 01일
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본서는 플라잉카(Flying Car)와 자율주행차 관련 산업에 관심이 있는 기관ㆍ업체의 실무담당자들에게 연구개발, 사업전략 수립의 기초자료를 제공하기 위하여 기획되었다.

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머리말


미국 할리우드 SF 영화에서 등장하는 “하늘을 나는 자동차”가 현실로 다가오고 있다.

 

전 세계적으로 도시에 인구가 유입되고 있는 것은 일반화된 현상이며, 이로 인한 교통체증이 큰 사회적 문제가 되고 있다. 이를 해결하고자 이미 1970년대 말부터 도심 내 수요대응형(On-Demand) 항공교통을 주도한 헬기를 도입했으며, 최근에는 친환경차나 차량공유 서비스를 확산시켜 나가고 있으나, 미래의 지속가능한 대중 교통수단으로는 적합하지 않다는 견해가 높다.

 

이에, 세계 주요국들은 2차원적인 교통체계를 정비하여 3차원 교통수단인 도심항공교통(UAM)망 구축 필요성에 공감하고 있으며, 글로벌 주요기업들도 이러한 변화에 대응하기 위하여 ‘플라잉카(Flying Car)‘ 활용을 하나의 중요한 대안으로 판단하고 있다.

 

Volocopter는 최근 몇 년 사이에 주목을 받게 된 Urban Air Mobility의 스타트업 기업 중 하나이다. 마찬가지로 독일에 거점을 둔 Lilium Aviation은 비슷한 컨셉으로 1억 달러 이상의 투자를 조달 받았다. 2019년 5월에 Lilium Aviation은 독일에서 첫 비행을 마친 후, 5인승 비행 택시의 새로운 프로토타입을 발표했다. 또한 세계 최대 항공기 제조사인 Boeing사도 2017년 로봇 항공기 개발사인 ‘오로라 플라이트 사이언스’를 인수하면서 자율비행 기술 개발에 적극적으로 나서고 있으며, 2019년 1월 22일 버니지아주(州) 머내서스에서 승객을 태울 수 있는 자율 비행 자동차의 이착륙 시험을 마쳤다. 경쟁사인 Airbus도 여러 명을 태울 수 있는 헬리콥터 스타일의 자율비행 수단을 개발하는 ‘바하나(Vahana)’ 프로젝트를 진행중이다. 또한 모빌리티 서비스 플랫폼 기업인 Uber는 2023년까지 하늘과 지상을 연결하는 플랫폼 기반의 통합 교통 서비스를 완성하는 계획을 세우고 있다.

또한, 아우디(Audi), 도요타(Toyota), 애스턴 마틴(Aston Martin) 등의 완성차 업체들도 플라잉카 개발에 적극 참여하고 있으며, 우리나라의 현대자동차도 ‘도심 항공 모빌리티’ 개발을 이끌 ‘UAM(Urban Air Mobility) 사업부’를 신설하고 나섰다.

 

하지만, 플라잉카를 상용화하기 위해서는 해결해야 할 과제가 많다. 우선, 비행체이다 보니 차량보다 더 높은 수준의 안전성이 요구되며, 소음문제도 중요하다. 드론 소음을 줄이는 ‘액티브 노이즈 캔슬링’(능동형 소음 감쇄) 기술을 연구하고 있지만 아직 완전하지 못하다. 해킹으로 연결될 수 있는 보안 문제도 해결되지 않으면 상용화가 불가능하다. 더불어, 보다 더 긴 항속거리를 위한 배터리, 인프라, 사회적 수용성까지 다양한 과제들을 안고 있다.

 

한편, 자율주행차는 아직 관련 산업이 성장초기 단계이고 각 기관별 예측 방법론과 측정기준이 상이하여 기관별로 예측치에 편차가 크지만, 향후 2025년을 기준으로 시장이 크게 성장하며 2040년경 거의 정점에 이를 것으로 기대되고 있다.

 

자율주행차의 시발점을 다소 늦춰 잡는 것은 생명에 치명적 영향을 끼칠 수 있는 자동차라는 제품의 특성 때문이다. 자동차 제조업체들 역시 이런 점을 잘 알기 때문에 전통적으로 차량을 시장에 출시하기 전에 매우 철저하고 신중하게 차량을 다방면으로 테스트와 시범운행을 실시하고 있다.

 

자율주행 레벨4 이상의 자율주행차가 본격적으로 보급되는 초기에는 주요 고객ㆍ이용자는 가격 및 자율주행을 둘러싼 환경이라는 관점에서 볼 때 일반 운전자가 아니라 상용 자동차가 중심이 될 것으로 예상된다. 따라서 차량을 많이 필요로 하며 이익을 창출할 수 있는 택시는 자율주행 개발 기업 및 자동차 회사들이 크게 주목하는 분야이며, 자율주행 개발에 앞서 나가고 있는 미국의 Waymo는 이미 2018년 말에 자율주행 택시 서비스를 개발하였다. 그밖에도 라이드셰어 기업인 미국의 Uber나 그와 협업하는 도요타, 미국의 GM, 미국의 Tesla, 중국의 바이두 등 대형 기업들이 자율주행 택시(라이드셰어)를 개발하고 있다.

 

국내에서도 국회 본회의에서 자율주행차 기술 개발과 상용화를 체계적으로 지원하기 위한 '자율주행자동차 상용화 촉진 및 지원에 관한 법률'(자율주행차법) 제정안이 이미 2019년 4월 5일에 통과됐으며, 국토부는 2020년 170억 원 규모로 운용을 시작하는 국토교통 혁신펀드를 확대하고, 레벨4 자율주행차 상용화를 위한 1조 1천억 원 규모의 범부처 연구개발도 2021년부터 스타트할 계획이다. 또한, 2022년까지 정밀도로지도를 국도까지 구축 완료하고 차세대 지능형 교통시스템(C-ITS) 구축도 조기 착수할 방침이다.

 

하지만, 실제 자율주행차의 도로 투입시기에 대한 전망은 다소 조심스럽다. 자동차사고의 책임과 보상을 둘러싸고 복잡한 이해관계가 걸려 있기 때문에 실제 고속도로에서 완전한 자율주행차가 상용화되는 모습을 보려면 앞으로도 상당한 시간이 필요할 것으로 예측된다.

 

이에, IRS글로벌은 플라잉카(Flying Car)와 자율주행차 관련 산업에 관심이 있는 기관ㆍ업체의 실무담당자들에게 연구개발, 사업전략 수립의 기초자료를 제공하기 위하여, 본서를 기획하였다.

모쪼록, 하시는 업무에 미력하나마 도움이 되기를 기대해본다.

 

 


Part 1. 플라잉카(Flying Car)

 

Ⅰ. 플라잉카(Flying car) 상용화 전망과 정책 추진동향

 

1. 플라잉카(Flying car) 개요와 외부환경 분석
  1-1. 개념
    1) 공륙양용차
    2) 전동 수직 이착륙기
    3) 도시형 항공교통
    4) 하늘을 이용하는 Door-to-Door 이동 서비스
  1-2. 개발 변천사
    1) 공륙양용차
    2) eVTOL
  1-3. 분류 및 용도별 적합도
    1) 분류
    2) 용도별 적합도
  1-4. 활용 방식
    1) 도시의 지상 이동 수단을 대체
    2) 소외된 지역의 이동 인프라
    3) 관광에서의 활용
    4) 물자 운송
  1-5. 플라잉카의 외부 환경(PEST) 분석
    1) 정치적 외부 환경
    2) 기술적 외부 환경
    3) 사회적 외부 환경
    4) 경제적 외부 환경

 

2. 플라잉카(Flying car) 시장 동향과 상용화 전망
  2-1. 세계 도심항공교통(UAM)ㆍ플라잉카의 시장 동향과 전망
    1) 도심항공교통(UAM)의 등장 배경
    2) 글로벌 시장규모 및 생태계
      (1) 산업생태계 예측
      (2) 도심항공교통(UAM) 시장규모 전망
      (3) 플라잉카ㆍeVTOL 시장 동향과 전망
    3) 글로벌 동향
      (1) 업계 및 정부 동향
      (2) 주요 업체 동향
    4) 국내 현황
      (1) 보편적인 인식
      (2) 제약 요건
      (3) 기회 요인
    5) 국내 교통수단 선행 사례
      (1) 한강헬기
      (2) 수상택시
      (3) 경전철(일부)
    6) 도심항공교통(UAM)의 상용화 예측
      (1) 교통형태
      (2) 도시ㆍ환경 특성
      (3) 이용자 운임
    7) 실용화ㆍ보급을 위한 필요 요건
  2-2. 플라잉카 상용화로 인한 변화
    1) 하늘의 대중화
      (1) 현재의 하늘 이동의 활용
    2) 전동화ㆍ자율화ㆍ수직이착륙
    3) 기존의 이동/물류 변화
      (1) 하늘의 대중화로 인한 사람의 이동/물류의 변화
      (2) 사람의 이동/물류의 변화로 인한 가치관의 변화
    4) ‘플라잉카’가 실현됨에 따라 생겨나는 새로운 비즈니스
  2-3. 플라잉카를 실현하기 위한 과제
    1) 기술적인 과제
    2) 보안
    3) 법 정비
    4) 인프라 정비
    5) 연구개발 지원
    6) 사회적 수용성

 

3. 주요국별 플라잉카(Flying car) 관련 정책 추진 동향과 최근 이슈
  3-1. 미국
    1) 정책 추진 동향
      (1) 인증 동향
      (2) 무인항공기용 교통관리체계(UTM)
      (3) 인프라
    2) 연료전지 eVTOL
      (1) 새로운 디자인
      (2) 수소의 장점
      (3) 연방항공국(FAA)의 인증
      (4) 연료전지의 비용
      (5) 다양한 라인업
  3-2. 유럽
    1) UAM용 eVTOL 기체 인증 가이드라인
  3-3. 일본
    1) 플라잉카의 실증실험
    2) 산업에 미치는 영향
    3) 플라잉카 로드맵
    4) 플라잉카를 구명 의료에 활용하는 등의 비즈니스 모델 공표
    5) 무인항공기용 교통관리체계(UTM)
  3-4. 한국
    1) 목표 및 추진전략
    2) 주요과제
      (1) 안전 확보를 위한 합리적 제도 설정
      (2) 민간역량 확보ㆍ강화를 위한 환경조성
      (3) 대중수용성 확대를 위한 단계적 서비스 실현
      (4) 이용 편의를 위한 인프라 및 연계교통 구축
      (5) 공정ㆍ지속가능하고 건전한 산업생태계 조성
      (6) 글로벌스탠다드와 나란히 하는 국제협력 확대
    3) 기대효과
      (1) 도시교통 이용형태의 변화
      (2) 산업 부가가치 창출
    4) 추진체계 및 일정

 

Ⅱ. 플라잉카 핵심기술 개발 및 참여업체별 대응전략 분석

 

1. 플라잉카(Flying car) 핵심기술 개발동향
  1-1. eVTOL 개발 동향과 전망
    1) 新모빌리티 eVTOL
    2) 신규 참여가 증가하는 기체 개발 분야
    3) eVTOL 활용서비스를 확대하는 움직임
    4) eVTOL 산업의 발전에 따른 과제
      (1) 배터리
      (2) 서비스
    5) 향후 전망
  1-2. 주요업체별 플라잉카 대응 동향
    1) 항공기 제조사
      (1) Boeing
      (2) Air bus
    2) 완성차 업체
      (1) Hyundai
      (2) Toyata
      (3) Audi
      (4) Benz
      (5) 포르쉐
    3) 스타트업
      (1) Uber
      (2) Ehang
      (3) Joby Aviation
      (4) Wisk Aero
      (5) Volocopter
      (6) SkyDrive
      (7) Lilium
      (8) Skyryse
      (9) AutoFlightX
    4) 기관 및 단체
      (1) 미항공우주국
      (2) 한국항공우주연구원
      (3) 전기연구원
      (4) CARTIVATOR
  1-3. 주요 모델별 개발 사례 분석
    1) Transition
    2) PAL-V
    3) Vahana
    4) Bell Nexus
    5) EHang 184
    6) SureFly
    7) E-Volo
    8) Blackfly
    9) EVTOL Concept
    10) Volante Vision Concept
    11) Workhorse
    12) Aero Mobil
    13) S-A1

 

2. 드론의 국내외 개발동향과 시장전망
  2-1. 드론 기술 변천과 주요국별 시장 동향 및 전망
    1) 드론 기술의 변천
      (1) 드론의 기원
      (2) 원격조종형 드론의 등장
      (3) 자율비행형 드론의 등장
      (4) 취미용 드론의 보급
      (5) 산업에서의 드론 이용
    2) 글로벌 시장 동향과 전망
    3) 중국 시장 동향과 전망
      (1) 민수용 드론 시장
      (2) 밸류체인
      (3) 세계 시장에서의 중국업체 입지
    4) 미국 시장 동향과 전망
      (1) 시장 규모
      (2) 분야별 활용 동향
      (3) 주요 드론 기업 및 제품 동향
    5) 프랑스 시장 동향과 전망
    6) 인도 시장 동향과 전망
      (1) 시장 규모
      (2) 공공분야 활용 동향
      (3) 제조업체 현황
    7) 일본 시장 동향과 전망
      (1) 시장 규모
      (2) 수입 동향
      (3) 참여업체 동향 및 유통구조
    8) 국내 시장 규모와 기술력 수준
      (1) 시장규모 및 기술력 수준
      (2) 정책 추진 동향
      (3) 가치사슬 현황
    9) 안티드론 시장동향
  2-2. 드론 플랫폼 시장 동향
    1) 시장 동향
    2) 주요 플랫폼별 동향
      (1) 에어웨어(Airware)
      (2) 오픈파일럿(OpenPilot)
      (3) 드론코드(Dronecode)
      (4) DJI
      (5) 오픈소스 소프트웨어
    3) 국내 주요업체별 개발동향
  2-3. 드론 산업 세부 분야별 국내외 동향
    1) 사업용 드론 산업
      (1) 국내
      (2) 해외
    2) 산업 생태계
      (1) 국내
      (2) 해외
    3) 공공 수요
      (1) 국내
      (2) 해외
    4) 운영 환경
      (1) 국내
      (2) 해외
    5) 인프라 구축
      (1) 국내
      (2) 해외
    6) 기술 경쟁력
      (1) 국내
      (2) 해외
    7) 추진 기반
      (1) 국내
      (2) 해외

 

Part 2. 자율주행차(Autonomous Vehicle)

 

Ⅲ. 자율주행차 상용화 전망과 정책 추진 동향

 

1. 자율주행차 시장 동향과 상용화 전망
  1-1. 자율주행차 개요
    1) 정의 및 개념
    2) 기술 수준의 분류
      (1) 개요
      (2) 미국, 자동차공학회(SAE)의 분류기준
      (3) 자율주행차 도입의 타임 스케줄
    3) 모빌리티 비즈니스 환경 변화
    4) 향후 경제적 가치 평가
  1-2. 국내외 자율주행차 시장 동향과 전망
    1) 상용화 시기 전망
    2) 글로벌 시장 규모 전망
      (1) 시장 규모 전망
      (2) 향후 산업 전망
    3) 레벨별(Lx3/Lx4) 시장규모 전망
    4) 자율주행차용 센서 및 반도체 시장
      (1) 완전 자율주행차를 위한 2가지 접근방법
      (2) 자율주행 시대에 요구되는 차량용 센서
      (3) 센서 처리를 담당하는 반도체 시장
    5) ‘AI 스타트업’ M&A 증가
      (1) 자율주행차에 필수불가결한 AI
      (2) 소규모 AI 개발업체 M&A 현황
      (3) 자동차 업계의 주목할 만한 AI 스타트업 기업 일람
    6) 자율주행 기반 상용차 등장 전망
      (1) 자율주행 트럭
      (2) 자율주행 버스
  1-3. 자율배송과 자율주행 택시 상용화 동향
    1) 자율주행 배송
      (1) 개요
      (2) 물류ㆍ창고 업계에서의 기대
      (3) 주요 기업별 참여 동향
    2) 자율주행 택시
      (1) Waymo
      (2) 테슬라
      (3) GM×Cruise Automation
      (4) 바이두
      (5) 다임러 × 보쉬
      (6) ZMP × 히노마루 교통
      (7) Hyundai
  1-4. 철궤도 자율주행 개발 동향
    1) 분야별 도입사례 현황
      (1) 철궤도
      (2) LRT
      (3) 가상레일 버스
    2) CBTC(무선열차 제어시스템)


2. 주요국별 자율주행차 활성화를 위한 대응 현황 비교
  2-1. 조사 개요 및 주요 결과
    1) 조사 개요
    2) 주요 결과
      (1) 국가별 자율주행차 대응력 순위
      (2) 신규로 순위에 포함된 5개국
  2-2. 주요국별 대응 동향과 지수
    1) 네덜란드
    2) 싱가포르
    3) 노르웨이
    4) 미국
    5) 스웨덴
    6) 핀란드
    7) 영국
    8) 독일
    9) 아랍에미리트
    10) 일본
    11) 뉴질랜드
    12) 캐나다
    13) 한국
    14) 이스라엘
    15) 호주
    16) 오스트리아
    17) 프랑스
    18) 스페인
    19) 체코공화국
    20) 중국

 

3. 주요국별 자율주행차 관련 정책 추진 현황
  3-1. 유럽
    1) 관련 법규 정비
    2) 테스트 인프라
  3-2. 독일
    1) 허용 법안 발효
    2) 윤리 가이드라인
  3-3. 미국
    1) Automated Driving systems
      (1) 자발적 지침 - 차량 성능 지침
      (2) 주정부에 대한 기술지원
    2) 자율주행법(SDA)
    3) 주정부 입법 현황
  3-4. 중국
    1) 자율주행 자동차 주행 시험장
    2) 실도로 개방
  3-5. 일본
    1) 그간의 정책 추진 동향
    2) 관민 ITS구상 로드맵 2019
      (1) 일본 정부 목표(자가용)에 관한 현재 상황
      (2) 일본 정부 목표(이동 서비스)에 관한 현재 상황
  3-6. 한국
    1) 입법 동향
    2) 그간의 정책 추진 동향
    3) 미래 자동차 산업 발전 전략 중 ‘자율주행차 미래시장 선점’
      (1) 핵심 인프라
      (2) 제도 기반
      (3) 완전자율주행차 개발 방향

 

Ⅳ. 자율주행차 요소기술 개발 및 참여업체별 대응전략 분석

 

1. 자율주행차의 기술 요소별 개발 및 적용 동향
  1-1. ADAS와 센서
    1) ADAS 개요
    2) 센서별 장단점 및 비교
    3) ADAS의 ECU 역할과 성능
      (1) 차량탑재 ECU 개념
      (2) ADAS의 ECU 개념
      (3) 차량용 ECU의 종류
      (4) ADAS에서의 ECU의 역할
  1-2. 인지 및 판단 시스템
    1) 개요
      (1) 개념
      (2) 필요성
    2) 최근 기술개발 이슈
      (1) 서라운드 센서융합 중심 인지 및 판단시스템
      (2) 자율협력주행(도로인프라)연계 인지 및 판단시스템
    3) 국내외 주요업체별 개발 동향
      (1) 해외 동향
      (2) 국내 동향
  1-3. 라이다(LiDAR) 센서
    1) 자동차용 라이다 시장
      (1) Audi(운전지원시스템)와 Waymo(자율주행)가 리드
      (2) 주목받는‘하마마츠 호트닉스’
    2) 라이다 및 반도체 개발동향
      (1) 라이다의 원리와 구성
      (2) 라이다를 위한 반도체 제품의 기술 개발 동향
      (3) 영상 인식 프로세서 Visconti
  1-4. 인공지능(AI)
  1-5. 차량 통신
    1) C-V2X
      (1) C-V2X 개념 및 현황
      (2) 2020년, 5G-V2X 상용화
    2) C-V2X 응용 및 서비스 분야
      (1) 정보서비스 분야
      (2) 주행안전 분야
      (3) 교통효율화 분야
      (4) 협력 자율주행 서비스 분야
    3) 주요국 V2X 적용 및 개발 현황
    4) 중국 C-V2X 개발 및 산업 동향
      (1) C-V2X 개발 및 표준 현황
      (2) C-V2X 산업 생태계 및 기업별 현황
      (3) C-V2X 상용화 로드맵
      (4) C-V2X 응용 시연 현황
  1-6. 5G 이동통신
  1-7. 시스템 반도체
    1) 산업 및 개발 동향
    2) 자율주행차 영상 분석용 SoC
      (1) Embedded Vision System과 SoC의 필요성
      (2) 영상처리 알고리즘 개요
      (3) 자동차 비전용 SoC 개발 현황
  1-8. 초고정밀 지도
    1) 개요
    2) 주요 업체별 개발 동향
  1-9. 차량 측위 기술
    1) GPS / GNSS
    2) 측위 기술 기반 센서 융합
    3) 실내 측위 기술
  1-10. 보안
    1) 보안 위협 현황
      (1) 내부 보안 위협
      (2) 외부 보안 위협
    2) 보안 선결 과제
    3) 국내외 기술개발 동향
      (1) 자율주행차 보안체계 기술
      (2) V2X 통신 보안위협 및 보안 가이드라인
      (3) 차내망 침임탐지시스템 구현 방법 표준

 

2. 주요업체별 자율주행차 관련 개발 및 비즈니스 추진 동향
  2-1. ITㆍ부품업체
    1) Google(Waymo)
    2) Apple
    3) Baidu
    4) Intel
    5) NVIDIA
    6) IBM
    7) Uber
    8) Naver
    9) Delphi(Aptiv)
    10) Continental
    11) Bosch
    12) Denso
  2-2. 완성차 업체
    1) GM
    2) Daimler
      (1) BMW와 공동개발 제휴
      (2) 로봇 메르세데스(Robot Mercedes) 택시 런칭
      (3) 자율주행차 스타트업 '토크 로보틱스' 지분 인수
      (4) 자율주행차 도입 연기
    3) Ford
    4) VolkswagenㆍAudi
    5) BMWㆍIntelㆍFCA
    6) Renault Nissan
    7) Volvo
    8) PSA
    9) Hyundai
 

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