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과학과 핵심 역량 강화를 위한 지도 방안 자율 주행 자동차의 눈, 레이다와 라이다
• 과학적 사고력 8`차시￣9`차시에서 배운 교통안전 자율 주행 자동차가 스스로 안전하게 운전하기 위해
수칙을 떠올리며, 이러한 교통안전 수칙을 지키기 서는 길을 찾고 주변 물체를 파악하는 ‘눈’의 역할을 하
위해서는 자율 주행 자동차가 어떻게 운전해야 할 는 레이다와 라이다라는 장치가 필요하다.
지 생각해 보게 한다. → 질문 예시: 자율 주행 자 • 레이다
동차가 어린이 보호 구역에 들어서면 어떻게 운전 레이다(RADAR, RAdio Detection And Ranging)
해야 할까요? 는 주로 전파를 쏘아 보내고, 그 전파가 물체에서 반사
• 과학적 문제 해결력 교통 체증의 원인을 생각해 보고, 한 뒤 돌아오는 것을 통해 주변 물체를 탐지하는 데 사
자율 주행 자동차를 이용하면 교통 체증을 어떻게 용하는 장치이다.
해소할 수 있을지 생각해 보게 한다. 레이다를 이용하면 물체의 거리나 속력, 운동 방향
등을 알 수 있다. 자율 주행 자동차에는 터널, 일출, 일
몰, 안개, 눈, 비 등 다양한 상황에서도 가까운 거리에
참고 자료 있는 물체를 정확히 인식하는 데 적합한 레이다를 사용 4
한다. 단원
자율 주행의 단계
• 라이다
국제자동차기술자협회에 따르면 자율 주행 자동차는
라이다(LIDAR, LIght Detection And Ranging)
레벨 0에서부터 레벨 5까지 나눌 수 있다. 레벨 0에서
는 빛을 쏘아 보내고, 그 빛이 주변 물체에서 반사한 뒤
레벨 2까지는 자동차의 자율 주행 장치가 어디까지나
돌아오는 것을 통해 주변 물체의 모습이나 주변 물체까
운전자를 도와주는 역할을 하는 단계이고, 레벨 3부터
지의 거리 등을 정밀하게 그리는 장치이다. 즉, 라이다
레벨 5까지는 자동차가 주변 환경을 살피면서 운전하는
는 전파 대신에 레이저와 같은 빛을 사용하는 레이다를
단계이다.
뜻한다.
• 레벨 0(비자동 단계): 운전자가 모든 조작을 하고, 자
『과학』 86`쪽 자율 주행 자동차는 2019`년 시범 운행
동차는 충돌 전 경고음을 울리는 것과 같은 보조를
한 자동차로, 자동차 위에 달려 있는 장치가 라이다이다.
하는 단계이다.
현재는 라이다가 소형화되어 있어 외관상으로는 잘 보
• 레벨 1(운전자 지원): 운전자가 운전을 하지만 특정한
이지 않는다.
상황에서 자동차가 속력을 낮추거나 높이는 단계이다.
이러한 속력 변화는 운전자도 제어할 수 있다. 라이다
• 레벨 2(부분 자동화): 자동차가 스스로 움직일 수 있
지만, 자동차가 주변을 살피는 것까지는 할 수 없는
단계이다. 현재 사람들이 흔히 사용하는 자동차의 자
율 주행 기능은 레벨 1이나 레벨 2이다.
• 레벨 3(조건부 자동화): 자동차가 스스로 환경을 인식
하고 자동차를 움직이는 단계이다. 하지만 위험한
상황이 일어나면 운전자가 직접 자동차를 조작해야
한다. 라이다는 자외선, 가시광선, 적외선 등을 사용하기
• 레벨 4(고도 자동화): 자동차가 스스로 상황을 살피며 때문에 바위, 구름, 빗방울 등 여러 물질을 광범위하게
운전하지만, 모든 도로가 아닌 일부 도로에서만 가능 감지할 수 있고, 물체까지의 거리뿐 아니라 속력과 운
한 단계이다. 동 방향, 온도까지도 알 수 있다. 하지만 라이다만으로
• 레벨 5(완전 자동화): 모든 도로에서 자율 주행 자동 는 아주 가까운 거리를 정확히 감지하기 어렵기 때문에
차가 스스로 상황을 살피며 운전하는 단계이다. 자율 주행 자동차에는 라이다와 레이다, 디지털 카메
(출처: 한국교육학술정보원, 2021) 라, 초음파 센서 등을 용도에 맞게 사용한다.
4. 물체의 운동 253
