- 현대자동차그룹, 미래 모빌리티 NVH 공동연구실 2단계 연구 결과 발표

- 현대자동차그룹, 서울대-고려대와 함께 미래 모빌리티 NVH 기술혁신의 선두주자로 자리매김!

- 승객 생체신호, 뇌파 및 행동패턴을 분석하여 XAI 기술을 접목하여 최적의 NVH 환경 제공

- 현대엔지비, 글로벌 네트워크 구축과 연구 과제 기획/운영에서 NVH 기술 개발의 선도적 역할!

현대자동차와 현대엔지비가 공동으로 주최한 “미래 모빌리티 NVH(Noise, Vibration, and Harshness) 공동연구실(이하 공동연구실)”의 2단계 완료회의가

지난 3월 5일 현대자동차 남양연구소 설계1동에서 성황리에 진행되었다. 이 공동연구실은 자율주행차, 드론택시 등 미래 모빌리티 환경의 변화에 대비하여

소음과 진동의 핵심 요소 기술을 개발하기 위해 설립되었다.

이 공동연구실은 인간의 심리, 인지, 인공지능 기술을 융합하여 인간 중심의 미래 모빌리티 기술 개발을 목표로 새로운 패러다임을 창출하고자 하며,

현대자동차그룹의 미래 비전과 현대엔지비의 선제적 과제 기획 아래, 국내 최고 연구기관인 서울대와 고려대의 산학협력으로 인간 중심의 승객 감정/인식 기반

미래 모빌리티 NVH 연구 성과를 도출하였으며, 글로벌 네트워크(미국: 스텐퍼드대, UC버클리, MIT, 하버드, 예일대 / 유럽: 아헨공대, 임페리얼런던컬리지,

옥스퍼드대 등)를 구축하여 최신 기술동향 파악 및 공동연구실 연계 기술도입을 검토하였다.

2018년에 출범한 이 공동연구실은 공동연구실 설립하기 위해 사전에 현대자동차를 중심으로 현대엔지비가 주도하여 2050 미래 시나리오를 기반으로

자동차 분야의 NVH 전문가들과 함께 우선 순위가 높은 연구주제를 설정하고 미래 모빌리티환경에서의 NVH 기술개발 전략을 수립하였으며,

이러한 기술개발 전략 수립 방법론은 2019년에 국제학술지에 게재되어 방법론의 신뢰 수준을 한층 높였다.

인간 중심의 승객 감정/인식 기반 미래 모빌리티 NVH 기술 개발을 위한 연구 주제는 국내 최고 수준의 전문가들과 협업하여 상세 연구 계획을 수립하였다. 

-. 서울대 강연준 교수: 주행 퍼포먼스 증대를 위한 주행음의 심리음향 조건 규명 및 주행음 선정 기법 제시

-. 서울대 이상아 교수: 자동차 환경 내 인지-정서 상태 개선을 위한 신경생리학적 마커 측정 기술 개발

-. 서울대 윤성로 교수: 시계열 데이터를 위한 표현학습 방법론 개발

-. 고려대 이종환 교수: 미세표정과 단속안구운동 추정에 바탕한 탑승객 감정상태 예측 고도화 기술 개발

   2단계 주요 연구성과

   서울대학교 기계공학부 강연준 교수 연구팀은 승객 중심의 미래 모빌리티 환경에서의 파워트레인 소음 감소로 인해 부각된 로드 노이즈 문제를 해결하기 위해,

   액티브 노이즈 컨트롤(ANC) 기술의 상용화를 실현했다. 특히, 딥러닝을 활용해 승객의 머리 위치 변화에 따른 ANC 성능 저하 문제를 해결하는 방법을 개발하였으며,

   주행음과 승객 만족도 사이의 관계를 규명하여 최적의 주행음 가이드라인을 제시했다.

고려대학교 뇌공학과 이종환 교수 연구팀은 미래모빌리티 환경에서 탑승객의 감정상태를 뇌신호, 얼굴영상, 생체신호를 기반으로 파악할 수 있는 연구 데이터셋

확보 및 인공지능 기반 기술들을 개발하였다. 예로, 뇌파 신호에서 중요한 주파수 및 뇌 영역 혹은 뇌파 전극 정보를 자동으로 추출하고 감정 및 인지 상태를

추정할 수 있는 어텐션 모듈이 탑재된 그래프 기반 AI 모델을 개발하였다. 아울러, 얼굴영상으로부터 눈동자를 감고 뜨는 정보를 정확하게 추정할 수 있는 신경망

모델을 개발하였고, 이를 바탕으로 비접촉으로 탑승자의 각성 정보 및 졸음의 정도를 추정할 수 있는 기술을 개발함. 추가적으로, 근적외선으로 얼굴의 깊이 영상을

얻어서 미세한 얼굴표정을 확인 및 이를 바탕으로 미묘한 감정을 추정할 수 있는 기술개발을 진행하였다. 한편, 탑승객의 추정된 감정상태의 개선을 위해

양귀소리자극기반 기술을 개발하고, 감정의 변화를 행동 데이터 및 뇌신호 기반으로 검증하였다. 본 연구결과는 향후 미래모빌리티 환경에서 탑승객의 감정상태에

따라 능동적으로대처 및 편의성을 증대시킬 수 있는 기술의 추가 개발을 위한 기반 기술로 활용을 예상한다.

서울대학교 뇌인지과학과 이상아 교수 연구팀은 운전자에게 유발된 감정이 미치는 영향을 파악하기 위해 가상 환경에서 운전 시뮬레이션을 수행할 때 운전자의

뇌파 및 행동 패턴을 관찰하는 연구를 진행하였다. 감정적 장면 자극이 제시되었을 때, 대뇌피질 활성화를 나타내는 뇌파가 증가하는 것을 확인했으며, 의사 결정과,

감정 조절을 담당한다고 알려진 전두엽에서는 서로 다른 주파수 영역의 뇌파에서 사람들이 느끼는 감정의 개인적/부정적 편향이 나타나는 것을 관찰하였다.

또한, 운전 시뮬레이션 중에 유발된 감정은 그 강도에 따라 운전자의 주의 집중력과 반응 속도에 영향을 미치는 것을 확인했고, 이러한 행동 변화는 뇌파와 피부

전도도 신호 변화와 함께 나타났다. 해당 연구 결과는 감정이 운전 수행 능력에도 영향을 줄 수 있다는 점을 시사하며, 추후 운전자의 안전한 운전 수행을 도울 수 있는

위험 방지 및 감정 조절을 통한 운전 보조 기능 기술로의 발전 가능성을 보인다.

서울대학교 전기 정보공학부 윤성로 교수 연구팀은 향후 세계 시장을 선도할 최첨단 인공지능 기술에 대한 협력 연구를 진행하여 다양한 성과를 거두었다.

특히 딥러닝과 같은 대규모 인공지능 기술의 경우 동작 방식이나 결과에 대한 해석이 어려운 경우가 많은데, 이를 극복하기 위해 인공지능의 동작에 대한

설명가능성을 향상시키기 위한 첨단 방법론을 개발하였다. 구체적으로는 챗GPT와 같은 인간의 언어를 다루는 인공지능 기술의 해석을 위한 기술, 차량에서

획득한 각종 시계열 정보에서 고장이나 이상 징후 등을 자동으로 인지하기 위한 기술 등이다. 또한 차량 운전자의 뇌파를 측정하여 인공지능으로 이를 분석하는

미래지향적 기술도 공동연구실 참여 연구팀과 함께 연구하였다. 공동연구실을 통한 연구 성과는 세계적 권위의 학술대회 및 학술지에 게재되어 그 수월성을

객관적으로 인정받았으며, 향후 현대기아차 연구진을 통해 세계적 수준의 미래 모빌리티 연구개발에 적용할 예정이다.

현대자동차 제네시스시험센터장 김재헌 상무는 총평에서 “미래 모빌리티 시대의 인간 중심의 모빌리티 구현은 필수적인 사항이며, 이렇게 공동연구실로 확보한

기술에 대해 NVH뿐만이 아니라 다양한 기술에 적용할 수 있도록 연구 결과가 도출 되길 기대한다.”며 “현대자동차에서 이분야에 대해 지속적인 지원을 계획하고

있다”고 말했다. 

공동연구실 책임교수인 서울대학교 강연준 교수는 “공동연구실 2단계를 통해 미래 모빌리티 컨셉 구현 및 실차 적용을 위한 타당성을 각 연구부문

에서 확인하였으며, 이제 3단계를 통해 실차 적용 연구에 매진할 것”이라고 말하며 “본 공동연구실은 중장기 산학협력의 롤 모델이며 현대엔지비와 현대자동차의

공동연구실 기획/운영에 감사함을 표하며, 각 연구팀의 연구결과물이 미래 모빌리티에 반영되기 위해서는 상호간 적극적인 기술협력이 매우 중요하다”라고 말했다.