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TECH M

콘셉트는 다르지만, 목표는 ‘완전 자율주행’

CES 출품작으로 본 자동차 기업의 자율주행 기술

2017-02-17정구민 국민대 전자공학부 교수

 

이번 ‘CES 2017’에서는 다양한 자율주행 관련 기술이 선보였다. 주요 자동차 업체의 자율주행 콘셉트카 전시 및 시승행사를 비롯해서 관련 프로세서, 라이다(lidar)와 카메라를 비롯한 센서, 정밀지도 기술 등 다양한 관련 기술이 전시됐다. 또한 미래 자율 주행차를 가정한 다양한 미래 기술들이 제시되기도 했다.


CES 수놓은 자율주행 콘셉트카들
현대자동차가 지난 LA모터쇼에서 선보였던 ‘아이오닉’ 자율주행 전기차를, 폭스바겐이 파리모터쇼에서 선보였던 ‘아이디(I.D.)’를 내놓았다. 또 벤츠의 ‘비전 밴’을 비롯해 포드의 차세대 퓨전 하이브리드 자율주행 자동차, 크라이슬러의 ‘포탈’, 도요타의 ‘컨셉 아이’, 혼다의 ‘뉴브이’ 등 다양한 자율주행 차량이 전시됐다.

 
현대자동차와 폭스바겐의 차량들은 상용화를 고려한 자율주행 차량이다.

현대자동차는 저가형 라이다를 아이오닉 모델 디자인에 적용해 상용화에 가까운 모델을 구현했다. 폭스바겐의 콘셉트카 아이디는 2025년 상용화를 목표로 하고 있다. 

 

현대자동차는 라스베이거스 도심에서 ‘아이오닉’ 자율주행 전기차를 시연했다.


벤츠의 비전 밴은 미래 이동성 측면에서 의미가 있다. 벤츠는 지난 하노버모터쇼에서 퓨처 버스와 비전 밴을 통해 대중교통과 물류용 자율주행 비전을 제시한 바 있다. 일정 구간을 도는 자율주행 버스와 물류를 담당하는 자율주행 트럭은 앞으로 자율주행 시장에서 많은 활용이 기대된다. 


포드의 차세대 퓨전 하이브리드 자율주행 자동차는 이전 자율주행 자동차의 단점을 개선해 재설계한 2세대 자율주행 차량이다.

4개의 벨로다인 라이다를 장착했던 기존의 시험 차량에 비해 카메라와 라이다 센서 퓨전에 중점을 둬 더욱 현실적인 자율주행 차량으로 재설계했다. 이 차량은 벨로다인-사입스-포드 간의 협력을 바탕으로 만들어진 차량이다. 

 

포드의 차세대 퓨전 하이브리드 자율주행 자동차


도요타의 컨셉 아이와 혼다의 뉴브이에서는 자율주행 차량 내에서 인공지능을 통한 감정인식을 강조했다. 사용자의 감정을 인식하고 맞춤형 서비스를 제공하게 된다. 사용자가 졸음이 오면 자율주행으로 전환하고, 사용자의 감정에 맞는 음악을 추천해 주는 등 다양한 맞춤형 서비스가 제공된다.

 
닛산은 2018년 차선 변경, 2020년 교차로 주행의 자율주행 진화 비전과 더불어 SAM(Seamless Autonomous Mobility)을 통한 완전 자율주행 진화 콘셉트를 제시했다.

도로 공사 등으로 정상 주행이 어려울 경우 차량이 센터에 연락하면, 담당자가 자율주행 차량을 위한 새로운 경로를 생성해 주행한다. 기계-사람 간의 협력 모델로 돌발 상황에 대처하는 콘셉트다. 


BMW는 로봇을 이용한 주차장 도우미 서비스, 로봇 발레 파킹 서비스를 제시했다. 또한 인텔, 모빌아이와 협력해 ‘BMW 7 시리즈’ 기반 완전 자율주행 차량을 개발, 올 하반기에 미국과 유럽에서 40대의 차를 시범 운행하겠다고 밝혔다.


주요 자동차사들의 콘셉트카는 모두 완전 자율주행 진화에 초점을 두고 사람의 개입 없이 운행하기 위한 다양한 미래 콘셉트가 제시됐다.

이와 함께 사용자 상태 모니터링, 다양한 적용사례, 정밀지도 연동, 딥러닝 기반 인공지능 기술 등 완전 자율주행을 위한 미래 기술을 제시한 것도 특징이다. 

 

러에코의 ′러시프로′

엔비디아가 자율주행 차량을 시연하고 있다.


현대자동차와 엔비디아의 시승
현대자동차, 엔비디아의 자율주행 시승행사는 큰 관심을 끌었다. 

현대자동차는 아이오닉 자율주행 차량으로 라스베이거스의 실제 도로를 4㎞ 정도 달리는 시승행사를 했다. 현대자동차는 지난해 11월 LA모터쇼 이후 라스베이거스에서 정밀지도 구축과 자율주행 시험을 진행해 왔다.

이번 차량에는 저가 라이다 센서를 사용하고, 신호등 인식 전용 카메라를 추가해 라이다 센서 총 3개(앞면 1개, 전측면 2개), 카메라 3개(스테레오 카메라 1개, 단안 카메라 2개), 레이더 3개(앞면 1개, 후측면 2개)가 주변 인식에 사용된다.

실내에는 자율주행 차량이 인지하는 차나 보행자를 표시해 줄 수 있도록 여러 디스플레이가 사용된다. 이번 자율주행 차량은 사람의 개입 없이 실제 도로를 달릴 수 있는 수준인 미국자동차공학회 기준 레벨 4(고도자율주행) 수준의 기술을 선보였다.

현대자동차는 관련 차량을 2020년 정도에 상용화 할 수 있을 것으로 예상했다. 


엔비디아의 자율주행 기술에서는 차선인식 등의 프로그램 작성이 아닌, 사람의 주행을 딥러닝으로 학습해 자율주행을 구현했다. 엔비디아 관계자는 CES 행사 이전에 2주 정도의 시범 주행과 학습 기간을 거쳐서 주차장 내 시험 도로를 자율주행 할 수 있도록 했다고 밝혔다. 


엔비디아의 시험 차량은 주변 인식에 카메라 센서만을 사용해 인식에 총 3개의 카메라가 사용된다. 또한 구현은 엔비디아의 ‘드라이브 PX2’ 보드를 이용했다.

실제 자율주행 시승행사에서는 자갈길, 도로 경계선이 희미한 도로 등에 대한 학습과 도로 표지판에 대한 학습을 통해서 전용 공간에서 정해진 구간을 달리는 시연을 선보였다.

젠슨 황 엔디비아 CEO는 기조연설에서 아우디와 협력해 2020년까지 고도 자율주행 기술을 상용화 하겠다고 밝히기도 했다. 


자율주행 앞당기는 라이다 가격 경쟁
자율주행 차량이 주변을 인식하게 하는 자율주행 센서도 많은 업체들이 전시했다. 차량 지능 분야에서 최고 혁신상을 차지한 콰너지는 세계 최초의 고정형(Solid state) 라이다를 선보였다.

360도를 인식하기 위해서는 4개의 고정형 라이다 센서가 필요하게 되며, 대량 생산할 경우 1개당 약 250달러 정도의 가격을 갖게 될 것으로 알려져 있다. 콰너지는 2018년까지 개당 100달러 수준으로 낮추겠다고 밝힌 바 있다. 

 

콰너지의 고정형 라이다

 

회전형 라이다 시장에서 큰 인기를 끌고 있는 벨로다인도 자사의 라이다 센서들을 전시했다. 지난해에는 16채널의 라이다 센서인 퍽을 선보인 바 있다. 최근 벨로다인도 고정형 라이다 센서 기술 개발을 밝히면서 대량 생산 시 50달러까지 가격을 낮출 수 있을 것이라고 밝혔다. 


구글에서 분사한 자율주행 업체 웨이모도 디트로이트 모터쇼를 통해서 라이다 센서 가격을 10분의 1로 낮췄다고 밝힌 바 있다. 외신들은 웨이모의 라이다 센서 가격이 대략 8000달러 수준일 것으로 예상했다.

 

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센서 가격의 하락과 정밀지도 기술의 발달, 위치 인식의 정확성 증대,

인공지능용 임베디드 보드의 고성능화를 통해서 자율주행의 상용화에

한 발 더 다가설 수 있을 것으로 보인다.


이번 CES 전시에서는 이외에도 이노비즈, 파이오니아, 정상라이다, 오스람 등 여러 업체들이 라이다 센서를 선보였다. 또한 카메라 센서로 유명한 모빌아이는 2020년 정도에 8개의 카메라로 주변 환경을 인식하는 시스템을 공급하겠다고 밝혔다. 


현재 기술 수준에서 자율주행을 위해서는 10~20㎝ 정도의 오차를 갖는 정밀지도가 필요한 상황이다. 현대의 라스베이거스 실제 도로 주행에도 정밀지도 구축작업이 진행된 바 있다.

정밀지도와 더불어 중요한 기술은 정밀 위치인식 기술이다. 최근에는 고성능 GPS에 의존하지 않고 주위 환경을 인식해 위치를 결정하는 기술이 제시되고 있다.


CES 2017에서도 히어, 톰톰 등 지도업체들과 엔비디아, 모빌아이 등의 업체들이 정밀지도와 위치인식 관련 기술들을 선보였다.

히어는 현재 미국과 유럽에서 고속도로를 중심으로 정밀지도를 구축 중이며, 1차적으로 2018년 정도를 목표로 하고 있다고 밝혔다. 또 히어는 ‘Map as a Sensor’ 개념을 통해서 센서 정보, 정밀 지도 정보, 날씨 등 실시간 정보의 결합을 통한 자율주행 정밀도 향상 및 실시간 도로 정보 업데이트 콘셉트를 제시했다.

 

히어의 정밀지도 및 실시간 도로 정보 업데이트 기술

 

톰톰도 자사의 정밀지도와 더불어, 주변을 인식해서 위치 인식이 가능하게 하는 ‘로드(Road)DNA’ 기술을 전시했다. 카메라 센서 업체인 모빌아이도 센서에서 모아진 정보를 바탕으로 로드북(Roadbook)을 구성해 실시간 위치를 측정하는 데에도 활용이 가능하다고 밝혔다.


엔비디아는 자율주행용 소프트웨어 모듈을 통해서 모아진 센서 정보를 지도 제작에도 사용이 가능하다고 밝혔다. 엔비디아는 톰톰, 히어를 비롯해서 젠린(일본), 바이두(미국) 등 여러 회사들과의 정밀지도 관련 협력을 발표하기도 했다. 


최근 자율주행 센서 기술이 발달하고 가격이 낮아지면서 관련 센서의 본격적인 차량 적용이 시작될 것으로 보인다. 이와 더불어 정밀지도, 도로 정보 실시간 업데이트, 차량 위치 추적에 대한 관심이 더욱 높아질 것으로 예상된다. 


이번 CES 2017에는 완전 자율주행 진화를 위한 다양한 기술이 제시됐다. 자동차사를 비롯해서, 프로세서, 센서, 부품, 지도, 클라우드 등 다양한 기술을 가진 업체들이 협력과 경쟁을 통해서 기술을 발전시켜 나가고 있다.

앞으로 센서 가격의 하락과 정밀지도 기술의 발달, 위치 인식의 정확성 증대, 인공지능용 임베디드 보드의 고성능화를 통해서 자율주행의 상용화에 한 발 더 다가설 수 있을 것으로 보인다.

2017년 주요 업체들의 비전이 그려낼 자율주행의 미래를 기대해 본다. 

 

<본 기사는 테크M 제46호(2017년 2월) 기사입니다>

 

 

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