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TECH M

[MIT선정 10대 혁신기술⑦] 자율주행 트럭

10대 혁신 기술

2017-04-16MIT테크놀로지리뷰


혁신성
고속도로에서 스스로 달리는 대형 트럭

왜 중요한가
트럭 운전사들이 보다 효율적으로 화물을 배달할 수 있다. 하지만 트럭 운전사의 임금이 낮아질 수 있고 언젠가는 트럭 운전사가 필요 없게 될 수도 있다.

주요 회사들
오토 / 볼보 / 다임러 / 피터빌트

실용화 시기
5~10년


 

가까운 시일 내에 운전자 없는 트레일러가 고속도로에서 당신의 곁을 달릴 것이다. 이 사실은 미국 170만 여명의 트럭 운전자에게 무엇을 의미할까?

텍사스의 왕복 2차선 고속도로를 달리던 로만 머그리예브는 수십미터앞 반대편 차선에서 자동차가 중앙선을 넘어 18개의 바퀴가 달린 그의 트레일러로 돌진해오는 걸 봤다.

오른쪽에는 도랑이, 왼쪽에는 더 많은 차가 오고 있었기 때문에 그는 경적을 울리며 브레이크를 밟는 수밖에 없었다.

“내게 운전을 가르쳐 준 분이 가장 중요한 규칙이라고 강조했던 말이 들리는 것 같았어요. 바로 ‘누구도 다치게 하지 말라’는 것 이었죠.”


그러나 그는 이 말을 지키지 못했다. 그 차는 머그리예브의 차 앞을 들이 받고, 앞바퀴 축을 부숴버렸다.

그는 앞에 박힌 차와 트레일러가 다른 사람에게 피해를 주지 않도록 하기 위해 노력했다. 머그리예브가 마침내 트레일러를 정지시켰을 때, 자신과 충돌한 차의 여성 운전자가 이미 사망했음을 알았다.

컴퓨터가 트레일러를 운전했다면 이를 막을 수 있었을까? 아니면 더 큰 사고로 이어졌을까?


우리는 몇 년 내에 이 질문의 답을 알 수 있게 될 것이다. 이미 여러 회사가 자율주행 트럭을 준비하고 있다. 아직 해결되지 않은 기술적 문제들이 여럿 있지만, 자율 주행 지지자들은 자율주행 트럭이 더 안전하고 저렴할 것이라고 주장한다.

“어떨 때는 나보다 더 운전을 잘하죠.” 
40년을 트럭 운전사로 보낸 그렉 머피의 말이다. 그는 트럭의 자율주행 장치 개발 기업인 오토에서 자율주행 테스트 과정에 문제가 있을 경우 트럭을 주행하는 역할을 하고 있다.

흔히 자율주행 트럭의 어려움이나 성공가능성은 자율주행차와 비슷할 것이라고 생각한다. 하지만 트럭은 그저 길이만 좀 더 긴 자동차가 아니다. 자율주행 트럭이 주는 경제적 이득은 무인 자동차보다 더 클 수 있다.

자동화된 트럭은 고속도로에서 길게 무리지어 이동할 수 있는데 이는 바람에 의한 마찰을 줄여 연료를 절약하게 해준다. 또 부분적으로라도 트럭이 스스로 주행하게 되면 트럭 운전자는 화물 배달을 더 빠른 시간에 마칠 수 있다.

하지만 넘어야 할 기술적 장애 역시 자율주행 자동차 보다 많다. 트럭 운전사들은 오랜 기간 경험을 쌓고 훈련을 했다. 상태가 별로 좋지 않은 도로 위에서, 예측 불가능한 다른 차 운전자들을 상대하면서 말이다.

대형트럭은 혼다 어코드 25대에 맞먹는 운동량을 갖고 있으며 균형도 잃기 쉽다. 오토를 비롯한 회사들은 자신들의 센서와 프로그램이 이런 직업 운전사의 능력과 맞먹을 수 있음을 보여줘야 한다.

그리고 더 중요한 것은, 자율주행 트럭이 자리 잡으면 자율운전 자동차보다 더 큰 논란을 불러일으킬 수 있다는 점이다.

최근 정치와 경제는 자동화가 가져올 노동시장의 변화에 신경을 곤두세우고 있고 자율주행 트럭은 엄청난 수의 노동자에게 영향을 주기 때문이다. 미국 노동통계청은 미국에만 170만 명의 트럭 운전자가 있다고 말한다.

물론 이들이 근시일 내에 직업을 완전히 잃지는 않을 것이다. 그러나 트럭 운전이라는 직업의 형태가 완전히 바뀐다는 사실은 분명하며, 그 변화가 그들에게 유리한 방향만은 아닐 것이다.

 

“우리는 기다리지 않는다.”

한때 초라했던 샌프란시스코 사우스오브마켓 지역에 자리 잡은 오토 본사는 이 지역을 탈바꿈시킨 다른 첨단기술 기업들과는 많이 다르다. 이들은 땅 값을 올리는 데에는 무관심하다는 듯, 분해된 트럭과 컴퓨터를 늘어놓은 채 한때 가구공장으로 쓰던 곳을 거의 그대로 쓰고 있다.

깔끔하게 머리를 정리한 오토의 젊은 생산부서 매니저, 에릭 버디니스는 “멋진 사무실 따위는 갖고 있지 않다”며 자랑한다.


그는 볼보 트럭에 장착한 가장 최신 버전의 장비를 보여줬다. 지난 해 테스트에 사용된 거추장스럽던 장치와 달리 새 버전의 센서들은 볼보 트럭의 외형에 자연스럽게 녹아있었다.

여기에는 전면을 향한 비디오 카메라, 레이더, 그리고 버디니스가 ‘미사일 유도 기술에 쓰이는 것과 비슷한, 정부가 허용하는 최대치의 정확도를 가진 센서’라고 자랑하는 가속도 센서가 들어있는 박스가 있다.

특히 오토는 레이저를 이용해 주변 환경을 파악하는 라이다 기술을 갖고 있다. 시중의 라이다 장치는 10만 달러에 달하지만, 오토는 자체 특허기술을 통해 1만 달러 이하의 저렴한 비용으로 이를 만들 수 있다.

운전석에는 수냉식의 작은 상자만한 마이크로 슈퍼컴퓨터가 있는데, 버디니스는 이를 세상에서 가장 작게 포장된 가장 강력한 컴퓨터라고 말한다. 여기서 막대한 양의 센서 데이터를 알고리즘으로 처리해 트럭의 육중한 무게를 제어할 수 있도록 브레이크와 핸들을 조종한다.

이들은 컴퓨터의 결과를 실제 트럭 제어 신호로 바꿔주는 장치도 팔고 있다. 이는 트럭의 핸들, 액셀러레이터, 브레이크에 설치된 전기기계적 액추에이터를 통해 이루어진다.

오토에서 빅레드 버튼이라고 부르는, 운전석에 붙은 커다란 두 개의 붉은 버튼을 누르면 모든 자율주행 기능이 정지한다. 그러나 이 버튼을 누르지 않아도 시스템은 운전자가 급하게 핸들을 돌리거나 페달을 밟으면 이를 따르도록 돼 있다.

 

운전자는 핸들 오른쪽에 달린 붉은 색 버튼을 눌러 직접 차를 운전할 수 있다.

 

오토는 2016년 구글에서 자율주행차를 연구하던 앤서니 레반도프스키와 구글 맵 팀을 이끌던 라이어 론이 다른 두 명과 함께 설립한 회사다.

구글의 자율주행차는 200만 마일 이상을 주행했는데 이런 구글의 경험으로 미국에만 400만대 이상 있는 트럭 시장에 눈을 돌리는 것은 자연스러운 일이다. 볼보 트럭, 다이뮬러 트럭, 그리고 피터빌트는 각자 자신들의 자율주행트럭 기술을 개발하고 있다.

이 분야에 미래가 있음을 보여주는 또 다른 증거는 우버가 지난해 8월, 오토사를 6억 8000만 달러에 인수한 것이다. 이를 통해 오토의 직원들은 우버에서 자율주행차를 연구하는 500여명의 연구자들과 협력할 수 있게 됐다고 버디니스는 말한다. 지금 레반도프스키는 우버의 자율주행차 연구팀을 이끌고 있으며 물류와 교통을 포함한, 자동화된 미래에 대한 그림을 그리고 있다.

도로에서 오토의 장비를 달고 테스트하는 트럭은 일곱 대에 불과하다. 그러나 이들은 더 많은 트럭 운전자들이 이를 무료로 테스트하게 되기를 희망하고 있다.

버디니스는 “회사가 1~2년이면 할부를 모두 낼 정도까지 가격을 낮추기 위해 노력하고 있다”고 말한다. 3만 달러 정도가 이 수준의 가격이다. 
“우리는 정부가 트럭 제조사들이 이 기술을 트럭에 의무적으로 장착하도록 할 것으로 기대하고 있습니다. 그러나 8년 주기로 개발되는 트럭의 사이클을 마냥 기다릴 수만은 없지요.”


임금 하락

지난 해 오토의 자율주행 트럭이 버드와이저 맥주 2,000 박스를 콜로라도의 포트 콜린스에서 스프링스까지 25번 고속도로 200km를 달려 배달했는데, 동승한 운전자는 자동차를 건드리지 않고 운전석 뒤 침상에만 앉아 있었다.

 

이들의 자율주행 트럭은 가장 오른쪽 차선만 주행할 수 있지만, 그동안 운전자는 운전석 뒷자리에 앉아 있을 수 있다.

 

이 첫 번째 자율주행 트럭의 상업적 성과는 이 기술의 가능성과 함께 한계를 보여준다. 이 기술은 아직 시골길이나 도심의 길을 주행할 수 없기 때문에, 운전자는 고속도로에 진입할 때까지, 또 고속도로에서 빠져나올 때부터는 직접 운전해야만 했다. 고속도로 위에서도 맨 오른 쪽 차선에 문제가 없음을 확인하기 위해 트럭 앞에서 자동차 한 대가 달려야 했다. 트럭 주위로는 오토의 직원들과 콜로라도주 경찰을 태운 몇 대의 차가 같이 달렸다.

이 시험 주행을 제외하면, 오토의 모든 트럭 테스트에는 트럭의 상태를 주시하며 비상사태에 대비하기 위해 그렉 머피 같은 숙련된 운전자가 앉는다. 오토의 직원도 동승한다. 머피는 도로에 자갈이 있거나, 도로가 공사 중일 때 빅레드 버튼을 누른다.

“언제나 손을 핸들에 올려놓고, 준비된 상태로 있어야 해요. 사실 그냥 운전하는 것보다 더 힘들죠.”(나는 이들의 테스트 주행에 초대됐지만 내가 시간에 맞춰 가기 직전, 약속을 잘못 잡아 테스트 가능한 트럭이 없다는 연락을 받았다. 나는 그날 내린 비 때문에 자율주행차를 못 쓰게 되는 것이 아니냐고 물었지만, 오토는 그저 스케줄상의 실수라고 답했다.)

실제로 오토는 운전자 없이 주행할 수 있는 수준의 제품을 만들 계획은 없다고 주장한다. 
“우리는 운전자 없는 자율주행이 가능하기까지는 10년 이상이 걸릴 것으로 전망합니다.”

그러나 오토는 자사의 제품이 트럭 운전사가 고속도로에서 운전석 뒷자리에서 쉬거나, 일하가나, 심지어 잘 수도 있게 할 것으로 기대한다. 바로 이 점이 자율주행 트럭이 만들 수 있는 경제적 이득이다. 법적으로 트럭 운전사는 하루 11시간, 주 당 60시간 이상 운전할 수 없다. 새 대형 트럭이 15만 달러에 달하고 차량과 운전자의 휴식이 물류 지연의 가장 큰 원인이라는 점을 감안하면 24시간 가동할 수 있는 트럭은 물류비용을 크게 낮출 수 있다.

23만 마일에 달하는 미국 고속도로를 운전하는 트럭이 자율주행으로 바뀔 경우 생기는 이득은 더 있다. 기름 값은 대형 트럭 운임의 1/3을 차지하는데, 많은 운전사들이 액셀러레이터와 브레이크를 자주 밟아 연비를 낮추고 있다. (가장 실력이 뛰어난 운전자는 가장 운전 습관이 나쁜 운전자에 비해 연비가 30% 더 높다고 버디니스는 말한다.) 오토의 장비는 트럭이 최적의 속도와 가속도를 유지하도록 만들어져 있다.

 

지난 해 오토의 자율주행 트럭은 버드와이저 맥주를 배송했다.

 

자율주행 트럭은 사고의 비율도 낮출 수 있다. 트럭과 버스는 미국에서만 연간 4,000명의 사망 사고를 내고 있으며 부상자는 10만 명에 달한다. 트럭 사고 중 1/7은 운전자의 피로 때문이며, 모든 사고의 90%는 어느 정도 운전자의 실수와 관련이 있다. 우리는 자율주행 기술이 이 숫자를 얼마나 바꿀 수 있을지 아직 알 수 없다.

어쩌면 새로운 종류의 실수가 등장할지 모른다. 하지만 자율주행차의 테스트 결과는 분명히 실수가 줄어들 것임을 알려준다.

자율주행 트럭이 운전자를 필요로 하는 한, 이 직업은 안전해 보인다. 어쩌면 현재 약 4만 달러 정도인 이 직종의 평균 연봉은 더 올라갈지 모른다. 하루 11시간의 운전은 매우 힘든 일이다. 앞서 예로 든 2013년 텍사스 사고에서 트럭 운전자였던 머그리예브는 “정신적으로, 육체적으로 지치게 된다”고 말했다. (그 사고에서 그의 잘못은 없는 것으로 밝혀졌다.)

오토의 기술로 운전자는 쉬거나 잠자는 것 외에, 트럭 운전사가 해야 하는 서류작업을 할 수 있다. 돌아오는 길에 실을 수 있는 화물을 찾거나 가족 또는 친구와 대화할 수 있으며, 다른 일을 배우거나 자신의 사업을 할 수도 있다고 버디니스는 말한다.

“이런 일을 하면서도, 운전사는 여전히 트럭을 모는 대가로 월급을 받을 수 있습니다.”
이런 장점은 새로운 트럭 운전사를 모집하고 훈련하는 데 도움이 될 수 있다. 실제로 미국과 유럽에서 트럭 운전사는 크게 부족하다. 미국트럭연합은 현재 미국에 부족한 트럭 운전사의 수는 약 5만 명이며, 향후 8년 동안 90만 명이 부족할 것이라고 예측한다.

볼보트럭에서 안전부서를 맡고 있는 칼 요한 암크비스트는 “운전사만 구해준다면 10대의 트럭을 더 사겠다고 말하는 고객들이 종종 있다”고 말했다.

자율주행 트럭이 트럭 회사와 운전자 모두에게 잠재적 이득이 될 것이라는 사실은 7만 명 이상의 트럭 운전자가 있는 트럭운송의 중심지, 오하이오 주정부의 정책에서도 알 수 있다. 오하이오 주는 콜럼버스 외곽에 자율주행 트럭을 테스트 할 수 있는 35마일 길이의 고속도로를 짓는데 1,500만 달러를 쓰겠다고 약속했다. 미국트럭연합의 대표와 오하이오 트럭연합의 대표는 자율주행 트럭이 트럭 운전사에게 도움이 될 것이라고 공식적으로 발표했다.

그러나 이 기술이 트럭 운전사라는 직업에 더 유리하게 작용하지만은 않을 것이다. 트럭 회사는 이 기술 덕분에 운전사를 더 쉽게 고용할 수 있게 된다. 그리고 자율주행 시스템이 언젠가 인간 운전사만큼 능력이 있다고 인정받게 되면, 사람을 굳이 태울 필요가 있을까? 실제로 운전자 고용에 따른 비용은 트럭 운송비의 1/3에 달한다.

게다가 가까운 시일 내에 실현될 것으로 보이는, 운전자가 그저 자율주행 트럭에 같이 타고 있어야 하는 정도의 기술도 트럭 운전자에게 꼭 유리한 것만은 아닐 것이다. 아직 자율주행 트럭에 앉아 있을 수 있는 사람에 대한 자격 규제가 없기 때문이다. 특히 화물회사들은 경쟁을 위해 트럭 운전사에게 드는 비용을 낮추려 할 것이며, 트럭 운전사의 임금이 낮아질 수 있다.

머그리예브는 “만약 이 기술로 운송비가 낮아진다면, 회사는 이렇게 말하겠죠. ‘당신은 이전처럼 많이 운전하지 않으니 그 만큼 지불할 수 없다’고요”라고 말한다.

 

한동안 운전자는
계속 필요하겠지만,
자율주행트럭이
그들에게 꼭 유리한
방향일지는 확실치 않다.

 


안전에 대한 의문

오토 사의 기술은 번잡한 고속도로에서 8만 파운드의 트럭을 안전하게 몰 수 있을까? 오토 사의 판단처럼 뒷좌석에서 쉬던 운전자가 운전석으로 돌아오는 데 30초가 걸린다면, 이는 자율주행 트럭이 가진 단점을 보완하는 방법으로는 충분치 않아 보인다.

7년 동안 수백만 마일을 주행, 단 스무 번의 사고를 겪었던 구글 자율주행차의 기록은 상당히 고무적이다. 게다가 스무 번 중 자율주행 기술의 잘못으로 결론 난 것은 단 한 건에 불과하다. 그것도 차량들이 다른 차선으로 합류하는 상황에서였다. 오토 사는 이런 상황은 운전사에게 맡기려 하지 않는다.

하지만 이런 기록을 바로 자율주행 트럭에 적용할 수는 없다. 버디니스의 지적처럼, 트럭은 위험한 상황에서 자동차처럼 핸들을 꺾을 수 없다. 고속에서 핸들을 꺾으면 트럭은 중심을 잃고 뒷부분이 요동치는 피쉬테일 현상이나 트레일러 부분이 꺾이는 잭나이핑 현상이 발생할 수 있다. 시속 55마일로 달리는 트럭의 브레이크를 밟으면, 완전히 멈추기까지 트럭은 축구장 길이보다 훨씬 긴 거리를 달린다. 트럭은 양 쪽 차선에서 겨우 6인치 떨어져 주행하는데, 이는 차선 옆의 작은 장애물을 피하려 해도 다른 차선으로 넘어가야 함을 의미한다.

 

버드와이저 맥주 배송에서 알려지지 않은 중요한 사실: 오토의 기술진과 경찰은 안전을 위해 트럭 근처를 같이 주행했다. (안쪽사진: 샌프란시스코에 있는 오토의 공장)

 

버디니스는 “자율주행 자동차에 사용하는 회피 알고리즘 중 대부분은 트럭에 적용할 수 없다”고 말한다.
한 가지 트럭이 유리한 점은 센서의 위치가 자동차에 비해 상당히 높아 훨씬 앞 쪽의 교통 상황까지 볼 수 있다는 점이다.

그러나 가장 최신 센서에도 문제점은 있다. 밝은 태양빛이 순간적으로 카메라의 시야를 가리기도 하고 컴퓨터가 항상 자동차와 도로 측면, 표지판 등을 구별하는 것도 아니다. 특히 눈, 얼음, 모래는 자율주행 시스템의 사용을 불가능하게 만들기도 한다. 그리고 컴퓨터는 다른 차량의 움직임을 예측할 수 있게 해주는 주변 운전사의 표정이나 손짓을 전혀 해석하지 못한다. 히치하이커의 손짓과 차를 돌리라는 건설 노동자의 손짓을 구분하는 시스템도 거의 없다.

이러한 단점에도 불구, 자율주행차는 도시 내에서는 적당히 문제를 해결할 수 있을 것이다. 하지만 고속도로에서 이러한 단점은 트럭들에게 더 큰 문제가 될 것이다.

“우리는 아직 이런 문제들을 해결하지 못하고 있다”고 볼보 트럭의 암크비스트는 말한다. 대형 트럭 운전사들은 보통 진짜 트럭을 몰기 전에 운전학교에서 여러 달을 배우며, 수천 마일을 다른 이의 감독 하에서 운전하며 배운다. 따라서 자율주행 트럭이 배워야 할 기술의 수준은 자율주행 자동차의 기술보다 높다. 예를 들어 머그리예브는 자율주행 시스템이 자신이 했던 일, 곧 앞 축이 날아간 상태에서 다른 차가 찌그러진 채 트럭의 앞을 막고 있는 때 이를 안전하게 정지시키는 게 가능할지 궁금해 한다.

이러한 안전에 대한 우려 때문에 볼보는 자사의 자율주행 트럭을 도로에서 주행시킬 계획이 없다. 그 대신 광산이나 부두 같은 독립된 공간에서 이 기술을 적용시킬 계획이다.

암크비스트는 “도로에서는 운전자를 대체하는 대신 운전자를 돕는 방식으로 이 기술을 사용할 것입니다”라고 말한다. 볼보는 아직 대중이 이 기술을 어떻게 받아들일지 확신하지 못하고 있다. 이들은 자율주행트럭을 테스트할 때 종종 지나치는 차들의 번호판을 확인한 후, 이들에게 트럭에 어떤 이상한 점이 있었는지 묻는 설문조사를 하고 있다.

버디니스 역시 이러한 문제들을 알고 있다. 하지만 그는 오토의 기술 발전이 문제점을 빠르게 해결하고 있다고 주장한다. “우리는 사람이 즉시 트럭의 운전을 맡아야 되는 상황이 절대 생기지 않을 것이라고 확신하기 전까지는 제품을 팔지 않을 겁니다.”

오토는 또 자사의 시스템을 고속도로에서 사용할 수 있음을 규제기관에 설득해야 하는 과제를 안고 있다. 정부의 규제보다 대중의 인기에 의존해 시장을 장악하는 우버와 달리 오토는 법을 지키기 위해 모든 것을 할 것이라는 게 버디니스의 설명이다.

사실 볼보의 암크비스트조차 자율주행 트럭이 실제 도로에 등장하기까지 긴 시간이 걸리지 않을 것이라고 생각한다. 그러나 그는 그 시기가 매우 중요할 것이라고 말한다.

“만약 자율주행트럭이 너무 빨리 적용되었다가 사고라도 나게 된다면, 전체 산업이 피해를 입을 수 있습니다. 한 번 대중의 신뢰를 잃게 되면, 이를 다시 회복하는 것은 매우 어려운 일입니다.”

 

<본 기사는 테크M 제48호(2017년 4월) 기사입니다>