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TECH M

급변하는 기술, 변신 속도내는 자동차와 부품사들

프랑크푸르트 모터쇼로 본 자동차-부품사의 미래

2017-10-07글 정구민 국민대학교 전자공학부 교수

스마트카-시티-홈을 연결하라

[테크M= 글 정구민 국민대학교 전자공학부 교수]

지난 9월 열린 ‘프랑크푸르트 모터쇼 2017’에서는 빠르게 발전하는 자율주행 기술의 현재와 미래를 살펴볼 수 있었다.

‘CES 2017’에서 완전자율주행을 위한 미래 비전을 제시했다면 8개월 뒤 열린 프랑크푸르트 모터쇼에서는 자동차사, 부품사 등 업계 전반의 빠른 변화를 만나볼 수 있었다.

완성차 업계의 자율주행 레벨3 진화 및 레벨4, 5 콘셉트카 발표, 라이다와 카메라 등 센서 및 관련 소프트웨어(SW)의 진화, 자율주행을 위한 운전자 및 보행자 상태 인식 기술의 발달, 자율주행 조명 비전 기술의 제시, 사용자 실내 환경 사용성 제시, 딥러닝 기술의 본격적인 등장 등 다양한 비전이 제시됐다.

프랑크푸르트 모터쇼에 등장한 주요 전시와 비전을 중심으로 정리했다.


자율주행 레벨3 상용화하는 아우디 A8
2018년으로 예정된 아우디 신형 ‘A8’ 차량이 단연 화제였다. 가격은 약 9만 유로(약 1억2000만 원)부터 풀옵션의 경우 14만3000유로(약 1억9000만 원) 정도.

자율주행을 하더라도 운전자의 주시 의무가 있는 1, 2단계에 비해 자율주행 3단계는 제한적 환경에서 자동차가 모든 책임을 지게 된다. 즉, 특정 조건에서 운전자의 주시 의무가 없는 자율주행이 가능한 것.

아우디 A8의 3단계 조건은 고속도로 주행 도중 차량이 막힐 때, 60㎞/h 이하의 속도를 기준으로 한다. 아우디의 3단계는 저속에서 단일 차선 주행과 차선 변경 기능을 제공하게 된다.

아우디 측은 독일의 자율주행 레벨3를 허용하는 법 개정에 맞춰 내년에 출시한다고 밝혔다.

아우디 A8은 최초로 딥러닝 기술과 아우디 슈퍼컴퓨터 ‘zFAS’를 적용, 상용화 했다. 또 최초의 라이다 센서 적용, 아우디의 클라우드 기술인 ‘스웜인텔리전스’ 적용 등 여러 측면에서 큰 의의가 있다.

벤츠, 아우디, 르노 등 여러 업체들의 다양한 자율주행 콘셉트카도 등장했다.

벤츠는 5단계 완전자율주행 콘셉트카인 ‘스마트 비전 EQ 포투’, 아우디는 4단계 콘셉트카 ‘일레인’과 5단계 콘셉트카 ‘아이콘’, 르노는 4단계 콘셉트카 ‘심비오즈’를 전시했다.

이들 콘셉트카는 강조하는 포인트가 서로 다르다는 점이 재미있다.

벤츠 스마트 비전 EQ 포투는 도시 친화성과 사용자 사용성을, 아우디 아이콘은 인공지능 기술과의 융합을, 르노 심비오즈는 공간과의 융합을 강조했다.

자율주행 5단계인 벤츠의 스마트 비전 EQ 포투와 아우디 아이콘에는 조향, 제동, 가속 장치가 없는 점도 눈여겨 볼 만하다.

도시 이동성을 강조한 벤츠의 스마트 비전 EQ 포투는 자율주행 공유차량이다. 공유를 통한 도시 이동성, 도시에 녹아 드는 사용성, 사용자 편의성이 특징이다. 벤츠의 자율주행, 무선충전 등의 기술과 벤츠의 택시 예약 앱 ‘마이택시’, 차량 공유 서비스 ‘카투고’의 진화와도 맞물려 있다.

아우디 4단계 자율주행차 일레인은 아우디 A8과는 달리 130㎞/h의 속도까지 자동차 중심의 자율주행이 가능하다. 아우디 A8의 자동차 중심 자율주행 기능이 매우 제한적인데 비해 일레인의 자율주행은 고속도로에서 본격적인 자동차 중심의 자율주행이 가능해 진다.

르노의 심비오즈는 ‘공존’을 의미한다. 전시장에서는 스마트홈과 융합해 사용성을 제시했다. 스마트카와 스마트홈을 결합한 사용성을 제시했던 CES 2017의 현대 모빌리티 비전과도 연결되는 콘셉트다. 스마트홈에서 차량을 통한 공간 사용성을 제공할 수 있다.

주요 자동차사들의 자율주행 4, 5단계 콘셉트카들은 본격적인 자율주행 이후, 스마트홈, 스마트시티 및 사용자의 조화를 주요 콘셉트로 잡고 있다. 비슷해지는 콘셉트카들을 볼 때 이후의 진화 방향을 잡아가는 것으로 볼 수 있다.

 


라이다, 소형·저가화로 상용화 앞당겨

센서와 관련 SW 기술의 발달도 프랑크푸르트 모터쇼의 주요 이슈다. 발레오, 벨로다인, 콘티넨탈, 콰너지, 셉톤 등 라이다 센서 업체들과 소니, 콘티넨탈, 모빌아이 등 카메라 관련 업체들의 전시와 발표가 이어졌다.

라이다 센서의 상용화에는 소형화와 저가화가 중요한 이슈다. 발레오와 콰너지는 소형 저가 라이다에서 대표적인 업체. 발레오의 라이다 센서 '스칼라(SCALA)'가 장착된 아우디 A8이 상용화되면 본격적인 라이다 센서의 시대가 열릴 것이다.

스칼라는 회전형 센서다. 발레오 측은 앞으로 자사의 2세대 센서로 고정형 라이다 센서를 준비 중이라고 밝혔다.

콰너지는 세계 최초의 고정형 라이다 센서로 CES 2017에서 최고 혁신상을 받은 바 있다. 콰너지는 MEMS 기술을 통한 초소형화를 통해 스마트폰 탑재가 가능한 라이다 센서도 개발하겠다고 밝혔다. 어두운 실내에서도 손쉽게 실내 지도를 만들어 낼 수 있다.

콘티넨탈은 CES 2017에서 고정형 라이다 센서 개발을 발표했다. 이번 모터쇼에서는 시제품을 통해 성능을 보여줬으며, 2020년 정도에 양산할 계획이라고 밝혔다.

벨로다인도 소형 제품인 ‘벨로레이’를 선보였으며, 스타트업인 셉톤도 소형 라이다를 전시했다. 앞으로 라이다 센서가 본격적으로 시장에 들어오면서 자율주행 상용화를 위한 기술도 더욱 발전할 것이다.

소니, 콘티넨탈, 모빌아이의 전시와 발표에서는 카메라 관련 기술의 진화가 눈에 띈다. 소니는 자율주행을 위한 카메라 기술로 터널에서 빛의 변화에 따른 인식률을 높일 수 있는 HDR-LFM 기술과 3D 카메라를 이용한 운전자 상태 인식기술을 전시했다.

콘티넨탈은 카메라-라이다를 이용한 인식기술 전시와 더불어 보행자 상태 인식기술을 선보였다. 차량을 주시하고 있는 보행자, 스마트폰을 보느라 정신 없는 보행자, 팔을 벌려 차를 막는 경찰 등을 구분해 자율주행에 활용할 수 있다는 설명이다.

모빌아이는 발표에서 클라우드 기반 지도와 도로 상태 관리기술인 REM(Road Experience Management)과 주행 상태 판단, 기능 안전성 기술을 설명했다. 주행 판단 기술의 고도화로 차선이 합쳐지는 구간 등에서 자율주행 정밀제어에 활용이 가능하게 된다.

카메라 관련 기술도 다양하게 진화하고 있다. 앞으로 카메라 기술은 조명 상태나 기상 상태에 강인한 기술, 교통 흐름 감지 기술, 운전자나 보행자 상태 인식기술 등의 발전으로 적용 범위가 더욱 확대될 것으로 보인다.

 


자율주행 조명 비전 제시

조명 전문업체 ZKW는 자율주행 차량을 위한 조명의 비전을 제시해 눈길을 끌었다. ZKW의 자율주행용 조명은 도로, 차량, 사용자 간의 통신을 바탕으로 도로와 차량의 조명을 조정한다.

ZKW가 제시한 비전에서는 보행자나 차량을 인식해 조명의 밝기를 조절하고, 공유차량에서는 사용자를 구분할 수 있도록 정보를 도로에 비춰 준다. 어두운 길을 걸어가는 보행자 주위를 밝혀 주거나 차량의 진행경로를 밝혀주는 방법도 제시됐다.

ZKW의 이번 전시는 통신-인식-조명기술을 융합해 자율주행을 위한 조명의 미래 비전을 제시했다는 데 의미가 있다.

자율주행 기술이 발달하면 주행기술과 더불어 실내 환경 관련 기술이 중요해 진다.

벤츠, 아우디, 르노 등 주요 자율주행 콘셉트카에서도 사용자 실내 환경의 중요성이 매우 강조되고 있다.

벤츠의 스마트 비전 EQ 포투에서는 조향· 제동· 가속장치가 없는 공간의 활용성, 편안한 시트, 스마트폰-헤드유닛을 연동하는 편의성, 음성인식 기술을 통한 장치 제어 등의 콘셉트가 제시됐다.

아우디의 아이콘과 르노의 심비오즈에서는 서로 마주 볼 수 있도록 돌릴 수 있는 시트 구조를 볼 수 있었다.

중국의 인테리어 디자인 업체 얀펭(Yanfeng)은 올해 초 자율주행 인테리어 콘셉트인 ‘XiM17’을 발표한 바 있다.

얀펭은 이번 모터쇼에서 ‘XiM(eXperience in Motion)18’을 유럽 최초로 공개했다. XiM18에서는 드라이빙 모드, 패밀리 모드, 라운지 모드, 미팅 모드 등에 따라서 실내 환경이 자동적으로 변한다.

앞으로 자율주행 기술의 발전에 따라 실내 인테리어와 사용성의 중요성이 더욱 높아질 것으로 예상된다.

딥러닝 기술을 처음으로 상용화 한 아우디 A8을 시작으로 딥러닝 기술의 적용은 더욱 가속화될 것으로 보인다.

이미 인식에 있어서는 딥러닝 기술이 성능 우위를 충분히 증명했기 때문에 가격 면이 해결되면 다양하게 쓰일 것으로 보인다.

이번 모터쇼에서도 아우디 A8을 비롯해 ZF의 ‘프로 AI’의 전시와 인텔의 ‘인텔 고’ 플랫폼에 대한 발표가 있었다.

ZF가 엔비디아와 공동 개발한 인공지능 ECU 프로 AI는 2018년 양산을 예정하고 있다. ZF는 프로 AI 기술과 자율주행 기술 개발에 여러 센서 부품사와 협력하고 있다고 밝혔다. 또 2년마다 10배씩 빨라지는 하드웨어 컴퓨팅 속도를 고려할 때 자율주행 기술의 발전에 딥러닝 기술이 주요 역할을 담당하게 될 것으로 예상했다.

ZF는 프로 AI의 다음 버전인 차세대 프로 AI에서는 엔비디아가 지난 CES에서 발표한 ‘재비어(Xavier)’의 성능을 뛰어넘을 것이라고 밝혔다.

앞으로, 성능과 가격을 모두 만족할 수 있는 하드웨어가 나옴에 따라 인공지능을 위한 슈퍼컴퓨터 경쟁이 본격화 될 것으로 예상된다.


자율주행차, 더 안전하고 편하게

이번 프랑크푸르트 모터쇼에서는 자율주행을 향한 다양한 분야 기업들의 다각적인 노력을 볼 수 있었다. 아우디 A8이 의미하는 자동차 중심의 자율주행 시대의 개막과 더불어 스마트카-스마트시티-스마트홈을 잇는 완전자율주행 시대의 비전이 제시됐다.

또 여러 부품사들의 센서-SW-지도-조명-인공지능 슈퍼컴퓨터-실내 환경 등 다양한 분야에서의 노력도 볼 수 있었다.

이러한 빠른 변화는 앞으로 더 안전하고 편안한 자율주행차를 만들어 갈 것으로 보인다. 더 안전하고 더 편안한 자율주행차가 가져올 미래 자율주행 시대를 기대해 본다.

<본 기사는 테크M 제54호(2017년 10월) 기사입니다>

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