⊙ 2035년 연간 1000만 대 상용화 시대
⊙ 교통사고 위험 줄고, 노약자·장애인 이동 쉽고, 차 안에서 업무
⊙ 핵심 기술은 ‘센서’
⊙ 교통사고 위험 줄고, 노약자·장애인 이동 쉽고, 차 안에서 업무
⊙ 핵심 기술은 ‘센서’
- 도심을 달리고 있는 현대차의 ‘제네시스’ 자율주행차.
구글의 인공지능 ‘알파고(AlphaGo)’가 이세돌 9단과의 바둑 대결에서 승리하면서 인공지능에 대한 관심이 높아지고 있다. 대다수는 ‘알파고’가 사람을 이겼다는 소식에 적잖이 충격을 받았다. 이런 ‘인공지능 쇼크’는 언젠가 기계가 인간의 영역을 차지할 것이라는 우려로 자연스럽게 이어지고 있다. 인공지능과 로봇이 향후 20년 이내에 인간 일자리의 30% 이상을 대체할 것이라는 연구 보고서가 쏟아진다. 인공지능이 인간의 영역을 대체한다고 할 때, 최우선으로 꼽히는 곳은 자동차 업계다. ‘자율주행’ ‘무인차(無人車)’다. 그동안 자동차의 ‘자율주행’ 얘기가 나올 때 ‘나와는 상관없는 얘기’라며 흘려들었다면 이제는 좀 더 관심을 갖고 지켜봐야 할 시점이다. 기계는 얼마나 빠른 속도로 인간의 영역을 대신할까.
개발 속도는 LTE급
현대차에 따르면 ‘자율주행 기술’이란 일반적인 주행상황에서 경로상 부분 자동화 또는 완전 자율주행이 가능한 기술을 말한다. 이런 자율주행 기술이 탑재된 차량을 ‘자율주행차’라고 한다. ‘무인차’라는 용어와 혼용하지만, 기본적으로 ‘자율주행차’는 사람이 타는 것을 목적으로 한다.
이런 자율주행차(기사에서는 무인차를 포함한다)는 완성차 메이커사는 물론이고, IT업체, 전자전문기업 등 거의 모든 기업이 개발에 뛰어들었다고 봐도 과언이 아닐 정도다. 이번에 ‘알파고’를 통해 자신들의 능력을 만천하에 드러낸 ‘구글’은 지난 2005년 자율주행 기술 개발업자를 영입한 것을 시작으로, IT기업으로서 기술 개발을 시작했다. 지난 2012년에 실제 도로 주행 테스트를 시작해 4년간 총 100만 마일 주행을 돌파했다고 한다. 구글 측은 이 실험에서 총 14번의 경미한 사고가 있었는데, 이는 모두 인간 운전자의 잘못이었고 인공지능의 실수는 없었다고 주장한다. 자율주행차에 자신감을 보인 구글은 자동차에서 운전대와 브레이크를 모두 제거한 완전한 자율주행 콘셉트카를 발표(2014년 2월)했고, 5년 내 상용화할 예정이다. 벤츠는 오는 2020년, 닛산은 오는 2018년에 자율주행차를 양산할 예정이다. 테슬라는 여기에 한술 더 떠 오는 2017년 자율주행이 가능한 전기자동차를 양산할 계획이다. 이쯤 되면 미래형 자동차 전성시대라고 봐도 무방하다.
지금은 자율주행차 양산에 대해 자연스럽게 얘기하지만, 사실 그 역사는 오래되지 않았다.
과학기술정책연구원의 자료에 따르면 자율주행 기술이 관심을 끈 것은 2000년대 중반이다. 미국방위고등연구계획국(DARPA)은 지난 2004년, 미국의 모하비 사막에서 150마일 구간을 주행하는 무인자동차 경주대회인 ‘그랜드 챌린지’를 처음 시행했다. 첫해 대회에서 카네기멜론대학이 1등을 했는데, 고작 7마일을 주행하는 데 그쳤다. 하지만 불과 1년 만인 2차 경주대회에서는 다섯 대 차량이 완주했다. 미국방위고등연구계획국의 프로젝트가 성공하자, 세계 주요 자동차 업계가 본격적으로 개발을 시작했다. 자율주행차에 대한 연구는 거의 ‘LTE급’의 속도로 개발된 것이다. 국내의 대표 완성차 메이커인 현대자동차는 이들보다 앞선 지난 2000년대 초반부터 자율주행 기술 개발에 착수했다.
현대차 관계자의 설명이다.
“현대차는 2000년대 초반에 자율주행 기술 개발에 착수해서 올해를 기점으로 양산차에 적용할 계획입니다. 다양한 자율주행 기술들을 순차적으로 적용해 오는 2020년부터는 고속도로와 도심 등 다양한 도로 환경에서 지능형 고(高) 안전 자율주행 기술을 상용화할 예정입니다.”
―자율주행 기술 발전 속도가 하루 자고 일어나면 발전했다고 봐도 과언이 아닐 정도인데요.
“미래 자동차 산업의 생존에서 살아남기 위해서 자율주행 기술을 상용화하는 것은 필수적입니다. 이미 많은 시장조사기관이 자율주행 기술의 상용화는 시점의 문제일 뿐이며, 오는 2020년을 전후로 본격적인 자율주행 기술 상용화 시대가 열릴 것으로 예상하고 있습니다.”
시장조사업체 ‘IHS’에 따르면 자율주행차의 전 세계 연간 판매량은 오는 2025년 23만 대에서 1180만 대(2035년)에 이를 것으로 예측하고 있다. 또 다른 시장조사업체인 ‘ABI’에 따르면 부분 자율주행이 가능한 차량을 포함할 경우, 110만 대(2024년)에서 4200만 대(2035년)로 이 기간 38배 성장을 예상한다.
자율주행 4단계에선 인간의 역할 필요 없어
자율주행 기술의 발전 단계는 4단계로 나뉜다. 이 과정에서 인간과 인공지능의 역할 분담이 이뤄진다. 현대차 관계자의 설명이다.
“1단계는 특정 기능의 자동화 단계로, 이 단계에서 운전자는 특정 주행조건 아래서 개발 기술의 도움을 받습니다. 현재 상용화되어 있는 스마트 크루즈 컨트롤, 차선유지 지원 시스템 등의 기술이 이 단계입니다. 이미 1단계는 상당 부분 구현됐다고 보면 됩니다. 2단계는 기존의 자율주행 기술들이 통합돼 기능하는 단계로, 고속도로 주행 시 차량과 차선을 인식해 앞차와의 간격을 유지하고 자동으로 조향하는 단계입니다. 3단계는 부분 자율주행 단계로, 운전자의 조작 없이 목적지 경로상 일정 부분의 자율주행이 가능합니다.”
―이때부터 인간보다는 인공지능이 더 들어가는 겁니까.
“그렇습니다. 돌발상황에서 수동 전환하는 것을 인간이 하고, 그 이외에는 기계가 대체하게 됩니다. 가령 도심에서는 교차로나 신호등, 횡단보도 등을 인식해 자동으로 차량을 제어하고, 고속도로에서는 일정 구간의 교통 흐름을 고려해 자동으로 차선을 변경하고 끼어드는 것입니다.”
―사람의 기술이 필요하지 않는 단계는요.
“마지막 4단계입니다. 도어 투 도어(Door to Door)가 가능한 통합 자율주행 단계로, 이 단계에서는 처음 시동을 켠 후 목적지에 도착해 주차가 완료되는 시점까지 완전한 자율주행이 가능합니다. 차량과 차량, 차량과 인프라 간 통신으로 보다 넓은 지역의 정보를 수집하고 이를 통해 최적의 경로로 주행하는 것이 가능해집니다.”
돌발상황 반응속도 0.6초(인간) vs. 0.3초(기계)
이쯤 되면 과연 기계가 사람을 대신해서 이 모든 기능을 할 수 있을까, 혹여 사고로 이어지지 않을까 우려가 된다. 여태까지는 갑작스런 옆 차의 끼어들기, 앞차의 급브레이크에 대해 운전자가 수동 대응하지 않았던가. 하지만 이번에 ‘알파고’와 이세돌의 대결에서 봤듯이, 기계는 사람이 생각하는 것 이상의 각종 변수를 탐지한다는 것이 입증됐다. 실제로 자율운전 자동차가 제공할 수 있는 최우선적인 편익은 ‘교통사고 감소’다.
과학기술정책연구원 자료에 따르면, 전 세계적으로 매년 120만명이, 미국에서는 매년 3만여 명이 교통사고로 사망했다. 충돌사고의 93%는 인간의 실수가 주 원인으로 돼 있다. 따라서 자율주행 자동차가 상용화될 경우, 인간 실수 때문에 발생하는 교통사고를 크게 줄일 수 있다는 주장이다. 실제로 외부 돌발상황에 대한 반응은 인간(0.6~1.6초)보다 기계(0.3초)가 월등히 앞선다. 교통사고로 인한 사망자와 부상자 수를 크게 줄일 수 있는 셈이다. 또 출퇴근 시간에 차량에서 업무를 볼 수 있기 때문에 운전으로 낭비되는 시간을 절약할 수 있다. 또 운전을 하기 어려운 노약자, 장애자의 이동성을 개선하는 효과적인 수단이다.
현대차 역시 여기에 동의한다. 현대차 관계자는 “교통사고 사망자 증가로 인한 사회적 손실을 막는다는 차원에서, 또 운전 도중 편의를 중시하는 소비자 요구가 증가하면서 관련 시장의 성장 속도는 더욱 빨라지고 있다”고 말했다.
실제로 현대차는 ‘2016 제네바 국제모터쇼’에 참가해 ‘미래 이동수단 및 라이프 스타일 혁신’ 프로젝트를 발표했다.
정의선 현대차 부회장은 프레스 콘퍼런스에서 영상을 통해 “우리가 꿈꾸는 미래는 모든 제약과 제한이 없는 자유로운 이동생활이다. 우리는 ‘차’의 역할과 영역을 지금까지 상상하지 못했던 새로운 방향으로 확장시켜 나갈 것”이라고 밝혔다.
카메라, 레이더, 라이더가 필수 부품
현대차는 미래 연구의 최종 목표를 ‘이동의 자유로움’으로 정했다. 현대차 관계자의 얘기다.
“자율주행시대가 열리면 필요할 때 쉽고 부담없이 이동할 수 있습니다. 탑승자가 운전을 하지 않기 때문에 차 안에서 업무를 보거나, 취미를 즐길 수 있습니다. 일상과 차 안에서의 생활의 경계가 무너지는 겁니다. 게다가 이동 과정에서 불편함과 사고 위험에서 자유롭습니다. 전기차, 수소차가 양산될 경우 환경오염에서 또한 벗어날 수 있습니다. 현대차는 자동차를 종전의 ‘이동’의 개념과 전혀 다르게 바라보고 새로운 라이프스타일을 만들어내는 것을 최종 목표로 하고 있습니다.”
우리가 곧 맞이하게 될 자동차 자율주행시대. 여기에서 우리가 전(全) 세계 메이커 회사들과 경쟁할 수 있는 핵심은 무엇일까.
과학기술정책연구원 이성호 박사는 “자율주행 자동차의 상용화를 위해서는 센서, 운영 시스템, 시스템 통합에서 많은 연구개발이 필요하다. 다양한 센서들로부터 인식된 정보들을 실시간으로 해석하고 적절하게 대응하기 위해서는 하드웨어와 소프트웨어 모두 막대한 연구개발 투자가 선행돼야 한다”고 말했다.
보스턴컨설팅의 모스퀘트 연구원은 자율주행 기술 개발을 위해서 각 기업별로 1조2000억원(10억 달러)의 연구개발 투자가 필요할 것으로 내다봤다.
자동차 자율주행의 핵심 기술은 자동차 스스로 주행 환경을 인식하고 주행경로를 판단해, 차량을 제어하는 기술이다. 이를 위해서는 카메라, 레이더,라이더(Lidar)를 장착한다. 이 셋의 역할은 각각 다르다. 카메라는 빛을 통해 주변 사물의 색상, 형태 정보를 획득한다. 카메라는 신호등, 표지판, 중앙선 등 인간의 눈이 인식하는 기존 도로 체계 정보를 인식할 수 있고, 넓은 탐지 범위를 가진다. 레이더는 전파를 발사해 돌아오는 전파의 소유 시간과 주파수 편이를 측정해서 주변 사물과의 거리, 형태, 속도를 탐지한다. 레이더는 빛이 아닌 전파를 이용하기 때문에 야간이나 기상 악천후 상황에서도 안정적으로 동작할 수 있다고 한다. 라이더는 먼 거리까지 정확한 위치로 보낼 수 있는 레이저 빛을 이용한다. 라이더는 레이저가 반사돼 돌아오는 시간을 측정해 주변 물체의 위치와 형상을 탐지한다. 차량용 라이더는 회전하면서 레이저를 발사하기 때문에 최대 360도까지 탐지가 가능하다.
2030년 완전 자율주행 상용화(현대차)
현대차 관계자의 얘기다.
“자율주행차는 도로에서 벌어지는 모든 상황을 스스로 판단해 해결하기 위해서 내비게이션 수준의 단순한 인공지능부터 주행 안전 영역 판단과 같은 고차원의 인공지능까지 갖춰야 합니다. 또 경로를 이동하기에 앞서 자차(自車)의 정확한 현재 위치를 알아야 하기 때문에 위치 정보를 계속 업데이트하면서 지속적으로 체크해야 합니다.”
―현대차의 수준은 어느 정도에 와 있습니까.
“자율주행 기술 자체로는 벤츠, 아우디, GM 등과 동등한 기술 수준이라고 자평합니다. 이미 ‘고속도로 주행지원 시스템’을 차량에 탑재할 예정이고, 차량 속도를 일정 수준으로 유지하는 ‘크루즈컨트롤’, 차선유지 제어 시스템, 내비게이션을 한데 묶어 운전자의 조작 없이 고속도로에서 자율주행이 가능합니다.”
―고속도로 외 극심한 혼잡 구간에서도 자율주행이 가능합니까.
“현대차의 ‘혼잡 구간 주행지원 시스템’입니다. 차량 정체와 끼어들기 등이 빈번한 도심 구간에서 자율주행으로 가다 서다를 반복하는 차세대 기술입니다. 현대차의 이 기술은 앞차와의 거리와 차선을 유지하도록 돕고, 차선 인식이 불가능할 경우에는 레이더와 카메라로 주변 차와 사물을 종합적으로 판단해 차를 운행토록 합니다. 특히 옆 차가 황급히 끼어들어도 자동차가 알아서 안전거리 확보까지 하는 기술은 현대차가 세계 최초로 개발한 기술입니다.”
―전 세계 메이커사들과 경쟁이 치열해 보입니다만.
“저희는 자율주행 기술력뿐 아니라 국산화율이 중요하다고 보고 있습니다. 주변 환경을 인식하기 위해 사용하는 주요 센서들의 국산화는 상당히 이뤄졌지만, 일부 원천 기술은 그렇지 못해 계속 개발 중입니다. 신기술 개발에 필요한 센서들은 주로 해외 부품사의 제품을 사용하는 실정입니다만, ‘영상처리전용칩’ ‘3D 카메라’ ‘레이저 스캐너’ ‘GPS 수신기’ 등은 충분히 노력하면 국산화가 가능하다고 보고 있습니다.”
―구글이 ‘무인차’를 개발하는 반면, 현대차는 ‘자율주행차’를 선택한 이유가 있습니까.
“현대차의 자율주행차는 주행 중 자율주행 시스템에 문제가 없을 경우에만 운전자의 제어권을 넘겨받습니다. 어떤 이유로 인해 다시 운전자에게 제어권을 돌려줄 때 운전자가 받을 준비가 되어 있지 않다면 스스로 안전 지역에 정차할 수 있어야 합니다. 만의 하나의 돌발상황을 대비하기 위해, 이러한 이유로 현대·기아차는 완전한 무인차보다는 운전자가 직접 운전에 개입하는 것을 전제로 한 방향으로 개발 콘셉트를 잡았습니다.”
이를 위해 현대차는 지난 2015년부터 4년간 자율주행 및 차량 IT기술 분야에 약 2조원을 투자키로 했다. 현대차는 오는 2020년 고도 자율주행, 2030년에는 완전 자율주행차를 상용화할 계획이다.
과학기술정책연구원의 보고서에 따르면, 보스턴컨설팅 회사는 지난 2015년 ‘자율주행 자동차의 구매의사’에 대해 조사를 했다. 응답자의 55%가 ‘부분 자율주행차’에 대해 구매할 뜻이 있다고 밝혔고, 또 응답자 중 44%는 ‘완전 자율주행차’를 사겠다고 답했다. 보스턴컨설팅은 보고서에서 “응답자들은 자율주행과 자동주차 기능을 위해 추가로 돈을 내야 하는 것에 대해 동의했다. 안전성이 증가하고, 운전자가 편리해지고, 보험료를 줄일 수 있는 비용으로 지불하는 것”이라며 “소비자들이 자동차 구매 시 ‘자율주행 옵션’으로 1200만원(1만 달러) 이하를 추가로 내야 할 때가 직접 구매가 시작되는 시점”이라고 내다봤다. 보고서는 결과적으로 전 세계적인 자동차 시장 규모가 오는 2025년 약 420억 달러(시장 점유율 12%)에서 약 770억 달러(2035년 시장 점유율 25%)에 달하면 포화 상태일 것으로 전망했다.
자동차 정비업, 보험산업도 직격탄
이는 비단 ‘승용차’만의 몫이 아니다. 택시, 버스 등 대중교통에 자율운행 기술을 적용하는 사례가 늘어날 계획이다. 일본에서는 내각부가 지원하는 ‘(주)로봇택시’가 오는 2016년 무인택시 시범 운행을 할 계획이다. 아베 총리는 “오는 2020년 도쿄올림픽에서는 자율주행 택시가 도심을 분주히 돌아다니고 있을 것”이라고 말한 상태다. 중국기업 ‘유통’은 무인버스에 실제 승객을 탑승시킨 상태에서 평균 시속 30km로 시험 운행하는 데 성공했다고 밝혔다. ‘무인택시’는 국내에서도 꽤 각광받을 것으로 내다보는 분위기다. 과학기술정책연구원 보고서에 의하면 기존의 택시들은 그다지 친절하지 않았고, 오히려 심야시간에는 여성들이 택시 기사가 무서워서 이용을 주저하는 현상까지 있었다. 무인택시 서비스가 실시될 경우 단점으로 지적된 ‘인간적 감성 부재’가 큰 문제가 되지 않을 수 있다는 것이다. 무인택시가 상용화될 경우에 고객의 이동요구에 맞게 적절한 차를 선별적으로 제공할 수 있다.
실제로 목적지가 같은 고객들이 한 자동차를 이용하는 ‘우버풀(UberPool)’의 경우 미국 샌프란시스코 시내 어디를 가든 7달러 정도로 책정됐다고 한다. 보고서는 무인택시 서비스를 제공하게 될 경우 가장 먼저 타격을 입는 산업은 택시 등 운수업으로 내다보고 있다. 기존의 택시 서비스 공급자들이 자영업자이거나 로컬 중소기업이었다면, 신규 업체는 글로벌 대기업으로서 규모의 경제로 압도할 가능성이 크기 때문이다.
과학기술정책연구원 이성호 박사는 “자율주행 기술은 종전의 산업 패러다임을 송두리째 바꿀 것이다. 자동차 제조업체와 IT업체는 물론, 자율주행 기술로 교통사고가 급감하면서 자동차 정비업과 보험산업도 연쇄적으로 영향을 받는다”며 “다만 자동차는 교체 수명이 10년 정도이기 때문에 휴대폰 산업처럼 수년 만에 급작스럽게 전환될 가능성은 낮다”고 말했다.
어찌됐든 우리는 기계가 인간을 대체하는 시대를 조만간 맞이하게 될 것으로 보인다. 기업으로서는 전 세계를 상대로 뒤바뀌는 새로운 패러다임에 적응해야 할 시기다. 국토교통부는 지난 3월 7일, 현대차의 ‘제네시스’ 자율주행차량의 임시 운행을 허가했다. 자율주행차 연구를 위해 실제 교통 상황에서 도로 주행이 허가된 것은 우리나라에서 처음 있는 일이다. 혹시 운전을 하다가 임시번호판을 달고 ‘자율주행자동차 시험운행’이라는 표식을 단 제네시스를 본다면, 우리는 미래와 좀 더 맞닿아 있음을 느낄는지 모른다.⊙
개발 속도는 LTE급
현대차에 따르면 ‘자율주행 기술’이란 일반적인 주행상황에서 경로상 부분 자동화 또는 완전 자율주행이 가능한 기술을 말한다. 이런 자율주행 기술이 탑재된 차량을 ‘자율주행차’라고 한다. ‘무인차’라는 용어와 혼용하지만, 기본적으로 ‘자율주행차’는 사람이 타는 것을 목적으로 한다.
이런 자율주행차(기사에서는 무인차를 포함한다)는 완성차 메이커사는 물론이고, IT업체, 전자전문기업 등 거의 모든 기업이 개발에 뛰어들었다고 봐도 과언이 아닐 정도다. 이번에 ‘알파고’를 통해 자신들의 능력을 만천하에 드러낸 ‘구글’은 지난 2005년 자율주행 기술 개발업자를 영입한 것을 시작으로, IT기업으로서 기술 개발을 시작했다. 지난 2012년에 실제 도로 주행 테스트를 시작해 4년간 총 100만 마일 주행을 돌파했다고 한다. 구글 측은 이 실험에서 총 14번의 경미한 사고가 있었는데, 이는 모두 인간 운전자의 잘못이었고 인공지능의 실수는 없었다고 주장한다. 자율주행차에 자신감을 보인 구글은 자동차에서 운전대와 브레이크를 모두 제거한 완전한 자율주행 콘셉트카를 발표(2014년 2월)했고, 5년 내 상용화할 예정이다. 벤츠는 오는 2020년, 닛산은 오는 2018년에 자율주행차를 양산할 예정이다. 테슬라는 여기에 한술 더 떠 오는 2017년 자율주행이 가능한 전기자동차를 양산할 계획이다. 이쯤 되면 미래형 자동차 전성시대라고 봐도 무방하다.
지금은 자율주행차 양산에 대해 자연스럽게 얘기하지만, 사실 그 역사는 오래되지 않았다.
과학기술정책연구원의 자료에 따르면 자율주행 기술이 관심을 끈 것은 2000년대 중반이다. 미국방위고등연구계획국(DARPA)은 지난 2004년, 미국의 모하비 사막에서 150마일 구간을 주행하는 무인자동차 경주대회인 ‘그랜드 챌린지’를 처음 시행했다. 첫해 대회에서 카네기멜론대학이 1등을 했는데, 고작 7마일을 주행하는 데 그쳤다. 하지만 불과 1년 만인 2차 경주대회에서는 다섯 대 차량이 완주했다. 미국방위고등연구계획국의 프로젝트가 성공하자, 세계 주요 자동차 업계가 본격적으로 개발을 시작했다. 자율주행차에 대한 연구는 거의 ‘LTE급’의 속도로 개발된 것이다. 국내의 대표 완성차 메이커인 현대자동차는 이들보다 앞선 지난 2000년대 초반부터 자율주행 기술 개발에 착수했다.
현대차 관계자의 설명이다.
“현대차는 2000년대 초반에 자율주행 기술 개발에 착수해서 올해를 기점으로 양산차에 적용할 계획입니다. 다양한 자율주행 기술들을 순차적으로 적용해 오는 2020년부터는 고속도로와 도심 등 다양한 도로 환경에서 지능형 고(高) 안전 자율주행 기술을 상용화할 예정입니다.”
―자율주행 기술 발전 속도가 하루 자고 일어나면 발전했다고 봐도 과언이 아닐 정도인데요.
“미래 자동차 산업의 생존에서 살아남기 위해서 자율주행 기술을 상용화하는 것은 필수적입니다. 이미 많은 시장조사기관이 자율주행 기술의 상용화는 시점의 문제일 뿐이며, 오는 2020년을 전후로 본격적인 자율주행 기술 상용화 시대가 열릴 것으로 예상하고 있습니다.”
시장조사업체 ‘IHS’에 따르면 자율주행차의 전 세계 연간 판매량은 오는 2025년 23만 대에서 1180만 대(2035년)에 이를 것으로 예측하고 있다. 또 다른 시장조사업체인 ‘ABI’에 따르면 부분 자율주행이 가능한 차량을 포함할 경우, 110만 대(2024년)에서 4200만 대(2035년)로 이 기간 38배 성장을 예상한다.
자율주행 4단계에선 인간의 역할 필요 없어
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| 자율주행차 경쟁에 뛰어든 해외 기업들. |
“1단계는 특정 기능의 자동화 단계로, 이 단계에서 운전자는 특정 주행조건 아래서 개발 기술의 도움을 받습니다. 현재 상용화되어 있는 스마트 크루즈 컨트롤, 차선유지 지원 시스템 등의 기술이 이 단계입니다. 이미 1단계는 상당 부분 구현됐다고 보면 됩니다. 2단계는 기존의 자율주행 기술들이 통합돼 기능하는 단계로, 고속도로 주행 시 차량과 차선을 인식해 앞차와의 간격을 유지하고 자동으로 조향하는 단계입니다. 3단계는 부분 자율주행 단계로, 운전자의 조작 없이 목적지 경로상 일정 부분의 자율주행이 가능합니다.”
―이때부터 인간보다는 인공지능이 더 들어가는 겁니까.
“그렇습니다. 돌발상황에서 수동 전환하는 것을 인간이 하고, 그 이외에는 기계가 대체하게 됩니다. 가령 도심에서는 교차로나 신호등, 횡단보도 등을 인식해 자동으로 차량을 제어하고, 고속도로에서는 일정 구간의 교통 흐름을 고려해 자동으로 차선을 변경하고 끼어드는 것입니다.”
―사람의 기술이 필요하지 않는 단계는요.
“마지막 4단계입니다. 도어 투 도어(Door to Door)가 가능한 통합 자율주행 단계로, 이 단계에서는 처음 시동을 켠 후 목적지에 도착해 주차가 완료되는 시점까지 완전한 자율주행이 가능합니다. 차량과 차량, 차량과 인프라 간 통신으로 보다 넓은 지역의 정보를 수집하고 이를 통해 최적의 경로로 주행하는 것이 가능해집니다.”
돌발상황 반응속도 0.6초(인간) vs. 0.3초(기계)
이쯤 되면 과연 기계가 사람을 대신해서 이 모든 기능을 할 수 있을까, 혹여 사고로 이어지지 않을까 우려가 된다. 여태까지는 갑작스런 옆 차의 끼어들기, 앞차의 급브레이크에 대해 운전자가 수동 대응하지 않았던가. 하지만 이번에 ‘알파고’와 이세돌의 대결에서 봤듯이, 기계는 사람이 생각하는 것 이상의 각종 변수를 탐지한다는 것이 입증됐다. 실제로 자율운전 자동차가 제공할 수 있는 최우선적인 편익은 ‘교통사고 감소’다.
과학기술정책연구원 자료에 따르면, 전 세계적으로 매년 120만명이, 미국에서는 매년 3만여 명이 교통사고로 사망했다. 충돌사고의 93%는 인간의 실수가 주 원인으로 돼 있다. 따라서 자율주행 자동차가 상용화될 경우, 인간 실수 때문에 발생하는 교통사고를 크게 줄일 수 있다는 주장이다. 실제로 외부 돌발상황에 대한 반응은 인간(0.6~1.6초)보다 기계(0.3초)가 월등히 앞선다. 교통사고로 인한 사망자와 부상자 수를 크게 줄일 수 있는 셈이다. 또 출퇴근 시간에 차량에서 업무를 볼 수 있기 때문에 운전으로 낭비되는 시간을 절약할 수 있다. 또 운전을 하기 어려운 노약자, 장애자의 이동성을 개선하는 효과적인 수단이다.
현대차 역시 여기에 동의한다. 현대차 관계자는 “교통사고 사망자 증가로 인한 사회적 손실을 막는다는 차원에서, 또 운전 도중 편의를 중시하는 소비자 요구가 증가하면서 관련 시장의 성장 속도는 더욱 빨라지고 있다”고 말했다.
실제로 현대차는 ‘2016 제네바 국제모터쇼’에 참가해 ‘미래 이동수단 및 라이프 스타일 혁신’ 프로젝트를 발표했다.
정의선 현대차 부회장은 프레스 콘퍼런스에서 영상을 통해 “우리가 꿈꾸는 미래는 모든 제약과 제한이 없는 자유로운 이동생활이다. 우리는 ‘차’의 역할과 영역을 지금까지 상상하지 못했던 새로운 방향으로 확장시켜 나갈 것”이라고 밝혔다.
카메라, 레이더, 라이더가 필수 부품
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| 이성호 과학기술정책연구원 연구위원. |
“자율주행시대가 열리면 필요할 때 쉽고 부담없이 이동할 수 있습니다. 탑승자가 운전을 하지 않기 때문에 차 안에서 업무를 보거나, 취미를 즐길 수 있습니다. 일상과 차 안에서의 생활의 경계가 무너지는 겁니다. 게다가 이동 과정에서 불편함과 사고 위험에서 자유롭습니다. 전기차, 수소차가 양산될 경우 환경오염에서 또한 벗어날 수 있습니다. 현대차는 자동차를 종전의 ‘이동’의 개념과 전혀 다르게 바라보고 새로운 라이프스타일을 만들어내는 것을 최종 목표로 하고 있습니다.”
우리가 곧 맞이하게 될 자동차 자율주행시대. 여기에서 우리가 전(全) 세계 메이커 회사들과 경쟁할 수 있는 핵심은 무엇일까.
과학기술정책연구원 이성호 박사는 “자율주행 자동차의 상용화를 위해서는 센서, 운영 시스템, 시스템 통합에서 많은 연구개발이 필요하다. 다양한 센서들로부터 인식된 정보들을 실시간으로 해석하고 적절하게 대응하기 위해서는 하드웨어와 소프트웨어 모두 막대한 연구개발 투자가 선행돼야 한다”고 말했다.
보스턴컨설팅의 모스퀘트 연구원은 자율주행 기술 개발을 위해서 각 기업별로 1조2000억원(10억 달러)의 연구개발 투자가 필요할 것으로 내다봤다.
자동차 자율주행의 핵심 기술은 자동차 스스로 주행 환경을 인식하고 주행경로를 판단해, 차량을 제어하는 기술이다. 이를 위해서는 카메라, 레이더,라이더(Lidar)를 장착한다. 이 셋의 역할은 각각 다르다. 카메라는 빛을 통해 주변 사물의 색상, 형태 정보를 획득한다. 카메라는 신호등, 표지판, 중앙선 등 인간의 눈이 인식하는 기존 도로 체계 정보를 인식할 수 있고, 넓은 탐지 범위를 가진다. 레이더는 전파를 발사해 돌아오는 전파의 소유 시간과 주파수 편이를 측정해서 주변 사물과의 거리, 형태, 속도를 탐지한다. 레이더는 빛이 아닌 전파를 이용하기 때문에 야간이나 기상 악천후 상황에서도 안정적으로 동작할 수 있다고 한다. 라이더는 먼 거리까지 정확한 위치로 보낼 수 있는 레이저 빛을 이용한다. 라이더는 레이저가 반사돼 돌아오는 시간을 측정해 주변 물체의 위치와 형상을 탐지한다. 차량용 라이더는 회전하면서 레이저를 발사하기 때문에 최대 360도까지 탐지가 가능하다.
2030년 완전 자율주행 상용화(현대차)
현대차 관계자의 얘기다.
“자율주행차는 도로에서 벌어지는 모든 상황을 스스로 판단해 해결하기 위해서 내비게이션 수준의 단순한 인공지능부터 주행 안전 영역 판단과 같은 고차원의 인공지능까지 갖춰야 합니다. 또 경로를 이동하기에 앞서 자차(自車)의 정확한 현재 위치를 알아야 하기 때문에 위치 정보를 계속 업데이트하면서 지속적으로 체크해야 합니다.”
―현대차의 수준은 어느 정도에 와 있습니까.
“자율주행 기술 자체로는 벤츠, 아우디, GM 등과 동등한 기술 수준이라고 자평합니다. 이미 ‘고속도로 주행지원 시스템’을 차량에 탑재할 예정이고, 차량 속도를 일정 수준으로 유지하는 ‘크루즈컨트롤’, 차선유지 제어 시스템, 내비게이션을 한데 묶어 운전자의 조작 없이 고속도로에서 자율주행이 가능합니다.”
―고속도로 외 극심한 혼잡 구간에서도 자율주행이 가능합니까.
“현대차의 ‘혼잡 구간 주행지원 시스템’입니다. 차량 정체와 끼어들기 등이 빈번한 도심 구간에서 자율주행으로 가다 서다를 반복하는 차세대 기술입니다. 현대차의 이 기술은 앞차와의 거리와 차선을 유지하도록 돕고, 차선 인식이 불가능할 경우에는 레이더와 카메라로 주변 차와 사물을 종합적으로 판단해 차를 운행토록 합니다. 특히 옆 차가 황급히 끼어들어도 자동차가 알아서 안전거리 확보까지 하는 기술은 현대차가 세계 최초로 개발한 기술입니다.”
―전 세계 메이커사들과 경쟁이 치열해 보입니다만.
“저희는 자율주행 기술력뿐 아니라 국산화율이 중요하다고 보고 있습니다. 주변 환경을 인식하기 위해 사용하는 주요 센서들의 국산화는 상당히 이뤄졌지만, 일부 원천 기술은 그렇지 못해 계속 개발 중입니다. 신기술 개발에 필요한 센서들은 주로 해외 부품사의 제품을 사용하는 실정입니다만, ‘영상처리전용칩’ ‘3D 카메라’ ‘레이저 스캐너’ ‘GPS 수신기’ 등은 충분히 노력하면 국산화가 가능하다고 보고 있습니다.”
―구글이 ‘무인차’를 개발하는 반면, 현대차는 ‘자율주행차’를 선택한 이유가 있습니까.
“현대차의 자율주행차는 주행 중 자율주행 시스템에 문제가 없을 경우에만 운전자의 제어권을 넘겨받습니다. 어떤 이유로 인해 다시 운전자에게 제어권을 돌려줄 때 운전자가 받을 준비가 되어 있지 않다면 스스로 안전 지역에 정차할 수 있어야 합니다. 만의 하나의 돌발상황을 대비하기 위해, 이러한 이유로 현대·기아차는 완전한 무인차보다는 운전자가 직접 운전에 개입하는 것을 전제로 한 방향으로 개발 콘셉트를 잡았습니다.”
이를 위해 현대차는 지난 2015년부터 4년간 자율주행 및 차량 IT기술 분야에 약 2조원을 투자키로 했다. 현대차는 오는 2020년 고도 자율주행, 2030년에는 완전 자율주행차를 상용화할 계획이다.
과학기술정책연구원의 보고서에 따르면, 보스턴컨설팅 회사는 지난 2015년 ‘자율주행 자동차의 구매의사’에 대해 조사를 했다. 응답자의 55%가 ‘부분 자율주행차’에 대해 구매할 뜻이 있다고 밝혔고, 또 응답자 중 44%는 ‘완전 자율주행차’를 사겠다고 답했다. 보스턴컨설팅은 보고서에서 “응답자들은 자율주행과 자동주차 기능을 위해 추가로 돈을 내야 하는 것에 대해 동의했다. 안전성이 증가하고, 운전자가 편리해지고, 보험료를 줄일 수 있는 비용으로 지불하는 것”이라며 “소비자들이 자동차 구매 시 ‘자율주행 옵션’으로 1200만원(1만 달러) 이하를 추가로 내야 할 때가 직접 구매가 시작되는 시점”이라고 내다봤다. 보고서는 결과적으로 전 세계적인 자동차 시장 규모가 오는 2025년 약 420억 달러(시장 점유율 12%)에서 약 770억 달러(2035년 시장 점유율 25%)에 달하면 포화 상태일 것으로 전망했다.
자동차 정비업, 보험산업도 직격탄
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| 현대차 ‘소울’에 탑승한 연구원이 핸들에서 손을 완전히 놨다. |
실제로 목적지가 같은 고객들이 한 자동차를 이용하는 ‘우버풀(UberPool)’의 경우 미국 샌프란시스코 시내 어디를 가든 7달러 정도로 책정됐다고 한다. 보고서는 무인택시 서비스를 제공하게 될 경우 가장 먼저 타격을 입는 산업은 택시 등 운수업으로 내다보고 있다. 기존의 택시 서비스 공급자들이 자영업자이거나 로컬 중소기업이었다면, 신규 업체는 글로벌 대기업으로서 규모의 경제로 압도할 가능성이 크기 때문이다.
과학기술정책연구원 이성호 박사는 “자율주행 기술은 종전의 산업 패러다임을 송두리째 바꿀 것이다. 자동차 제조업체와 IT업체는 물론, 자율주행 기술로 교통사고가 급감하면서 자동차 정비업과 보험산업도 연쇄적으로 영향을 받는다”며 “다만 자동차는 교체 수명이 10년 정도이기 때문에 휴대폰 산업처럼 수년 만에 급작스럽게 전환될 가능성은 낮다”고 말했다.
어찌됐든 우리는 기계가 인간을 대체하는 시대를 조만간 맞이하게 될 것으로 보인다. 기업으로서는 전 세계를 상대로 뒤바뀌는 새로운 패러다임에 적응해야 할 시기다. 국토교통부는 지난 3월 7일, 현대차의 ‘제네시스’ 자율주행차량의 임시 운행을 허가했다. 자율주행차 연구를 위해 실제 교통 상황에서 도로 주행이 허가된 것은 우리나라에서 처음 있는 일이다. 혹시 운전을 하다가 임시번호판을 달고 ‘자율주행자동차 시험운행’이라는 표식을 단 제네시스를 본다면, 우리는 미래와 좀 더 맞닿아 있음을 느낄는지 모른다.⊙
