현황 (1) – 구글웨이모, 오토X 자율주행자동차 14: 자율주행자동차 산업계

 자율주행자동차 개발에는 다양한 산업계 기업이 참여하고 있습니다.

기존 GM, 포드, 벤츠, BMW 같은 완성차 업체는 물론 테슬라 같은 전기차 업체, 구글, 애플, 바이두, 네이버 같은 IT 업체, 엔비디아, 인텔 같은 반도체 업체, 모빌아이, 보쉬 같은 부품업체가 참여하고 있습니다.

이번 포스팅부터, 몇 차례에 걸쳐 이러한 메이커의 개발 현황을 살펴보겠습니다.

구글 웨이모

현재 자율주행 분야에서 가장 앞선 기업은 구글입니다.

2009년 구글이 자율주행자동차 연구에 착수하겠다고 발표해 초기 버전을 제작한 이래 구글은 항상 자율주행 기술개발에 앞장서며 관련업계와 사람들의 주목을 받아왔습니다.

구글의 자율주행자동차 개발은 ‘다퍼그랜드 챌린지’ 2회 대회에서 우승한 세바스찬 수란 박사와 스탠퍼드 대학팀, 3회 대회에서 우승한 카네기 멜론 대학팀 출신 인재를 그대로 영입하면서 시작되었으나, ‘다퍼그랜드 챌린지’에 대한 자세한 내용은 아래 블로그에서 확인하실 수 있습니다.’자율주행자동차 4: 자율주행자동차의 (1) 포스팅에 이어집니다.미국에서는… blog.naver.com

초기에는 비밀 연구소”Google X”가 자동 운전 차 개발 프로젝트를 하고 있었지만, 2016년에 Google에서 분사하고 Waymo라는 독립 회사를 설립하고 자동 운전 기술 연구를 본격적인 사업으로 나누기 시작했습니다.

초기에는 토요타 프리우스, 렉서스 RX450h 등 시판 완성차를 개조해 실험했습니다만, 자주적으로 센서 개발도 되었습니다. 2014 연말에 자주 제작한 차량 파이어 플라이는, 스티어링 휠(운전대)이나 가속 감속을 위한 브레이크·액셀러레이터 페달이 없는 자동차로서 2015년부터 시험 주행을 실시하고 있습니다.

<구글 파이어플라이, 출처 : Wikipedia > 2017년에는 FCA(Fiat-Chrysler Automibiles)와 협력하여 크라이슬러 퍼시픽 카미니반에 웨이모가 설계한 하드웨어를 장착하여 시험주행을 한 구글 웨이모는 이미 2020년 초 기준으로 공공도로에서 2천만 마일(3200만km) 이상을 시험주행하였으며, 가장 많은 수의 데이터를 보유하고 있습니다.[ i ]

알파고를 개발한 딥마인드(Deep Mind)의 인공지능 기술과 함께 구글의 자율주행기술을 뒷받침하는 또 다른 축은 지도 데이터베이스입니다. HD맵을 구성하기 위해서는 차선수와 폭 등의 형태, 신호등, 과속방지턱, 도로변 사물 등의 자료가 필요한데 구글은 2007년부터 “스트리트뷰(Street View)” 서비스를 통해 전 세계 대부분의 지역의 HD맵 데이터베이스를 확보하고 있습니다.

2012년 네바다에서 제한적인 조건하에 공식 시험운행을 시작하여 2013년 캘리포니아에서 첫 실험을 한 구글은 2015년 텍사스 오스틴에서 파이어플라이를 이용하여 도심에서 맹인이 탄 최초의 자율주행차로 기록되었습니다.

<실제 주행 데이터를 기반으로 시뮬레이션을 하는 장면, 출처 : Waymo Blog> 2017년에는 세계 최초로 ‘레벨 4’ 수준의 완전 자율주행을 시연하였고, 자율주행 택시 시범 서비스인 ‘얼리 라이더(Early Rider)’ 프로그램을 통해 상용화 테스트를 진행하였으며, 2018년 말에는 애리조나 주 피닉스 도심에서 일부 고객을 상대로 하여 세계 최초 운전 택시 자동주행 서비스를 개시한 바 있습니다.

2019년에는 캘리포니아에서도 승객 수송 허가를 받아 서비스를 시작했지만 캘리포니아 규정상 승객에게 요금을 부과할 수 없으며 안전을 위해 운전석에는 반드시 운전사가 탑승해야 했습니다. 또한, 올해에는 그동안 수집한 자율주행자동차 데이터를 오픈소스로 공개하고, 2020년 3월에는 자율주행 서비스 ‘웨이모비아(Waymo Via)’를 시작으로 4월에는 차량주변 상황 인지능력을 향상시킨 5세대 자율주행 시스템 ‘웨이모 드라이버(Waymo Driver)’를 탑재한 차량의 시험주행을 발표했습니다.

<웨이모원과 웨이모비어 서비스용 차량 출처 : Waymo Web> 이처럼 자율주행차 기술이 다른 업체에 비해 가장 앞선 상황에서 구글웨이모는 2019년 디트로이트에 자율주행차 공장을 확보했다고 밝혔지만, 직접 자율주행차를 생산하여 공급하는 형태로 자동차 산업 자체에 참여하는 아닌 것처럼 보여 자율주행 교통호출 서비스, 운송용 자율주행차를 확보했습니다.

자율주행의 핵심기술인 판단기술은 주행데이터가 축적된 빅데이터 기반에 인공지능 알고리즘이 적용되기 때문에 시험주행거리가 많을수록 더 정교한 알고리즘을 만들 수 있지만, 웨이모는 2020년 초에 이미 2000만 마일 이상 주행하였고 누적주행거리 부분에서도 다른 업체보다 월등히 앞서 있습니다(테슬라의 경우 상용 전기자동차에서 수집한 주행정보는 구글보다 많습니다).

자율주행차량 개발의 기술 성숙도를 주요 메이커별로 비교하는 데 절대적인 기준이 있는 것은 아니지만 주행거리, 자율주행 해제건수로 비교하면 아래와 같습니다.

<캘리포니아주 주요 자동차회사 2018년 주행실적 출처:조선비즈> 다소 오래된 자료이긴 하지만 참고로 보면 2018년 기준 캘리포니아주 내에서 자율주행 시험중인 업체는 총 48개사였는데 웨이모가 운행거리와 기술 성숙도 면에서 가장 뛰어났으며 다음은 GM이었습니다.

자율주행 기술수준을 나타내는 요소 중 하나인 “자동운전 해제(disengagement)”는 출발지에서 목적지까지 자율주행모드로 주행하는 동안 오작동 등으로 자율주행에서 수동운전모드로 바꾸는 것을 말하는데, 자율주행 해제조건은 회사에 따라 다르기 때문에 이 요소만으로 기술력을 비교하는 자료로서 현저히 낮았습니다만 GM과 웨이모의 해제빈도는 경쟁사에 비해 현저히 낮았습니다.

● 오토 X ( AutoX )

구글이 2009년부터 자율주행차를 연구해오고 있으며, 다른 자율주행차 개발사들이 오랜 노력 끝에 관련 기술을 개발한 것과는 대조적으로 극히 짧은 기간에 큰 화제를 모은 자율주행차 제조사로 오토X가 있습니다.

오토X는 프린스턴대학교 비전 및 로보틱스 연구실 소장을 지낸 지안션 샤오(Jianxiong Xiao) 교수가 2016년에 설립한 회사로 2017년에는 레이더, 라이더, GPS, 소나 등 일체의 장비 50달러짜리 카메라만 차량에 탑재하여 자율주행 테스트에 성공하였으며, 관련 동영상을 유튜브에 공개하여 큰 화제를 모았습니다.

<카메라만으로 자율주행시험> 성공적인 동영상과 차량에 부착된 , 출처 : AutoX > 2018년부터는 새너제이(San Jose) 지역을 중심으로 자율주행자동차 기반 배달 서비스를, 2019년에는 자율주행 택시 서비스를 제공하고 있으나 캘리포니아주에서 자율주행 택시 서비스를 일반인을 대상으로 제공한 회사는 웨이모보다 빠르고 오토X가 처음이었습니다. 하지만 웨이모와 마찬가지로 캘리포니아 주 규정으로 운전자가 탑승하여 무료 서비스를 제공하고 있었습니다.

2020년 중반에는 웨이모에 이어 운전자 없이 자율주행택시시험을 할 수 있는 완전무인운전면허를 취득하였고, 비슷한 시기에 알리바바그룹과 협력하여 중국 상하이에서 자율주행택시 100대를 운용하는 허가를 취득하였습니다.

시각 분야의 인공지능 기술에 있어 강한 경쟁력을 갖고 있는 오토X이지만 카메라만으로 자율주행을 실현한다는 계획이 아니라 자율주행 차량 및 승객의 안정성을 위해 레이더, 라이더 등 다양한 센서를 활용하고 있습니다.

<오토X로보택시, 출처: AutoX Web> 현재 오토X는 완전 자율주행을 목표로 자율주행의 핵심기술인 인지, 판단, 제어에 이르는 운영시스템과 소프트웨어 전반을 다루는 기술은 물론 클라우드 컴퓨팅, 5G 이동통신 기반의 V2X, 3D HD맵 등 자율주행 인프라 기술까지 개발하고 있습니다.

오토X 관계자의 발언에 따르면 자율주행택시와 자율주행물류배송용 경량트럭 2가지 분야를 개발하고 있으며 특히 구미에 비해 보다 복잡하고 보행자 및 자전거 등이 훨씬 많은 중국과 아시아 도시의 도로, 운전자 및 보행자 상황을 많이 고려한 설계로 미국 시장보다는 중국 시장과 아시아 시장을 목표로 자율주행차량을 개발하고 있으며 중국 내 서비스를 위해 알리바바 및 보행자 상황을 많이 고려하고 있습니다.[ i ] Waymo Reaches 20 Million Miles of Autonomous Driving , FORTUNE , Jan . 7 , 2020 , fortune.com/2020/01/07/googles-waymo-reaches-20-million-miles-of-autonomous-driving/