독일 3사·현대기아 등 완성차 업체들 영역 지키기 나서

▲ CNB저널, CNBJOURNAL, 씨앤비저널

(CNB저널=안창현 기자) 무인자동차 시대가 조금씩 열리고 있는 가운데, 구글와 애플 외에도 소니, 바이두, 우버 등 글로벌 IT기업들의 무인차 개발 움직임도 잇따라 가시화되고 있다. 이런 흐름에 전통적인 자동차 기업들도 마냥 손을 놓고 있지는 않다. 실상 IT 업체들에 주도권을 빼앗기지 않겠다는 반격이 거세다. 최근 개최된 세계 최대 가전전시회 CES(Consumer Electronics Show) 2015에 세계적인 자동차 메이커들이 대거 참여해 무인자동차 관련 기술을 선보인 배경이다. 그중 아우디의 기술력이 전문가들의 관심을 끌었다.

가장 멀리까지, 가장 빠르게

CES 2015가 열리기 하루 전인 1월 5일 밤 ‘잭’으로 명명된 ‘아우디 A7 자율주행 콘센트카’는 미국 캘리포니아 실리콘밸리를 출발했다. 그리고 도심을 거쳐 도속도로에 진입한 A7은 CES가 열리는 라스베이거스 컨벤션센터에 다음날 새벽 6시경 정확히 도착했다.

도심 50㎞를 포함해 총 900㎞ 거리를 자율주행하는 데 성공한 것이다. 전문가들은 A7 무인차에 대해 “지금까지 보지 못했던 기술”이라며 극찬을 아끼지 않았다. 아우디는 또한 CES의 언론 설명회에서 LG전자가 개발한 스마트워치로 차를 불러내는 퍼포먼스를 선보이기도 했다.

이에 앞서 아우디는 2014년 10월 ‘2014 독일 투어링카 마스터즈(DTM)’ 대회 마지막 레이스가 열린 독일 호켄하임링 서킷에서 ‘아우디 RS7 자율주행 콘셉트카’로 17개 커브로 구성된 4.574km 코스를 최고 시속 240km로 2분대에 완주하기도 했다.

아우디의 자율주행 차량은 다양한 센서들을 이용하는 것이 특징이다. CES 2015에서 선보인 A7는 아우디가 개발한 적응주행 제어장치(ACC)와 아우디 측면보조(ASA) 시스템의 일부인 장거리 레이더 센서들을 통해 자동차의 전방과 후방을 모니터링한다. 또한 전면과 후면에 왼쪽과 오른쪽을 향해 배치된 2개의 중거리 레이더 센서가 360도 주변 시야를 보완해준다.

아우디 관계자는 “향후 모든 사용가능한 센서 정보가 중앙 운전자 보조 제어장치에 집결하는 중앙 영역 아키텍처를 사용할 예정이다. 이는 아우디 차량 주위의 종합적인 상황을 계산해 모든 보조와 자율운전 시스템에 적용될 것”이라고 말했다.

아우디는 “우리가 주력하는 것은 차에서 운전자가 필요없도록 만드는 게 아니다”며 “무인주행이 아니라 자율주행(piloted driving) 용어를 사용하는 것도 자율운전을 활용하더라도 운전자가 차량에 대한 최종적인 제어권을 지님을 강조하기 위해”라고 설명했다.

차량 운행에 관한 최종적인 결정은 운전자가 내리며, 필요하면 수동으로 자동운전 시스템을 우회할 수 있다는 것이다. 이 관계자는 “아우디의 목표는 시스템의 적극적인 개입을 통해 위험을 피하고 사고를 방지하는 데 있다”고 밝혔다.

IT 업체 등 새로운 도전자들이 “운전은 사람보다 기계-시스템이 더 잘하지”라고 주장하는 데 비해, 탁월한 운전감을 자랑하는 독일차 업체로서 “운전은 인간이 폼나게 하는 것”이라는 주장을 하는 데서, 두 업계의 시각이 날카롭게 엇갈리고 있음을 눈치챌 수 있다.

자동차의 개념 바꾼 ‘모바일 거주공간’

메르세데스-벤츠는 CES 2015에 자율주행이 가능한 ‘F015 럭셔리인모션(Luxury In Motion)’을 내놨다. 이 차는 알루미늄과 고강도 철제, 탄소섬유를 소재로 차체를 구성했다. 동력은 후방에 장착된 두 개의 전기모터와 수소 연료탱크에서 나온다. 기술과 성능, 친환경 등 3박자를 고루 갖췄다는 평가다.

정의선 현대차그룹 부회장은 이 차를 보고 “유니크하다”고 평가한 것으로 알려졌다. 이는 F015의 차량 내부가 앞뒤 좌석이 서로 마주보고 있어 마치 거실 같은 분위기를 연출했기 때문이다. 실제 CES 현장에서도 자동차를 넘어 ‘모바일 거주공간’을 지향하는 무인자동차의 미래를 선구적으로 재현했다는 평가와 함께 화제가 됐다.

벤츠 측은 “F015 자동주행 럭셔리 세단은 자동차가 단순한 운송수단의 역할을 넘어 개인 휴식공간(private retreating space)으로 어떻게 진화하는지를 보여준다. 새로운 이동 방법은 탑승자에게 도로 위에서 보내는 소중한 시간을 다양하게 활용하는 자유를 제공할 것”이라고 설명했다.

선택에 따라 핸들을 넣거나 꺼낼 수 있는 F105는 자동주행 모드를 선택하면 핸들이 전면의 대시보드 안으로 들어가고 운전석과 조수석이 뒤로 회전해 앞뒤 좌석이 마주 보게 되는 형태로 바뀐다. 자동차가 알아서 주행하는 동안 탑승자들은 차량 내부의 6개 스크린을 이용해 간단한 동작, 눈짓만으로 정보를 검색하거나 음악, 영화 등 다양한 엔터테인먼트 콘텐츠를 즐길 수 있다.

벤츠는 일찍이 자율주행 연구팀을 만든 것으로 유명하다. 이미 1984년부터 자율주행 연구를 시작했으며 2020년에는 완전한 자율주행 차량을 선보일 것으로 예상된다. 벤츠 측은 현재 자율주행 기술이 이미 자사의 양산모델에 적용되고 있는 기능을 활용한다는 점에서 양산차량에 자율주행 기술을 선보이는 첫 번째 제조사가 될 것이라고 말하고 있다.

실제로 벤츠는 2013년 8월 이미 ‘S500 인텔리젠트 드라이브’ 리서치 차량으로 약 100㎞ 구간을 사람의 조작 없이 주행하는 데 성공했다. 무인차량으로 개발된 S500은 폭이 좁은 도로와 코너가 많은 곳에서 상황을 탁월하게 인지했고, 주차 중인 차량이나 거리의 행인 등을 정확하게 인식하는 성능을 선보였다.

S500이 더 큰 주목을 받은 것은 차량에 장착된 레이더와 센서 기술 때문이다. S500에는 앞부분에 2개, 뒷부분에 1개의 장거리 레이더가 설치됐고, 추가로 4개의 단거리 레이더, 1개의 카메라가 설치됐다.

특히 자동차 무인주행 트레이닝을 위해 벤츠는 3차원 디지털 카드를 개발했다. 이 카드에는 도로 상황 외에도 방향과 차선 숫자 및 교통 표지판, 신호등 위치 등을 GPS을 통해 정확하게 인식할 수 있는 기능이 탑재한 것으로 알려졌다.

KOTRA는 자율주행 기술에 관한 업계 보고서에서 “벤츠의 이 기술은 아직 구글조차 성공하지 못한 기술이며, 위치추적 GPS뿐 아니라 전자제어 기술, 로봇과 컴퓨터공학 등 다양한 IT 기술이 총망라됐다”고 평가했다.

원격 자동주차…기술 상용화 호평

BMW 역시 CES 2015에서 다양한 혁신 기술을 선보였다. 그중 가장 눈에 띄는 기술은 원격 자동주차 기능이었다. 주차장에 들어가기 전 운전자는 미리 내리고 원격으로 조정해 주차하는 기능이다. 원격 자동주차는 운전자가 차에 탑승하지 않아도 된다는 점에서 자동주차보다 한 단계 앞선 기술이며, 무인차의 여러 기능 중 가장 빨리 상용화가 가능할 것으로 평가받았다.

운전자가 스마트워치를 이용해 원격 자동주차 기능을 활성화하면 해당 시스템이 독립적으로 작동해 단계별로 차량의 움직임을 제어한다. 차가 알아서 주차할 동안 운전자는 차에게 내려 유유히 업무를 보면 된다.

이 기술은 주차장의 구조적 특징을 먼저 인식한다. 삐딱하게 주차된 차량처럼 의외의 장애물까지 모두 안정적으로 피해 주차시킨다. 주차된 차는 운전자의 명령을 기다리는데, 스마트워치를 통해 “출발” 명령을 내리면 운전자가 주차장에 도착할 때까지의 시간을 계산해 시동을 미리 건다. 그야말로 자동차가 알아서 시동을 걸고 기다리는 시대가 눈앞에 다가온 것이다.

BMW 측은 이번 CES에서 처음 공개한 360도 충돌회피 플랫폼에 대해 “지능적이고 안전한 위치와 환경 인식에서 출발한다. 이 기술 개발을 위해 BMW i3가 연구차량으로 사용되었으며 i3에 장착된 네 개의 첨단 레이저 스캐너가 일단 주변 환경을 기록한다”고 말했다.

예를 들어 주차장의 기둥 같은 방해물들을 먼저 확인하고, 자동차가 주차장 내 벽면이나 기둥에 너무 빠른 속도로 접근하면 자동으로 제동을 걸어 충돌을 방지한다. 이때 제동 오차는 고작 몇 센티미터에 지나지 않을 정도로 매우 정확한 것으로 알려졌다. 이때 운전자가 장애물을 피하거나 방향 전환을 위해 핸들을 움직이면 제동 상태는 다시 풀린다.

이 관계자는 “시야를 제대로 확보할 수 없는 환경에서 운전자의 심리적 압박을 덜어줘 안전성과 안락성을 크게 향상시킬 수 있다. 물론 다른 모든 BMW 보조 시스템과 마찬가지로 이 시스템 또한 운전자가 원할 때는 작동하지 않도록 설정할 수 있다”고 설명했다.

아우디와 벤츠, BMW 등 세계적인 자동차 메이커들이 CES 2015에서 선보인 기술들에 대해 김정하 국민대 자동차공학과 교수는 “이미 이들 선도 기업들의 기술 수준은 (무인자동차 기술의 5단계 중에서) 3단계를 넘어섰다고 할 수 있다. 완전 자율주행인 4단계를 100%로 본다면 현재 약 70% 정도 수준에 와 있다”고 설명했다. 무인차 4단계는 운전자가 목적지만 입력하면 차가 알아서 목적지까지 이동하는 단계를 말한다.

한국에서도 본격 투자 가시화

글로벌 자동차회사들에 비해 무인자동차 기술이 뒤처진 것으로 평가받는 현대자동차그룹은 최근 들어 무인차 개발에 역점을 두고 있는 상황이다. 무인차 연구개발에만 2조 원을 투자하고 연구 인력을 대폭 확충한다는 계획이다.

2012년부터 국내에서 열리는 무인자율주행 자동차 경진대회는 투싼의 무인주행 기술을 선보이기도 했다. 현대 무인자동차 투싼은 이미 자체 테스트를 통해 최고시속 80㎞까지 도달했고, 차선변경이나 신호인식 같은 기본 기술을 구현하는 데 성공했다.

전문가들은 현대차의 무인차 기술이 현재 2단계 정도인 것으로 평가했다. 무인차 2단계는 ‘통합기능 자동화 단계’로, 최소 2가지 이상의 차량 제어 기능이 운전자 개입 없이 자동으로 작동되는 것을 말한다.

업계에 따르면 현대차그룹은 내부적으로 ‘무인차 개발 로드맵’을 확정했다. 경기도 화성의 현대·기아차 남양연구소에 무인차 개발을 위한 연구시설을 새로 건립하고, IT 분야 전문가들이 중심이 된 태스크포스(TF)를 꾸리는 것으로 알려졌다. 차량용 IT 분야에서 경쟁업체에 비해 앞선 기술을 보유하고 있는 현대·기아차와 자동차부품 주력 계열사인 현대모비스가 무인차 개발을 주도할 계획이다.

현대차 관계자는 “무인차 완성을 위해 구글, 애플 등 글로벌 IT업체와의 기술 협력도 강화할 계획이다. 곧 미국에서 구글과 협력해 차세대 텔레매틱스 서비스에 구글맵 데이터베이스를 활용할 것”이라고 밝혔다. 무인자동차와 관련한 기술경쟁이 치열해지는 가운데, 이제 국내에서도 본격적으로 무인자동차 시장을 겨냥한 연구와 투자가 시작됐다.

“무인자동차 기술뿐 아니라 사회제도적 정비도 필요”
KAIST 항공우주공학과 심현철 교수

- 자율주행자동차, 혹은 무인자동차에 대한 관심이 높습니다. 전통적인 자동차 회사들뿐 아니라 구글, 애플 등 IT기업들도 무인차 개발에 앞장서고 있습니다. 무인차 개발이 본격화될 수 있었던 기술적 배경에 대한 설명 부탁드립니다. 무인차에는 어떤 기술들이 활용되나요?

“무인차는 기본적으로 차량의 조향 및 가속, 제동을 스스로 해야 합니다. 이 기술은 비교적 쉽다고 말할 수 있습니다. 장애물에 대처하는 것처럼 주행 중 주변 상황을 인식하는 것은 어려운 기술이고, 이를 기반으로 안전한 주행경로를 만들고 이를 추종하는 것이 최종적으로 실현해야 할 어려운 기술이라고 할 수 있습니다. 최근 무인자동차 기술이 활성화된 배경에는 주변 상황을 인식할 수 있는 각종 센서 및 이런 정보를 처리할 수 있는 알고리듬, 고속처리가 가능한 컴퓨터가 개발된 상황에 힘입은 바 큽니다.”

- 이미 무인차 상용화 이야기가 나오고 있습니다. 세계적으로 무인차 개발은 현재 어느 단계까지 진척됐나요?

“현재 기본적인 상황인식 및 자동주행은 가능한 상태이고, 고속도로 등 통제된 환경에서 운전자를 보조하는 수준의 자율주행 차량이 개발되고 있습니다. 독일 아우디는 2017년에 시속 60km까지 자율주행이 가능한 차량을 판매할 계획을 최근 발표했습니다. 목적지까지 완전히 자율로 주행하는 차량의 개발은 아직 해결해야 할 기술이 많아 맥킨지앤컴퍼니 등에서는 2040년을 이야기합니다만, 그 전에 운전 보조형태의 자율주행 장치는 상당히 빠르게 보급될 것으로 생각합니다.”

▲KAIST에서 무인자동차를 개발 중인 항공우주공학과 심현철 교수.

- 국내 무인차 개발은 어떻습니까? 현재 국내 기업, 대학, 연구소 등에서 이뤄지는 무인차 연구-개발을 어떻게 평가하십니까?

“90년대 들어 선구적인 연구들이 수행된 바 있습니다. 세계적으로 무인자동차의 본격적인 연구는 미국 DARPA 무인자동차 대회(2004, 2005, 2007년) 이후이고, 국내에서는 2009년 현대자동차가 자율주행차량 대회 개최를 결정한 이후라고 하겠습니다. 여기에 국내 10여개 대학이 참여해 그중 5개 대학 정도가 주어진 임무를 제대로 수행하고 있습니다. 또 현대차, 현대모비스 등 업체 기반 연구와, ETRI, KIST 등 정부 출연연구소 기반의 무인차 연구가 있습니다. 세계적으로 가장 앞선 미국의 구글, 독일의 아우디와 벤츠는 주변 상황인식 등에서 뛰어난 기술을 보이고 있습니다. 국내에서는 아직 이 정도의 연구는 수행이 안 되고 있는데, 특히 센서 기술, 예컨대 측위 및 장애물 인식 등의 기술이 아직 부족합니다. 예컨대 레이저 센서 기술은 전량 수입하고 있습니다.”

- KAIST가 진행하는 무인자동차 개발-연구는 어떻게 이뤄지고 있나요?

“저희 유레카(EureCar) 팀은 2009년에 시작돼 현재까지 카이스트의 자체적인 지원을 중심으로 자율주행 기술을 개발해왔습니다. 2014년 현대자동차 대회에서 탑4 팀으로 선정됐고, 폭우가 내린 상황에서도 경연 코스를 완주해 기술력을 갖춘 팀으로 선정되었습니다.”

- 무인차가 개발돼 상용화되려면 어떤 기술이 해결돼야 할까요? 국내 도로법 등이 무인차 개발에 제약이 되는 것으로 알고 있습니다. 사회 제도적으로 어떤 점들이 개선되고, 지원돼야 한다고 생각하십니까?

“무인자동차의 기술이 발전하면 상용화는 자연스럽게 이뤄질 것으로 예상하는데, 도로에서 벌어지는 무수하게 복잡하고 모호한 상황을 이해하고 여기에 적절히 대응하는 인공지능적인 접근의 개발이 필요합니다. 하지만 이런 기술까지는 아직 갈 길이 먼 것이 현실입니다. 사회제도적으로 무인차 활용 시 법제화와 다양한 판례, 보험제도 등이 정비되고 정착되는 것이 필요합니다.”

- 끝으로 무인차는 우리 사회에 어떤 변화를 가져올까요?

“무인차가 널리 보급되면 자동차는 현재 같은 소유 개념이 아니라 운용 개념으로 활용될 것입니다. 카 셰어링(Car-sharing) 등이 더욱 활성화돼 사용자의 편익이 증대되고, 공해나 교통체증은 저하되는 효과를 기대할 수 있습니다. 또한 자율주행 기술이 상용화되면 음주운전, 졸음운전으로 인한 사고가 없어져 여기에 소요되는 사회적 비용이 감소할 것으로 기대됩니다. 요즘 문서를 직접 손으로 쓰지 않고 워드프로세서에 의존하는 것처럼 무인차가 정착되면 운전 배우기가 과거의 유물이 될지도 모릅니다.”