주간기술동향 2017. 4. 12. * I. 구글의독자레이저센서, 가격파괴로자율주행차상용화앞당길까? 자율주행차가상용화되지못하고있는이유는도로교통법과사고시책임소재등법적측면의미비외에도, 자율주행차의판매가격이상용화하기어려운수준이기때문임. 가격이높은이유는핵심부품인라이더가 7만달러이상에공급되고있기때문인데, 구글은초기부터이문제해결을위해독자센서를개발해왔으며, 기존제품에비해 10분의 1 낮은가격에센서공급이가능한것으로알려져자율주행차의공급망혁신은물론상용화시기를크게앞당길것으로기대 알파벳 ( 구글의지주회사 ) 의자회사인 웨이모 (Waymo) 의 CEO 존크라프칙은지난 1 월디트로이트에서개최된북미국제오토쇼 (NAIAS) 에서최신자율주행기술에대해발표 웨이모는 2016 년 5 월크라이슬러와자율주행차를공동개발하기로합의하고, 퍼시피카하이브리드 (Pacifica Hybrid) 모델을기반으로자율주행미니밴인 웨이모자율주행퍼시피카 (Waymo Self-Driving Pacifica) 100 대를생산하고있음 디트로이트북미국제오토쇼는 2017 년처음으로부속전시회인 오토모빌리 -D(Automobili-D) 를열고자율주행, 커넥티드카, 전기차, 이동수단서비스, 도심이동수단등 5 개주제와관련한기술전시와세미나를진행하였음 존크라프칙은오토모빌리-D 의세미나에등단하여라이더 (Laser Imaging Detection and Ranging) 등의센서를중심으로최신자율주행관련기술동향을발표 존크라프칙은 2008 년부터 5 년간현대자동차의미국법인사장을지낸인물이며, 이후자동차구매온라인플랫폼트루카 (TrueCar.com) 사장을거쳐 2015 년 9 월부터웨이모 CEO < 자료 > NAIAS [ 그림 1] 북미국제오토쇼에참가한웨이모 * 본내용과관련된사항은산업분석팀 ( 042-612-8296) 과최신 ICT 동향컬럼리스트박종훈집필위원 (soma0722@naver.com 02-576-2600) 에게문의하시기바랍니다. ** 본내용은필자의주관적인의견이며 IITP 의공식적인입장이아님을밝힙니다. 34 www.iitp.kr
를맡고있고, 타임지가선정한 2016 년자동차기술분야의가장영향력있는인물로선정된바있음 웨이모와크라이슬러가개발중인미니밴은현재최고수준의자율주행차량으로평가받고있는데, 웨이모가자체개발한 하드웨어패키지 (Hardware Suit) 를탑재한것이특징 초기웨이모는다른기업이개발한센서와프로세서를이용하고있었는데, 가령 라이다 (LiDAR) 의경우는여느자율주행개발기업들과마찬가지로이스라엘의벨로다인 (Velodyne) 이개발한최고급라이다모델인 HDL-64E 를채택하였음 그러나이제품은웨이모가판단하기에기능적인제약이있으며, 가격은 75,000 달러로웬만한고급차량가격을웃도는문제가있어웨이모는라이다를포함한센서부품들을자체개발하기로결정하였음 자율주행차량상용화의가장큰걸림돌은 < 자료 > Velodyne 가격이아직너무높다는점이며, 그이유는벨로다인의라이다가격이매우고 [ 그림 2] 벨로다인의레이저적외선레이더 ( 라이다 ) 가임에도사실상독점공급이라개발업체들이가격을크게낮출방안이없기때문 이런이유로구글은자체개발스마트폰인 픽셀 (Pixel) 용부품을자체개발하고있는것처럼, 자율주행차개발에서도소프트웨어뿐아니라하드웨어도함께개발한다는방침을세웠다고함 센서는자율주행차의두뇌인 AI( 인공지능 ) 와밀접하게통합되어있으며, 센서를구성하는각구성요소들이 AI 에의해제어되면서하나의모듈처럼기능하게되는데, 존크라프칙은구글의 AI 와웨이모의자체개발고정밀센서가결합해자율주행기술이크게진화했다고설명 웨이모가자체개발한센서패키지는 라이다, 비전시스템 (Vision System), 레이더 로구성되며, 기술향상을통해보행자의행동예측정확도를높인것이특징이라고함 미니밴의지붕에는작은돔이탑재되는데여기에라이다, 비전시스템, 레이더가포함되고, 이와는별도로자동차의앞뒤네귀퉁이에레이더와라이다가설치되며, 모퉁이에설치되는라이다는돔에설치되는것과는다른유형임 센서패키지에서핵심은라이다로, 라이다는레이저스캐너를통해자동차주위의오브젝트를 3D 로파악하는데, 실제보행자와사람의사진을구별할수있다고하며, 정지해있는개체를파악하고개체까지의거리를정밀하게측정함 정보통신기술진흥센터 35
주간기술동향 2017. 4. 12. < 자료 > Cool Hunting [ 그림 3] 웨이모자율주행자동차의 3 가지센서 ( 라이다, 비전시스템, 레이더 ) 부착위치 자율주행차는복잡한시가지를주행하기때문에다양한객체를감지할필요가있으며, 이런이유로라이다가핵심부품인것이고가격이높게형성될수밖에없음 존크라프칙에따르면웨이모의라이다가맹점이없고자동차주변의보행자모두를감지할수있으며, 또한해상도가높아보행자가어느방향을향하고있는지까지판정할수있어보행자의행동예측정확도가크게향상되었다고함 웨이모는세가지의라이다를탑재하고있다고하며, 먼거리의객체를인식하는데필요한장거리라이다의경우특허출원이되어있음 웨이모의미니밴에탑재되는첫번째유형의라이다는 단거리라이다 (Short Range Lidar) 로자동차의전후좌우네곳에설치되어주위의객체를인식하는데, 자동차근처에있는어린아이등을파악하며해상도가높아자전거를타고있는사람의손신호까지읽을수있다고함 또하나는 장거리라이다 (Long Range Lidar) 로차지붕의돔내부에탑재되며멀리있는객체를줌인할수있어약 200 미터앞에있는객체의헬멧을식별할수있는정도라고하며, 웨이모가신청한특허를보면독특한구조로되어있으나자세한추가설명은하고있지않음 < 자료 > Waymo [ 그림 4] 웨이모의장거리라이다특허 36 www.iitp.kr
장거리라이다는일반라이다와가변방식의라이다, 두개의모듈로구성되는데일반라이다는고정되어있어설정된범위내에서스캔을하며, 가변식라이다는 FOV( 스캔가능각도, Field of View) 를바꿀수있다고함 특허를보면줌렌즈를이용하여특정부분을클로즈업하도록가변식라이다의발광레이저빔을좁은범위로스캔하면작은물체도판정할수있다고하며, 이특허가실제센서부품에어떻게구현되어있는지는아직웨이모측의구체적설명이없음 웨이모는비전시스템역시자체개발했으며, 이센서는특히어두운상태에서객체를인식하는데중요한기능을하기때문에, 이역시자율주행차의핵심부품이됨 비전시스템은차량의돔에탑재되는데, 다이내믹레인지를갖는광각카메라의집합체로 8 개의비전모듈 (Vision Module) 로구성되며차량주위의 360 도를커버함 비전시스템은신호등이나도로표지판을읽는데사용되며, 8 개의고정밀센서로구성되기때문에로드콘 (road cone) 같은작은물체도먼곳에서감지할수있게해줌 또한, 다이내믹레인지가넓어어두운곳에서부터밝은곳까지, 즉약간어두운주차장에서부터직사광선에노출된눈부신곳까지다양한조건에서이미지를인식할수있게해줌 일반카메라는사람과마찬가지로빛의상태에따라보이지않는상태가발생하며, 비전시스템은이런문제를해결하기위해개발된것으로태양광이직접카메라에들어가는상태에서도객체를파악할수있음 웨이모는 20 년동안기술발전이별로없었던레이더기술도크게향상시켰음 일반레이더는앞쪽방향의좁은범위를커버하지만, 웨이모의레이더는차량앞쪽측면과지붕뒤쪽날개에탑재되어차량주위 360 도를연속해서커버하며, 안개낄때나비와눈이올때등의경우에다른센서를보완하는기능을함 또한, 일반레이더는앞쪽차량의움직임을파악하기위해사용되지만웨이모의레이더는차량외에보행자나자전거도감지하며이동속도가느린객체도정밀하게감지할수있음 웨이모가개발한 라이다, 비전시스템, 레이더 의성능을절대평가할수는없지만, 무사고주행거리등의지표를통해간접평가해보면안정성향상에진전을이룬것으로보임 웨이모의자율주행미니밴은누적 250 만마일을주행했는데, 시가지를중심으로주행시험을진행하고있으며, 2017 년 5 월경에누적 300 만마일에도달할것으로예상 도로테스트이외에도웨이모는시뮬레이터를통한주행시험도지속하고있으며, 2016 년에만 정보통신기술진흥센터 37
주간기술동향 2017. 4. 12. 10 억마일을주행했다고함 시뮬레이터는다양한주행상태를재현할수있다고하며, 자동차주행이어려운상황이나운전중거의발생하지않는상황을시뮬레이터로생성할수있어시뮬레이터를통한주행테스트는자율주행차의소프트웨어의개선에큰기여를하고있음 자율주행차의성능은얼마나먼거리를운전자의관여없이자율주행할수있는지, 즉시험주행중에드라이버의자동모드 해제 (Disengage) 가얼마나적게발생하는지등의지표를통해간접적으로평가할수있음 1,000 마일주행중몇번이나해제가발생했는지를나타내는지표를보면, 웨이모의경우 2015 년 0.8 회에서 2016 년 0.2 회로크게낮아졌으며, 따라서안전성이순조롭게개선되고있는것으로추정해볼수있음 2016 년의결과수치를보면 5000 마일주행에한번정도문제가발생하고있다는것인데, 이는사람이직접운전하는것과비교할때결코불안하다고할정도는아니지만, 인명과관련되는차량사고의특성상한층더개량이요구된다볼수있음 웨이모의자체개발센서에서기능개선보다더주목할점은바로가격이며, 라이다의경우기존상용제품의 10% 수준이어서자율주행차상용화의결정적계기가될전망 자율주행차의핵심센서인라이다의경우벨로다인이 75,000 달러에제공하는반면, 웨이모가개발한라이다는 7,500 달러로무려 90% 나낮은가격임 이렇게되면자율주행차량개발에서센서의선택양상이크게달라질수있음. 실제개발업체중에는테슬라처럼라이다의가격이너무높기때문에구매가능한상용화가격수준을맞추기위해라이다는장착하지않고카메라와레이더로만센싱하는경우가적지않음 현재자율주행차량의개발에는라이다와카메라를모두사용하는것이이상적이며, 어느하나만을단독으로사용하는것은아직기술적으로무리라고알려져있음 웨이모의센서가벨로다인제품과성능면에서차이가크지않으면서 10 분의 1 가격수준에서제공된다면안정성과정확도를높이기위해서라이다를선택하지않을이유가없는것이며, 라이다의가격파괴로자율주행기술방식은라이다중심으로굳어질가능성이높음 웨이모의자체센서개발은자율주행차의공급망에큰변화를가져올전망이며, 구글로서는자율주행차시장을석권할수있는강력한무기를얻게될것으로보임 어느제조업분야에서건만일기존핵심부품을대체할수있는것이 10 분 1 가격으로제공된다면산업의공급망은완전히새롭게재편될수밖에없을것이며, 그부품을공급하는업체가 38 www.iitp.kr
완성품까지제조하는경우라면산업전체를석권할수있는강력한무기를얻게될것임 웨이모가바로그런경우로, 자율주행차제조의핵심센서들을매우낮은가격에독점적으로제공할수있다면공급망을독점하게될것이며, 타업체에는공급하지않고자체개발차량에만사용한다면완성차시장에서비교할수없는가격우위를점할수있게될것임 이런면에서 2017 년 2 월웨이모가라이다기술보유업체인 오토모터스 (Otto Motors) 와오토의모회사인우버를상대로제기한소송의결과는향후자율주행차산업과부품산업에큰영향을미칠전망 우버는 2016 년 8 월오토모터스를 6 억 8,000 만달러에인수하며오토모터스의창업자인앤서니레반도프스키를우버의자율주행차개발책임자로임명했는데, 우버가설립된지얼마되지도않은벤처기업을거액에인수한이유는라이다기술을보유하고있었기때문 그런데앤서니레반도프스키는오토모터스설립전에구글의자율주행차개발핵심멤버였고, 이때문에웨이모는우버가부정한방법으로자신들이개발한라이다기술을입수했다고소송을제기한것 우버는웨이모의소송제기에대해구글이우버의자율주행차기술개발을지연시키려는술책이라강하게비판하며전면전을펼치려는자세를보이고있음 앤서니레반도프스키라는인물을중심에놓고보면웨이모와우버의라이다기술은유사할것으로추측해볼수있으며, 웨이모와함께세계최대택시배차업체가된우버가저가의라이다를탑재한차량을출시한다면자율주행차의상용화는급진전될것으로기대해볼수있음 반면, 산업내적으로보면자율주행차의공급망은물론완성차시장의선점을놓고구글과우버가일대격돌을벌이게될것임을짐작해볼수있으며, 라이다기술을놓고벌어진양측의소송이어떻게진행되느냐에따라자율주행차의시장판도는크게변화할것으로보임 [ 참고문헌 ] [1] USA Today, Uber vs. Google self-driving tech suit revs up as exec takes the Fifth Amendment, 2017. 3. 31. [2] New York Times, Waymo Asks Court to Block Uber s Self-Driving Car Project, 2017. 3. 10 [3] TechRepublic, Waymo (formerly Google's Self-Driving Car Project): The smart person's guide, 2017. 2. 28. [4] Business Insider, Google just made a big move to bring down the cost of self-driving cars, 2017. 1. 8. 정보통신기술진흥센터 39