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5G는 자율주행에 어떤 도움을 줄 수 있을까?

2018.09.18 09:30

영화 블랙 팬서에서는 부산 주요 거리에서의 차량 추격 장면이 등장하는데요. 주인공의 동생인 슈리는 멀리 떨어진 아프리카의 와칸다로부터, 부산에서 주인공 티찰라가 타고 있는 차량을 실시간으로 원격 조정하여 악당의 차량과 추격전을 펼쳤습니다.


이 기술은 먼 미래에 가능한 기술일까요? 이 차량 원격 운전, 또는 원격 대리운전은 5G 관련 회사들이 꼽고 있는 5G 주요 가능 서비스 중 하나입니다. 원격 운전은 5G 기술로 충분히 구현할 수 있는데요. 차량 실내와 똑같은 시뮬레이터에 차량이 외부에서 받는 다양한 정보가 5G를 통해서 실시간으로 주어지게 되면, 원격 운전이 가능해집니다.



차량 주위의 카메라로 주위의 환경 정보를 받아 오고요, 차량의 라이다, 레이더 센서로 주변 차량과 환경 정보를 인식해서 실시간으로 전달해 주게 되면, 현실과 똑같은 시뮬레이터에서 원격 운전이 가능해질 수 있게 됩니다.


공간과 시간의 제약을 넘는 통신 기술, 5G가 가지는 장점인데요. 이번 글에서는 5G가 이끄는 자율주행의 변화에 대해서 정리해 보도록 하겠습니다.


 클라우드의 인공지능, 원격의 차량을 자율주행한다.


그러면 5G는 원격 운전만 가능하게 할까요? 5G 기술과 인공지능 기술의 궁극적인 융합은 클라우드의 인공지능이 원격의 차량을 자율주행하도록 할 수 있는데요. 블랙 팬서의 경우에서 차량 주행을 사람이 하지 않고, 인공지능이 하는 경우도 생각해 볼 수 있습니다.


차량에는 제동, 가속, 조향, 샤시제어 등 기본적인 제어 기능과 여러 센서, 5G 통신 모듈이 탑재되고요. 카메라, 라이다, 레이더 등 여러 센서에서 얻어진 정보들과 주위 차량, 주변 도로에서 얻어진 정보들은 클라우드로 실시간 전송됩니다.


클라우드의 인공지능은 이러한 다양한 정보들을 종합적으로 해석하게 되고요. 원격의 차량에 실시간으로 주행 명령, 즉 제동, 가속, 조향에 대한 명령을 내려서 차량을 이동시킬 수 있게 됩니다. 인공지능-5G-자율주행이 융합된 미래의 도시를 생각해 볼 수 있습니다.


l 클라우드의 인공지능과 5G 기반 통신을 통한 자율주행 제어


 5G는 어떤 특징이 있나?


5G의 주요 특징으로는 대용량 데이터 전송, 수많은 기기의 연결, 데이터의 실시간 전송을 들 수 있습니다. 대용량 데이터 전송으로 도시 내의 모든 사용자가 실시간으로 고화질 비디오를 시청할 수 있게 되는데요. 4G와의 차이점을 든다면, 4G의 경우 데이터 용량 한계로 일부 사용자로 제한된다면, 5G 경우는 모든 사용자가 이용할 수 있게 된다는 점입니다.


수많은 기기의 연결도 특징인데요. 도시 내의 모든 기기가 실시간으로 연결되면서 데이터의 가치가 더욱 커지게 됩니다. 시간이 지연되어서 도착한 데이터는 의미가 없을 수 있는데요. 실시간으로 도착한 데이터는 다양한 서비스에 응용될 수 있습니다. 데이터의 실시간 전송도 매우 중요한데요. 자동차나 작업용 로봇 등 실시간 제어가 중요한 분야에서 5G의 실시간 전송은 큰 역할을 하게 될 것으로 보입니다.


지난 CES 2018에서 CES 측은 ‘5G가 스마트시티를 가능하게 한다.’라고 밝혔는데요. 도시 내의 모든 사용자, 기기, 자동차, 도로가 5G로 실시간으로 연결되면서, 더욱 안전하고 편리한 도시를 만들어 가는 모습을 상상해 볼 수 있습니다.


l 5G 주요 특징과 응용 분야


 5G가 그리는 자율주행차는 어떤 모습일까?


5G가 상용화되더라도, 당장 원격에서 인공지능이 차량을 자율주행하는 모습이 상용화되기까지는 시간이 오래 걸릴 것으로 예상합니다. 당분간은 자율주행 기능이 차량 안에 탑재되는 과도기적 모습을 보일 것으로 예상되는데요. 도로상의 자율주행을 위한 기능, 차량 고장 진단 및 원격 관리 기능, 차량 내 콘텐츠 기능 등을 대표적으로 볼 수 있습니다.


자율주행을 보조하는 기능이 제일 중요할 텐데요. 자율주행을 위한 정밀 지도를 실시간으로 업데이트해서 주행에 도움을 줄 수도 있고요. 도로상의 다양한 돌발 상황들을 실시간으로 주고받을 수 있게 되는 장점도 있습니다. 또한, 차량 간의 실시간 통신을 통해서 합류 차선이나 분기 차선 주행, 차선 끼어들기, 추월 등을 수월하게 할 수 있게 됩니다.


l 5G 자율주행차 응용 (출처: 5GAA)


고장 진단 및 원격 관리 기능도 중요한 측면인데요. 자율주행 차량의 주행, 부품 등 관련 데이터를 모두 클라우드에 수집해서 분석하게 되는데요. 차량의 고장 여부나 부품 수리 여부를 판단하는 기능을 수행하게 되고요. 주행 데이터를 분석해서 더욱 안전한 운행이 가능하게 할 수 있습니다. 또한, 긴급 상황에서 구급차나 수리 차량을 보내 주는 기능도 수행할 수 있습니다.


운전에서 해방되는 자율주행차량에서 콘텐츠는 매우 중요하게 될 텐데요. 5G를 이용한 대용량 비디오, AR•VR 서비스는 자율주행차량에서 매우 중요해질 것으로 예상됩니다. 최근 자율주행 콘셉트카는 디스플레이를 강조하고 있는데요. 지붕에서 디스플레이가 내려오거나 차량 창문을 디스플레이로 사용하여 비디오, AR•VR 등 다양한 멀티미디어 콘텐츠를 즐길 수 있도록 하고 있습니다.


l 디스플레이를 강조한 콘셉트카들 (출처:린스피드, 벤츠)


 주요 전시회에서의 5G 자율주행차 관련 동향은?


CES, MWC 등 주요 전시회에서도 다양한 5G-자율주행차 관련 비전이 제시되고 있는데요. CES 2018에서 미국의 이동통신사인 버라이즌은 자율주행차의 인공지능을 위해서 5G 기술이 매우 중요하다고 밝혔습니다. 자율주행차의 인공지능이 순간적인 결정을 내리기 위해서는 지연시간이 없는 빠른 통신이 필요하게 되는데요.


5G 기반의 지연시간 없는 빠른 통신이 유효한 데이터를 활용하여 인공지능의 판단을 도울 것이라고 설명했습니다. 바이두는 스마트시티에서 5G의 중요성을 강조했는데요. 인공지능과 자율주행이 적용된 스마트시티가 5G와 결합하면서, 관련 산업을 크게 변화시킬 것으로 전망했습니다.


MWC 2018에서도 다양한 비전이 제시되었는데요. BMW와 노키아는 5G를 이용한 자율주행차의 미래 비전을 소개했습니다. 5G를 이용한 자율주행 보조, 5G 기반의 정밀 지도 업데이트, 5G를 이용한 인포테인먼트의 세 가지 응용 분야를 들었습니다.


SK텔레콤의 자율주행 차량은 지붕에 360도 카메라를 장착했는데요. 5G와 맞물려서 클라우드로 관련 영상을 전송하고, 이를 바탕으로 원격 운전이나 원격 자율주행이 가능해질 수 있습니다. 소니와 도코모는 5G를 이용한 저속의 자율주행 콘셉트 차량을 선보였는데요. 차량 앞 유리를 디스플레이로 대체하였습니다. 외부 카메라를 통해서 주행 상황을 볼 수도 있고요. 멀티미디어 콘텐츠를 즐길 수도 있도록 했습니다.


l MWC 2018, BMW•노키아 5G 자율주행 응용 소개


 자율주행•인공지능•스마트시티, 5G가 가져 오는 종합적인 변화


5G는 자율주행, 인공지능과 맞물려 산업 전반의 커다란 변화를 가져올 것으로 전망되고 있는데요. 특히, 도시 전체가 연결되면서 가져오는 산업의 변화를 눈여겨볼 필요가 있습니다. 자율주행차도 도시 내의 수많은 차량, 도로, 사용자들이 5G와 연결되면서 도시 전체의 교통 시스템이 변화될 것으로 예상됩니다. 앞으로 5G가 가져오는 자율주행의 변화와 스마트시티의 변화를 주목해 보아야 할 것으로 보입니다.


글 l 정구민 교수 l 국민대학교


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