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구글 ‘운전자 없는 자율주행 자동차’에 통신 기술은 어떻게 사용될까?

2018.11.20 09:30

지난 10월 31일 미국 캘리포니아주는 구글 웨이모의 ‘운전자 없는 자율주행 자동차’의 운행을 허가했습니다. 고속도로 자율주행부터 상용화해왔던 자동차사와 비교할 때, 구글 웨이모는 도시 주행에서 기술력을 인정받고 있는데요.



구글 웨이모 자율주행 자동차의 운행에는 원격 모니터링, 데이터 기록, 비상시 원격 운행 등 통신 기술이 필수적으로 사용되고 있습니다. 이번 글에서는 구글 웨이모 자율주행 자동차의 현재와 자율주행 자동차 운행을 위한 통신 기술 및 원격 모니터링에 대해서 정리해 보도록 하겠습니다.


 구글 자율주행 자동차의 진화


구글의 자율주행 자동차는 2010년에 갑자기 등장해서 전 세계를 놀라게 했습니다. 사실, 우리나라에서도 1990년대부터 자율주행을 연구해 왔던 노교수님이 있는데요. 바로 고려대 한민홍 교수님입니다. 고속도로를 달리던 고려대의 자율주행 자동차가 자율주행의 흐름을 타고 대대적인 상용화로 연결되지 못한 점이 아쉽기는 합니다.


구글 자율주행 자동차가 등장한 배경은 어디에 있을까요?

구글 자율주행 자동차의 배경에는 미국 방위 고등 연구 계획국인 DARPA의 큰 투자가 있었습니다. 미 국방성의 연구개발 부분을 담당하는 DRRPA는 차량의 무인화 연구를 진행하면서 2004년 다르파 그랜드 챌린지, 2005년 다르파 그랜드 챌린지, 2007년 다르파 어번(Urban) 챌린지를 진행했습니다. 학교, 연구소, 자동차사 등이 팀을 이루어서 여러 팀이 경쟁한 이 대회들을 통해서, 자율주행 자동차에 대한 기술을 축적하고 관심을 높일 수 있었습니다.



이 대회에서 1, 2위를 수상한 대학은 스탠포드대와 카네기 멜론대인데요. 구글은 이 팀원들을 영입하여 자율주행 자동차의 개발에 나서게 됩니다. 대표적인 연구자들이 2005 다르파 그랜드 챌린지에서 1위 팀을 이끈 세바스찬 스론(스탠포드) 과 2005 그랜드 챌린지와 2007 어번 챌린지에서 1위를 한 팀의 핵심 연구원이었던 크리스 엄슨(카네기 멜론)인데요.


이들 연구자를 바탕으로 구글은 2010년 세바스찬 스론을 소장으로 한 연구소 구글X를 설립하여 자율주행 자동차 연구를 시작하였고, 샌프란시스코 ~ 로스앤젤레스 구간의 자율주행을 성공적으로 마치게 됩니다.


구글은 이와 함께 2020년 자율주행 자동차 상용화를 발표하기도 했습니다. 초대 구글X의 소장으로 자율주행 프로젝트를 이끌던 세바스찬 스론은 2014년 퇴사하여 자율주행 관련 스타트업인 유다시티를 설립하였고, 그 뒤를 이어받아 자율주행 프로젝트를 책임지던 CTO 크리스 엄슨 역시 2016년 퇴사하여 자율주행 스타트업인 오로라를 설립하였습니다.


구글의 자율주행 자동차는 자동차사를 비롯한 여러 회사가 자율주행 개발에 나서게 되는 촉매제 역할을 했는데요. 이후 2015년부터 여러 자동차사가 부분 자율주행 상용화를 시작하게 되었습니다. 여기에, 구글이 구글 웨이모를 분사하면서 상용화 의지에 대한 의문이 제기되기도 하면서, 살짝 관심에서 멀어지기도 했습니다.


l 구글 자율주행 자동차 주요 연혁

 

 구글 웨이모의 주문형 자율주행 시범 서비스


이후 2017년에 들어서면서 구글 웨이모의 자율주행 자동차는 다시 한번 크게 관심을 받게 됩니다. 바로 2017년 4월에 있었던 주문형 자율주행 서비스 발표 때문인데요. 2017년 5월 골드만 삭스는 주문형 자율주행 서비스를 시행할 만큼 기술적 완성도가 높아졌다는 것 때문에, 웨이모의 가치를 700억 달러(약 79조 원) 규모로 추정하기도 했습니다. 참고로 2018년 8월에 모건 스탠리가 추산한 웨이모의 가치는 무려 1,750억 달러(약 198조 원) 규모에 달합니다.


l 주요 회사별 시가 총액 및 추정 시가 총액 (2018.11)


구글 웨이모는 2017년 11월 애리조나 피닉스에서 주문형 자율주행 서비스를 시작했는데요. 특히, 운전석에 보조운전자가 없이 자율주행 자동차가 운행되는 점이 특징입니다. 그 이후 이 운전자 없는 자율주행 자동차는 캘리포니아로 확대되었으며, 2017년 10월 말에는 ‘운전자 없는 자율주행 자동차에 대해 캘리포니아주에서 운행 허가를 받았습니다.


구글 웨이모는 큰 규모의 투자 계획도 발표했는데요. 크라이슬러 퍼시피카 6만 2천 대 주문, 재규어 2만 대 주문 등 대규모 주문으로 앞으로 큰 투자를 계속할 것으로 예상됩니다.


l 운전자 없는 구글 웨이모 자율주행 자동차의 내부와 외부 (출처: 구글 웨이모)


 운전자 없는 자율주행 자동차에 대한 캘리포니아주 규정


캘리포니아 규정과 구글의 대응에서 앞으로 통신 기술의 자율주행 자동차 적용에 대한 시사점을 살펴볼 수 있습니다. 캘리포니아는 2018년 2월 운전자 없는 자율주행 자동차를 위한 법을 개정하게 됩니다. 운전대나 엑셀, 브레이크 페달 없는 자율주행 자동차의 시범 운행을 허용하는 대신, 속도를 35 mph로 제한하고, 고장 발생 시 자율주행 자동차의 위치 및 상태 정보를 제공하도록 했습니다. 500만 달러 상당의 보험 가입도 명시했습니다.



또한, 통신 관련한 규정도 있는데요. 승객과 원격 운영자 간의 쌍방향 통신 연결, 제조사의 통신 모니터링 방법 등을 인증하도록 했습니다.


 구글의 대응과 통신에 대한 시사점


구글 웨이모는 운전자 없는 자율주행 자동차가 안개, 비, 밤의 운전에 대처가 가능할 수 있다고 밝혔습니다. 또한, 폭우, 눈, 우박 등의 상황에서는 도로 옆으로 이동 후 정지할 수 있도록 했고요. 고장을 감지하거나, 충돌 및 에어백이 전개되면, 도로 옆으로 이동 후 작동을 중지하고, 원격에서 조종할 수 있도록 했습니다.


또한 경찰 차량의 경광등이 차량 뒤에서 감지가 되면 자율주행 자동차는 도로 밖으로 비상 주차를 한 뒤에 창문을 열고 원격 통신을 통해 경찰관과 웨이모 자율주행 자동차 담당자 간의 통신을 제공하기도 합니다.


구글 웨이모는 통신 기술을 데이터의 전송에만 사용하고, 자율주행 자체에 대해서는 사용하지 않았는데요. 주행에 관한 것은 자율주행 자동차의 인공지능이 모두 담당하지만, 모니터링과 고장 진단을 위해서 통신을 연결하도록 했습니다. 또한, 고장 상황이나 이상 상황 시에는 운영 센터와 연결하여 처리할 수 있도록 했는데요. 모든 통신은 암호화되어 해킹의 위험을 예방하고 있습니다.



웨이모 자율주행 자동차는 원격에 있는 모니터링 팀에서 항시 자율주행 자동차량을 모니터링하고, 고객이 원할 때는 언제든지 승객들과 소통을 할 수 있도록 했습니다. 차량의 상태나 상황, 도로의 상태 등을 클라우드로 전송하여 원격 모니터링 팀이 항상 체크하도록 했고요. 도로가 이상 상황에 의해서 차단될 때에는 운영 센터에 보고하고 다른 자율주행 자동차에 알려 주어서, 경로를 재설정하도록 해 주기도 합니다.


또한, 고장 발생 시 자율주행 자동차의 위치와 상태 정보를 전송하게 되고요, 이때에는 원격에서 통신을 통해서 차량 제어가 가능하도록 해 줍니다.



l 구글 자율주행 자동차 통신 기술 응용 사례


 캘리포니아 규정과 구글의 대응이 주는 자율주행 자동차 통신 시사점


캘리포니아 규정과 구글의 운영에서 통신 기술의 필요성을 볼 수 있는데요. 먼저, 차량 상태나 도로 상태 등 고장 관리 및 도로 이상 상황 체크를 위한 정보를 계속 제공해 주게 됩니다. 또한, 고장 상황에서 통신을 통한 운영 센터 연결과 운영 센터의 원격 제어를 통해서 차량의 안전성을 보장할 수 있도록 하고 있습니다.


l 운영 센터 연결을 위한 승객용 버튼 (출처: 구글 웨이모)


아직, 구글 자율주행 자동차는 통신 기술을 주행 자체에 사용하고 있지는 않습니다. 차량 간 통신 기술의 상용화에 따라서, 통신 기술의 주행 응용도 등장할 수 있을 것으로 예상되는데요. 지금까지 정리한 것처럼, 자율주행 자동차는 수동 운전과 달리 통신 기술이 필수적일 수밖에 없습니다. 고장 진단과 모니터링, 데이터 전송을 위해서도 필수적인데요. 앞으로 통신 기술의 발전이 가져올 자율주행 자동차의 진화와 발전이 기대됩니다.


글 l 정구민 교수 l 국민대학교


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