시장을 선도하는 글로벌 자동차/IT 기업들의 발표에 따르면, 가까운 미래에 자율주행 차량이 상용화될 것으로 보인다. 이중 테슬라 모터스 사가 가장 빠른 목표인 2018년도 상용화를 제시하고 있다. 이런 추진전략의 일환으로 테슬라 모터스는 최근인 지난 10월 19일에 ‘돌발 상황에서도 운전자의 개입을 요구하지 않는 레벨 4 자율주행’을 위한 하드웨어 플랫폼인 Autopilot HW suite 8을 발표하였다. 하지만 관련 소프트웨어의 출시를 2017년 이후로 미루고 있는 테슬라 모터스의 전략, 그리고 자율주행을 위해 법과 제도를 정비하는데 적지 않은 시간이 소요될 것이라는 사실을 고려하였을 때, 완전한 자율주행이 근시일 내에 이루어질지에 대해 의문이 든다.

시장을 선도하는 글로벌 자동차/IT 기업들의 발표에 따르면, 가까운 미래에 자율주행 차량이 상용화될 것으로 보인다. 이중 테슬라 모터스 사가 가장 빠른 목표인 2018년도 상용화를 제시하고 있다. 이런 추진전략의 일환으로 테슬라 모터스는 최근인 지난 10월 19일에 ‘돌발 상황에서도 운전자의 개입을 요구하지 않는 레벨 4 자율주행’을 위한 하드웨어 플랫폼인 Autopilot HW suite 8을 발표하였다.

하지만 관련 소프트웨어의 출시를 2017년 이후로 미루고 있는 테슬라 모터스의 전략, 그리고 자율주행을 위해 법과 제도를 정비하는데 적지 않은 시간이 소요될 것이라는 사실을 고려하였을 때, 완전한 자율주행이 근시일 내에 이루어질지에 대해 의문이 든다.

이런 의문은 각 관련기업들이 내세우고 있는 하드웨어 플랫폼을 살펴보면 더 강해진다. 현재 각 기업들은 표 1과 같이 제각기 다른 사양의 하드웨어 플랫폼을 제안할 뿐, 업계 간 통일된 규격의 플랫폼을 정하지 못하고 있다. 현 시점에서 볼 때, 자율주행을 위한 하드웨어 플랫폼은 차량 자체에서 수집한 센서 정보를 중시하는 sensor camp와 클라우드 서버가 관리하는 지도 데이터에 기반하는 map/communication camp로 나뉘어져 있다고 볼 수 있다. 이들은 서로의 정당성을 주장하면서 경합하고 있는 실정이다.

이런 의문은 각 관련기업들이 내세우고 있는 하드웨어 플랫폼을 살펴보면 더 강해진다. 현재 각 기업들은 표 1과 같이 제각기 다른 사양의 하드웨어 플랫폼을 제안할 뿐, 업계 간 통일된 규격의 플랫폼을 정하지 못하고 있다.

현 시점에서 볼 때, 자율주행을 위한 하드웨어 플랫폼은 차량 자체에서 수집한 센서 정보를 중시하는 sensor camp와 클라우드 서버가 관리하는 지도 데이터에 기반하는 map/communication camp로 나뉘어져 있다고 볼 수 있다. 이들은 서로의 정당성을 주장하면서 경합하고 있는 실정이다.

표 1. 자동차/IT 기업의 하드웨어 플랫폼 세부 스펙

필수적인 센서 기술에 대한 연구가 충분히 진행된 이후에 자율주행 기술이 더 발전하기 위해서는 시장을 선도할 수 있는 하드웨어 플랫폼이 제시되어야 한다. 이때 안전성이 중시되는 자율주행 하드웨어 플랫폼의 핵심은 98%의 평범한 상황에서 정상주행을 보장하는 것에 그치지 않고, 나머지 2%의 극단적인 예외상황에서도 reliability와 robustness를 보장하는 것에 있다. 이를 위해서는, 두 하드웨어 플랫폼 진영이 상호 통합하여 양자의 장점을 모두 취하여야 한다. 즉 Sensor camp가 제시하는 ‘적극적인 sensor fusion을 통한 full sensor coverage의 달성’과, map/communication camp가 제공하는 ‘클라우드 기반 대용량 정밀지도를 이용한 차량의 상황인지 능력향상’을 결합하여야 한다.

두 하드웨어 플랫폼 진영의 융합 과정에서 핵심적인 역할을 하는 것이 5G에 기반한 connectivity 인프라이다. 5G는 기존의 모바일 네트워크와는 달리 개별 서비스에 최적화된 통신망을 제공하는 서비스 중심 네트워크이다. 5G가 제공하는 다양한 요소 기술들은 다양한 서비스의 요구사항을 효과적으로 만족시킬 수 있게 해준다. 표 2는 5G가 제공하는 주요 서비스와 특성을 나타낸다. 5G의 특성 중, 특히 ultra reliability(UR)/low latency(LL)는 자율주행 서비스 과정에서 클라우드 기반 지도와 주변 환경정보를 빠르고 안정적으로 전달할 수 있도록 한다.

필수적인 센서 기술에 대한 연구가 충분히 진행된 이후에 자율주행 기술이 더 발전하기 위해서는 시장을 선도할 수 있는 하드웨어 플랫폼이 제시되어야 한다. 이때 안전성이 중시되는 자율주행 하드웨어 플랫폼의 핵심은 98%의 평범한 상황에서 정상주행을 보장하는 것에 그치지 않고, 나머지 2%의 극단적인 예외상황에서도 reliability와 robustness를 보장하는 것에 있다.

이를 위해서는, 두 하드웨어 플랫폼 진영이 상호 통합하여 양자의 장점을 모두 취하여야 한다. 즉 Sensor camp가 제시하는 ‘적극적인 sensor fusion을 통한 full sensor coverage의 달성’과, map/communication camp가 제공하는 ‘클라우드 기반 대용량 정밀지도를 이용한 차량의 상황인지 능력향상’을 결합하여야 한다.

두 하드웨어 플랫폼 진영의 융합 과정에서 핵심적인 역할을 하는 것이 5G에 기반한 connectivity 인프라이다. 5G는 기존의 모바일 네트워크와는 달리 개별 서비스에 최적화된 통신망을 제공하는 서비스 중심 네트워크이다.

5G가 제공하는 다양한 요소 기술들은 다양한 서비스의 요구사항을 효과적으로 만족시킬 수 있게 해준다. 표 2는 5G가 제공하는 주요 서비스와 특성을 나타낸다. 5G의 특성 중, 특히 ultra reliability(UR)/low latency(LL)는 자율주행 서비스 과정에서 클라우드 기반 지도와 주변 환경정보를 빠르고 안정적으로 전달할 수 있도록 한다.

표 2. 5G의 주요 사용 사례와 특성

5G 기술에 대한 국제표준 제정은 2020년경에 완료될 예정이지만, 한국의 기업들은 선제적으로 기술구현과 표준화를 시도하고 있다. KT의 평창 5G 올림픽 통신망 시범 서비스가 그 대표적인 사례이다. KT는 2016년까지 5G 올림픽 통신망 구축을 완료하고, 2018년까지 상용화, 2020년 5G 표준으로의 반영을 목표로 개발을 진행하고 있다. 이런 적극적인 시도들을 통해 우리 기업들이 5G 기술 개발과 보편화를 선도하고 있는 것이다.

그러나 하드웨어 플랫폼에 대한 고려만으로는, 피할 수 없는 극단적인 예외상황에 대처하는 것이 불가능하다. 하드웨어와는 무관한 SW fault나 외부로부터의 보안위협 등에 대응이 힘들기 때문이다. 이 문제를 해결하기 위해서는 하드웨어 플랫폼뿐만이 아니라 소프트웨어 플랫폼에 대한 고민이 병행되어야 한다. 하지만, 현재 자율주행 개발을 진행 중인 기업과 연구실에서 이에 대한 관심이 부족하다고 평가된다.

현재 제안되는 자율주행을 위한 소프트웨어 플랫폼들은 자율주행의 기본적 기능요구사항을 달성하는 수준에 머무르고 있다. 이 플랫폼들은 프로토타입 시스템에 활용되기에는 적합할지 모르나, 상용화 단계에서 사용되기에는 무리가 있다. Resiliency, stringent timing, cloud connectivity 등과 같은 비기능적 요구사항들을 달성하지 못하기 때문이다. 근래에 종종 이슈가 되고 있는 자율주행 차량의 사고 사례는 소프트웨어 플랫폼 단에서 이런 비기능적 요구사항들이 만족되지 못했기 때문이다.

이런 상황에서 비기능적 요구사항들을 만족시킬 수 있는 소프트웨어 플랫폼을 개발한다면 자율주행 시장을 선도할 수 있다. 이를 위해서 두 가지 핵심 개발전략을 제안한다. 첫 번째 전략은 평창 5G 시범 사업과의 연동이다. 5G connectivity 인프라의 적극적인 도입을 통해 자율주행의 비기능적 요구사항을 달성하려는 것이다. 두 번째 전략은 오픈소스 기반 소프트웨어 플랫폼의 구축이다. 자율주행의 다양한 요구사항을 만족시키기 위해서는 필연적으로 방대한 작업이 요구되는데, 공동 작업을 통해 개발 기간과 자원을 단축시킬 수 있다.

현재 제안되는 자율주행을 위한 소프트웨어 플랫폼들은 자율주행의 기본적 기능요구사항을 달성하는 수준에 머무르고 있다. 이 플랫폼들은 프로토타입 시스템에 활용되기에는 적합할지 모르나, 상용화 단계에서 사용되기에는 무리가 있다. Resiliency, stringent timing, cloud connectivity 등과 같은 비기능적 요구사항들을 달성하지 못하기 때문이다. 근래에 종종 이슈가 되고 있는 자율주행 차량의 사고 사례는 소프트웨어 플랫폼 단에서 이런 비기능적 요구사항들이 만족되지 못했기 때문이다.

이런 상황에서 비기능적 요구사항들을 만족시킬 수 있는 소프트웨어 플랫폼을 개발한다면 자율주행 시장을 선도할 수 있다. 이를 위해서 두 가지 핵심 개발전략을 제안한다. 첫 번째 전략은 평창 5G 시범 사업과의 연동이다.

5G connectivity 인프라의 적극적인 도입을 통해 자율주행의 비기능적 요구사항을 달성하려는 것이다. 두 번째 전략은 오픈소스 기반 소프트웨어 플랫폼의 구축이다. 자율주행의 다양한 요구사항을 만족시키기 위해서는 필연적으로 방대한 작업이 요구되는데, 공동 작업을 통해 개발 기간과 자원을 단축시킬 수 있다.

이런 핵심전략과 더불어 추진방법에 대한 고민이 추가적으로 필요하다. 소프트웨어 플랫폼의 개발 초기 단계에서는 변화하는 트렌드에 발 빠르게 대응하여 개발동력을 확보하고 시장을 선점하여야 한다. 이를 위해 구글의 안드로이드 개발과 유사한 방법을 구사하여야 한다. 한편 장기적 관점에서는, 자동차 제어 분야의 대표적인 플랫폼인 AUTOSAR의 개발과 유사한 방법을 구사하여야 한다. 즉, 관련 업체들과 더불어 업계 표준으로서의 소프트웨어 플랫폼을 선도할 필요가 있다. 이를 통해, 개발주체들은 필수적이지만 복잡하고 방대한 플랫폼 개발을 간소화시킬 수 있다. 그렇게 되어야만 남는 여력으로 다양한 서비스를 창출하고, 시장을 활성화시킬 수 있다.

자율주행은 미래 자동차 시장의 대표적인 서비스로 부상 중이지만, 아직 이를 위한 플랫폼의 요소기술에 대한 연구가 미진하다. 이런 현실 인식에 바탕을 두고, 핵심 요소기술을 우리가 빠르게 개발하여 선점할 수 있다면, 자율주행 시장의 패스트 팔로우(fast follower)로서 기존 자동차/IT 업계의 강자들을 추격할 수 있을 것이다. 또한 IT 인프라 선도국으로서 5G 통신 인프라와 소프트웨어 플랫폼을 효과적으로 접목시킨다면 자율주행 차량 시장에서 혁신적인 미래 서비스를 창출할 수 있다. 다가올 그 미래는 밝다.

이런 핵심전략과 더불어 추진방법에 대한 고민이 추가적으로 필요하다. 소프트웨어 플랫폼의 개발 초기 단계에서는 변화하는 트렌드에 발 빠르게 대응하여 개발동력을 확보하고 시장을 선점하여야 한다. 이를 위해 구글의 안드로이드 개발과 유사한 방법을 구사하여야 한다. 한편 장기적 관점에서는, 자동차 제어 분야의 대표적인 플랫폼인 AUTOSAR의 개발과 유사한 방법을 구사하여야 한다.

즉, 관련 업체들과 더불어 업계 표준으로서의 소프트웨어 플랫폼을 선도할 필요가 있다. 이를 통해, 개발주체들은 필수적이지만 복잡하고 방대한 플랫폼 개발을 간소화시킬 수 있다. 그렇게 되어야만 남는 여력으로 다양한 서비스를 창출하고, 시장을 활성화시킬 수 있다.

자율주행은 미래 자동차 시장의 대표적인 서비스로 부상 중이지만, 아직 이를 위한 플랫폼의 요소기술에 대한 연구가 미진하다. 이런 현실 인식에 바탕을 두고, 핵심 요소기술을 우리가 빠르게 개발하여 선점할 수 있다면, 자율주행 시장의 패스트 팔로우(fast follower)로서 기존 자동차/IT 업계의 강자들을 추격할 수 있을 것이다. 또한 IT 인프라 선도국으로서 5G 통신 인프라와 소프트웨어 플랫폼을 효과적으로 접목시킨다면 자율주행 차량 시장에서 혁신적인 미래 서비스를 창출할 수 있다. 다가올 그 미래는 밝다.

홍성수

서울대학교 교수