완전 자율 주행을 꿈꾸는 테슬라

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첫 칼럼으로 미국에서 발표된 테슬라 모델 3 파트 2로 진행된 이야기를 시작하겠습니다. 국내에서도 이미 테슬라 한국 지사가 생겼고, 올 겨울이나 내년 초부터 하남 스타필드에서 테슬라 전기 자동차 판매를 시작할 것입니다.

테슬라는 애플이나 GM과 같이 대형 콘퍼런스에서 연설을 하는 것보다는 종종 테슬라 블로그에 공식적으로 소식을 전하고 일론 머스크가 직접 트윗을 하는 방식으로 보통 전파하고 있습니다. 그래서 테슬라 블로그의 내용을 볼 땐, 테슬라의 자율 주행 기능인 “오토 파일럿(AutoPilot)”이 좀 더 업그레이드되었구나 정도 생각했습니다. 그러나 공개된 동영상을 보고 완전히 생각이 달라졌습니다. (칼럼 마지막 부분에 동영상 링크 있음)

오토 파일럿의 아이러니

발표 날, 미국의 한 미디어 인터뷰에서, “현재 사람을 죽이는 것은 오토 파일럿이 아니라 일부 부정적인 언론이다!”라고 강하게 일론이 공격적으로 받아쳤습니다. 물론 일부 부정적인 언론이 나오게 되기에는 올해 초 플로리다에서 테슬라 마니아인 죠수아 브라운이 자율 주행을 맹신하여 고속도로에서 운전 중 영화를 보다가 옆에서 나오는 대형 트럭을 보지 못하고 충돌한 목숨을 잃는 첫 사례가 논란이 되었습니다. 비록 운전자의 부주의도 있었지만 파란 하늘에 트랙터 트레일러 부분의 흰색을 인식하지 못한 것은 테슬라 자율 주행 시스템에 문제가 있는 것이 아니냐 지적이 있었습니다.

그리하여 미국 컨슈머 리포트에서는 테슬라에게 “오토파일럿이 소비자에게 혼동을 일으킬 수 있으니 다른 이름으로 바꾸어라”라고 권고했습니다. 또한, 최근에는 독일 정부까지 마찬가지로 오토파일럿 이름을 바꾸어라고 테슬라에게 요청했습니다만, 일론은 “비행기의 자동 합법 장치 이름도 오토파일럿이라는 이름을 쓰는데 왜 자동차에는 사용하지 못하느냐?”라고 반문했습니다. 더욱이 이번 동영상을 보면서 느낀 점은, 절대로 일론과 테슬라 엔지니어들은 이름을 바꿀 생각이 없으며, 오히려 완전 자율 주행의 꿈을 실현하지 않겠느냐는 생각이 더 간절히 들었습니다.

테슬라가 말하는 완전 자율 주행

그렇다면 완전 자율 주행 기준이란 어떤 단계일까 궁금하실 텐데요. 의미상으로는 인간이 어떠한 행동을 하지 않고도 인간과 같이 스스로 운전하는 시스템을 말하는 데, 미국 교통 안전국(NHTSA)이 정의한 자율 주행 단계는 총 다섯 단계로 나누어집니다.

[표1 – 미국 교통부 안전 위원회(NHTSA)에 정의한 자율 주행 단계]

맨 마지막 4단계 부분이 완전 자율 주행 단계로 불립니다. 아직 현존의 자동차 중에 아무도 그 단계까지 진입한 자동차는 없습니다. 이 자율 주행 기능은 진보된 운전자 보조 시스템(ADAS, Advanced Driver Assistant System)으로부터 조금씩 발전되어 왔는데, 테슬라가 다른 자동차와 차이점은 자동차의 카메라와 울트라 센서 등을 달아 사람들의 눈처럼 빠른 속도에서 물체를 감지하여 차 간의 속도를 조절하거나 자동으로 차선 바꾸기, 그리고 집의 차고에 자동적으로 주차하는 ‘오토 파크 써먼(Autopark Summon)’ 기능까지 현재 구현되어 판매되고 있습니다.

이러한 포부의 근거는, 비록 테슬라가 “베타”라는 딱지를 붙였지만, 약 9만 대 이상의 테슬라 자동차가 140만 마일(2016년 8월 기준, 서비스 오픈 후 8개월)로 오토파일럿 시스템이 현재 자동차 업계에서 상용으로 가장 많은 도로주행을 하였고 관련된 데이터를 축적하고 있습니다. 참고로 아직 구글은 연구 목적으로만 한정된 테스트 진행 중이며, 6년 동안 1백5십만 마일을 도로 주행했다(2016년 4월 기준)고 추정하고 있습니다. 우버 또한 카네기 멜론 대학(CMU)과 볼보 SUV로 피츠버그에서 2016년 8월에 자율 주행 택시 서비스를 오픈했기 때문에 얼마 지나지 않아 머신 러닝 기술이 축적되기에는 이르다고 판단됩니다.

그러나 이번 동영상에서는 테슬라는 한 단계 더 진보된 제2세대 오토 파일럿 기능을 선보였습니다. 우리가 보통 자동차에서 시동을 걸고 어디로 갈 것인가에 대한 목적지를 내비게이션으로 입력한 다음 움직이지만, 운전자는 자동차에서 타기만 하면 되고 조종할 필요 없이 캘린더에 들어있는 시간에 맞춰서 약속 장소로 자동차가 갑니다. 만일 목적지에 도착했을 때 운전자가 일일이 돌아다니지 않고 내리기만 하면 자동차가 스스로 빈자리를 찾아 무인 발레 파킹을 해줍니다. 이때 감지된 사람들이나 자전거 등의 물체는 지나기를 기다렸다가 주차합니다. 이것이 바로 테슬라가 말하는 궁극의 자율 주행이며, 내년에는 LA에서 뉴욕까지 완전 자율 주행을 담은 모습을 공개하겠다는 선언까지도 했습니다.

차세대 테슬라 오토파일럿 하드웨어

물론 이러한 테슬라의 차세대 오토파일럿은 무료는 아닙니다. 우리나라 돈으로 약 9백만 원 정도 업그레이드해야 사용할 수 있습니다. 앞으로 나올 모델 3 뿐만 아니라 현재 나온 모델 S와 X차량 모두에 업그레이드할 수 있습니다.

[그림1 – Eletrek 이해도]

동영상에서 보듯이, 총 8개의 서라운드 카메라들로서 전방에 3대, 측면 2대, 후방에 3대(후방 카메라 1개와 후방용 측면 카메라 2개 조합)로 최대 250미터 범위까지 360도 시야각을 제공합니다. 특히, 전방 카메라 3대는 각각, 메인 카메라 50도 150미터, 근거리 영역용 카메라 35도 250미터, 원거리 영역용 카메라 150도 60미터를 포착할 수 있도록 제공합니다.

[그림2 – Electrek 에서 캡처한 전방 카메라 및 센서들]

그러나 카메라나 레이다(Ladar)의 단점은 빛을 이용하기 때문에 이물질이 묻거나 물체에 가려지면 감지가 떨어지는 데, 이를 각각 히터를 내장해서 자동차 앞에 먼지나 안개 또는 소낙비와 같은 심한 비가 내려도 볼 수 있도록 해줍니다. 특히, 전방 카메라들은 와이퍼 영역 내에서 이물질 보호와 히터 내장되어 눈을 녹일 수 있도록 특별한 장치가 되었다고 합니다.

그리고 카메라와 레이다의 궁합을 더욱더 완벽히 해 주기 위해 업데이트된 12개의 울트라 소닉 센서들은 기존보다 두 배 이상 넘는 거리에 위치한 단단하거나 부드러운 물체들을 감지할 수 있게 해줍니다. 따라서 물체까지 거리를 감지할 수 있는 매우 풍부한 파장을 제공해줍니다.

다양한 카메라들로 받은 영상 이미지와 각종 울트라 센서의 데이터를 더 정확하게 머신 러닝 처리하기 위해 기존보다 40배 이상 성능이 향상된 엔비디아의 GPU ‘타이탄(Titan)’ 탑재를 한 온-보드 컴퓨터 시스템과 비전, 소나 및 레이다 처리를 하는 새로운 소프트웨어를 개발하여 인간의 오감처럼 동시 다발적으로 일어난 주행 시스템을 실시간 처리해주는 메커니즘으로 구현한다고 합니다.

덧붙혀, 현존 자동차 업계에서는 선 하드웨어 발표, 후 소프트웨어 개발 업그레이드 방식(OTA, 무선 통신 LTE를 통한 소프트웨어 업그레이드 방식)은 지금까지 전무후무한 방식이라서 타사가 이를 따라잡기 어렵다고 호소하고 있으므로 테슬라의 또 하나의 뛰어난 경쟁 무기가 아닐까 생각합니다.

국내에서는 오토파일럿을 사용할 수 있을까?

현재 테슬라는 국내 출시를 위해 환경부에 배출 가스와 소음 인증을 받는, 국토부를 통해 수입 자동차 인증과 자율 주행 승인 허가를 받고 있는 것으로 알고 있습니다. 최근 기사에 의하면 대구나 판교 제로시티에 자율 주행 레이싱 특화 계획들을 부분적으로 내놓고 있고, 이미 미국에서 직수입한 테슬라 국내 운전자들의 간증에 의하면 테슬라가 정밀지도가 없지만, 구글 지도로 만도 고속도로에서 자율 주행 사용하는 데 문제가 없다고 들었습니다. 일본이나 홍콩의 경우를 보았을 때, 국내에 출시 이후 정부 승인이 되면 공식적으로 테슬라 차세대 오토파일럿을 쓸 수 있을 것으로 기대합니다.

왜 Paint it Black인가?

이 비디오의 한 가지 흥미로운 점은, 그 유명한 롤링스톤즈의 “Paint it Black”이라는 노래를 배경으로 하면서 테슬라의 차세대 센서들로 촬영한 화면은 흑백으로 보여주고, 그 밖에의 화면은 컬러로 보여주는 가사의 내용을 잘 살렸다 것이 제 생각입니다.

이 노래는 믹 재거가 1922년 노벨상 수상한 제임스 죠이스의 율리시스 책의 영향을 받아 가사를 쓰게 되었는데, 컬러 메타포의 사용을 통한 씁쓸함과 우울함을 대부분 표현했습니다. 국내에서도 머나먼 정글이라는 제목으로 방영되어 베트남 전쟁의 우울함을 반어적으로 잘 표현하여 더 유명해졌습니다. 그러니깐 이 비디오에서 천연색 눈으로 본 인간의 운전은 우울하고, 반면에 완전 자율 주행으로 하는 수많은 테슬라 카메라들의 검은색(회색)으로 보여 주는 것이 더 안전하고 즐겁다는 뜻을 내포하고 있습니다.

끝으로 여러분께 묻겠습니다.

지금까지 테슬라만이 자율 주행을 상용화해서 각종 사고가 많이 겪었지만, 더 진보된 제2세대 테슬라 오토파일럿(하드웨어 + 소프트웨어)으로 테슬라는 과연 완전 자율 주행의 꿈을 이룰 수 있을까요?

원문: 브런치

글쓴이: 시나브로

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