[테크M = 정구민 국민대학교 전자공학부 교수]

아우디가 지난 7월 2018년형 신형 아우디 공개행사를 통해 새로운 방향성을 제시했다.

미국자동차공학회(SAE) 기준 레벨 3 자율주행, 아우디 슈퍼컴퓨터 ‘zFAS’ 보드, 딥러닝 기술 등 다양한 신기술을 통해 자율주행과 스마트카 측면에서 한 단계 진보한 기술을 상용화할 것으로 보인다. 신형 아우디 A8이 인공지능과 클라우드 측면에서 가진 의의를 다양한 측면에서 정리해 본다.

A8, 세계 최초의 레벨 3 자율주행차

아우디 A8은 자율주행과 스마트카 측면에서 기술적으로 크게 진보했다. 먼저, 아우디 A8은 세계 최초의 레벨 3 자율주행 차량이다. 운전자 중심의 자율주행(레벨 2)에서, 제한된 조건 하에서 자동차 중심의 자율주행(레벨 3)으로 진화한 것. 최초의 딥러닝 기술 적용 차량이라는 점도 중요하다.

뛰어난 인식률에도 불구, 처리 속도나 비용 때문에 상용화가 어려웠던 딥러닝 기술이 적용된 것이다. 이 딥러닝 기술과 레벨 3 자율주행을 위해서 아우디 슈퍼컴퓨터인 zFAS 보드가 사용됐다. 또, 차세대 자율주행 센서로 각광을 받으면서도 상용화와 거리가 멀었던 라이다 센서가 최초로 적용된 점도 큰 의미를 갖는다. 여기에 아우디의 차량용 클라우드 기술인 ‘스웜인텔리전스’가 적용, 데이터 분석에서 한 단계 진보한 기술을 선보인다.

현재 시장에서 상용화된 부분 자율주행 기술은 운전자 중심의 레벨 2 수준이다. 운전자가 자율주행차의 운행을 감시하면서 이상 동작을 하면 운전자가 바로 잡아야 한다. 이 때문에 자율주행시 운전자가 일정 시간 동안 조향장치에서 손을 떼면 경고를 보낸다. 이에 비해서 자율주행 레벨 3은 자동차 중심의 자율주행을 제공한다. 이를 구현하려면 센서와 인식 기술에서 레벨 2보다 정확도가 높아야 한다.
 

아우디 A8은 인공지능 트래픽 잼 파일럿(AI Traffic Jam Pilot) 기능을 통해 제한된 조건(시속 60㎞ 이하)에서 레벨 3 수준의 자율주행 기능을 제공한다. 교통 체증 시 운전자에게 편의를 제공하기 위해 개발된 이 기술은 ‘아우디 AI’ 버튼을 눌러 활성화시킬 수 있다. 교통 체증이 해소되면 운전자가 다시 직접 운전할 수 있게 시각 및 음성으로 알려 준다.

양산차로는 처음으로 자율주행 레벨 3 기능을 제공하기 위해서 센서와 인식의 면에서 한 단계 발전한 기술이 사용되고 있다. 우선 라이다 등 다양한 센서가 적용됐다. 이외에 360도 어라운드뷰를 위한 카메라 4개, 전면 카메라 1개, 네 코너의 중거리 레이더 4개, 전면 장거리 레이더 1개, 나이트 비전을 위한 적외선 센서 1개, 초음파 센서 12개 등이 사용된다.

라이다 센서는 발레오-이베오의 저가형 라이다 센서다. 기계적으로 145도를 회전하는 회전형 라이다 센서로, 발레오 측은 대량 생산시 250달러 정도로 양산이 가능하다고 밝힌 바 있다. 현대는 CES 2017에서 이 센서 3개를 장착한 ‘아이오닉’ 자율주행차를 내놓고 레벨 4 수준의 시승행사를 했다.

CES 2016에서 엔비디아의 젠슨 황 최고경영자(CEO)는 자율주행 테스트 데이터 세트인 KITTI 데이터베이스에 딥러닝을 적용할 경우 사람보다 더 높은 인식률을 보인다고 밝혔다. KITTI 데이터베이스에 대한 인식률을 비교해 보면, 논문이 공개된 딥러닝 적용 결과 중 최고 인식률이 90% 정도에 이른다. 이에 비해서 딥러닝을 적용하지 않을 경우는 인식률이 76% 정도에 머물러 있다.

딥러닝은 그동안 뛰어난 인식률에도 불구, 임베디드 환경에서 적용이 어렵고 처리 속도나 비용 문제 등으로 양산차에는 적용이 이루어지지 않았다. 아우디 A8에 딥러닝를 적용한 데는 ‘엔비디아 테그라 K1’과 ‘모빌아이 아이큐3’을 탑재한 아우디zFAS 보드가 큰 역할을 했다. 엔비디아의 테그라 K1과 모빌아이의 카메라, 카메라 인식 시스템이 아우디의 자율주행 시스템과 융합되면서 딥러닝 기반 인식 기능을 제공한다.

아우디는 CES 2014에서 자사의 슈퍼컴퓨터인 zFAS를 공개한 바 있다. 자율주행 전용 슈퍼컴퓨터인 zFAS에는 엔비디아 테그라 K1, ‘인피니언 오릭스(Infineon AURIX)’, ‘알테라 싸이클론 V(AlteraCyclon V)’, 모빌아이 아이큐3 등 다양한 고성능 프로세서가 탑재돼 있다. 아우디는 최근 연구기관, 학교 등과 협력해 기술의 내재화를 추진해왔다.

아우디 zFAS도 슈퍼컴퓨터의 기술 내재화라는 면에서 큰 의미가 있다. 슈퍼컴퓨터 기술 내재화는 아우디 A8의 다양한 기능을 경쟁사보다 상대적으로 저렴한 가격에 구현할 수 있는 기반이 된다. zFAS 보드는 여러 센서에서 효과적으로 데이터를 모으고 처리할 수 있다. 또 센서 처리와 딥러닝 기반 인식, 자율주행 판단 등 복잡한 기능을 처리하게 된다.

2016 파리 모터쇼에서 아우디는 차량용 클라우드 기술인 스웜인텔리전스 기술을 강조했다. 스웜인텔리전스는 LTE 등 이동통신망을 통해 실시간으로 정보를 공유하는 클라우드 기술. 교통 표지판 정보, 임시 속도 제한 확인 등 도로 관련 정보를 공유하고 클라우드 기반 위험 정보 요소 확인 기능을 제공한다.  특히 사고, 고장, 미끄러운 도로, 안개 등에 대한 정보를 수집 제공해 사용자의 안전 운행을 돕는다.

차세대 자율주행과 스마트카로의 진화

아우디 A8은 레벨 3 기능 제공, 딥러닝 기술의 적용, 라이다 센서의 사용, 자체 개발 슈퍼컴퓨터 적용 등을 통해 자율주행과 스마트카 기술의 진보를 이루어냈다. 지금까지 시연 차량에만 적용되었던 기술들을 양산차에 적용했다는 점에서 큰 의의가 있다. IT 기술 면에서도 딥러닝 기술의 차량 상용화와 차량용 클라우드 기술의 진화라는 점에서 주목해 볼만 하다.

앞으로 자율주행 경쟁과 미래 스마트카 기술 경쟁이 본격화될 전망이다. 특히 자동차 중심의 자율주행 기술의 발달은 센서 및 인식 기술의 발달, 관련 제도의 변화와 맞물리면서 본격적인 자율주행 진화를 이끌 것이다.

<테크M= 한국인터넷진흥원(KISA) 공동기획>