자율주행 기술 개발 동향 5G와 자율주행차 그리고 인공지능(AI)

자율주행 기술 개발 동향

( 5G 네트워크와 인공지능 자율주행)

5G 시대가 시작되면서 자율주행차 기술 개발에 생기가 돌고 있다. LTE보다 데이터 전송 속도가 20배 이상 빠른 5G를 통해 자율주행에 필요한 정보 처리 능력도 크게 향상될 것으로 기대된다. 자율주행차는 초저지연, 초연결성으로 자율주행차 구현의 핵심 기반으로 여겨진다. 국내 업체들은 본격적인 자율주행차 시대를 겨냥하여 관련 지능형 시스템 구축 및 실증 작업에 경쟁적으로 나서고 있다. 이에 따라 국내 3대 통신사업자를 중심으로 진행되고 있는 자율주행 기술 개발 동향을 살펴보도록 하겠다.

SK텔레콤은 지난 서울모터쇼에서 5G 자율주행 카셰어링 차량과 카셰어링용 자율주행 인공지능(AI) 기술을 공개했다. 5G 자율주행 카셰어링 차량에는 5G 통신 모듈을 통해 관제센터, 신호등과 통신을 주고 받으며 위험 요소를 피하는 V2X(Vehicle to Everything) 기술이 적용되어 안전한 자율주행을 가능하게 만든다. 5G 자율주행차의 해킹을 차단하는 양자보안 게이트웨이 솔루션은 차량 내부에 설치되는 통합 보안 장치로서 차량 운행에 필요한 각종 전자 유닛과 네트워크를 외부 공격으로부터 보호한다.

이 솔루션은 차량통신기술, 블루투스, 레이더, 라이다(LiDAR), 운전자보조시스템(ADAS). 스마트키 등 외부 위협에 노출될 수 있는 각종 장치를 감시하고 위험 발생 시 즉시 운전자와 관제센터에 상황을 알린다. 이 솔루션은 5G V2X로 주고 받은 차량 운행 데이터를 양자난수생성기(Quantum Random Number Generation)의 암호키와 함께 전송하여 이동통신 네트워크를 통한 해킹을 원천 차단한다.

단일광자 라이다, HD맵 업데이트 등 자율주행 기술은 지난 CES를 통해 세계에 소개되어 업계의 높은 관심을 이끌어낸 바 있다. 단일광자 라이다는 스위스 기업 IDQ의 양자 센싱 기술을 적용하여 300m 이상의 장거리 목표물 탐지가 가능하다. 단일광자 라이다는 단일광자 수준의 미약한 빛을 감지하는 센서를 라이다에 적용하여 탐지거리를 늘리고 악천후 환경 속에서 감지 정확도를 향상시키는 기술이다. 

HD맵 업데이트 기술은 실시간으로 도로 환경 변화를 감지하고 5G망을 통하여 HD맵에 반영하는 기술이다. 차량에 장착된 카메라가 감지한 환경 변화를 딥러닝 기반 AI가 분석하여 HD맵에 적용하고 안전한 자율주행을 돕는다. 다중 추돌사고, 긴급 공사 등 긴급 정보는 5G망을 통하여 실시간으로 HD맵에 반영된다.

LG유플러스는 한양대학교 자동차전자제어연구실 'ACE Lab'과 한양대학교 서울 캠퍼스에서 5G 기반 도심도로 자율주행 기술을 공개 시연하였다. LG유플러스 미래기술담당은 현재 GPS 기반 측위 기술을 사용하고 있는데, 오차 범위가 약 15m로 크다며 RTK GPS 기술을 통해 오차 범위를 2~3cm 이내로 줄였다고 설명했다. 일반 도심도로인 영동대교에서는 전방, 후방, 측방 차량의 끊김없는 차선변경, 끼어들기에 실시간 대응하는 인공지능 기반 주행 환경 인식 능력이 돋보였다. 이는 차량에 장착된 라이다, 카메라, 레아다 등 다양한 센서 정보를 통하여 주변 상황을 인지하고 미래 상황을 예측하여 주행 위험도를 판단하는 기술이다.

한양대학교 ACE Lab은 자체 개발한 딥러닝 기반의 인공지능 기술이 자율주행차 분야의 알파고와 같은 역할을 할 것으로 기대하고 있다. 인공지능이 주행 도로, 상황, 변수 등의 경험을 지속적으로 축적하고 분석하며 끊임없이 진화해 나간다는 설명이다. 본격 자율주행 시대가 열리면 차량 탑승자는 개인적인 시간 활용도도 커진다. 가령 출근길 화장이나 독서를 하는 것이 가능해지고 미디어를 시청할 수도 있다.

KT는 5G 기반 자율주행 플랫폼 개발에 힘을 쏟고 있다. 안정적 5G 커버리지와 5G-V2X 기술, 정밀측위 기술, 차량통신 빅데이터 기반 플랫폼 구축으로 지능형 관제를 실현하겠다는 목표다. 지난 해 7월에는 제주도와 C-ITS 구축에도 나섰다. 오는 2020년까지 3개년 계획으로 진행하여 15개의 기본 서비스와 제주도 특화 4개 서비스를 개발하여 구현하는 것이 목표다. 아울러 국토교통부 한국교통안전공단과 자율주행 실험도시인 케이시티 공동 구축도 진행 중이다.

지난 해에는 자율주행 원격관제 시스템 5G 리모트콕핏을 첫 공개한 바 있다. 이는 5G-V2X를 통하여 차량 및 도로 인프라를 원격 관제하는 시스템이다. 이 외에도 C-V2X 상용화를 위한 차량단말기도 개발한 상태다. 이는 기가코리아사업단의 자율주행 실증 과제 일환으로 국내 중소기업인 아이티텔리콤과 협력하였다.

한편 자율주행 차량의 상용화를 향한 세계의 관심은 곧 V2X, 5G, DSRC/WAVE, GPS 등의 자율주행 관련 IT 기술을 향한 세계 자동차 업체들의 경쟁으로 이어졌다. 세계적인 자동차 업체들은 기존의 시스템을 벗어나 자율주행 기술의 접목 시기를 앞당기기 위해 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT)과 연관된 IT 업체들과 적극적인 인수 및 협업을 진행하고 있다.