지리정보시스템(GIS)의 핵심기술…시시각각 변화하는 주행환경 알려 준다
- 자율주행 맵, ICT와의 ‘융합’이 만든 신기원…클라우드 기반 교통상황 예측
차세대 이동수단으로 각광받는 자율주행 자동차는 기존 자동차와는 차원이 다른 메커니즘을 갖고 있다. 즉 인공지능 기술에 의한 무인주행과 함께 정밀 맵을 기반으로 실시간 데이터 공유를 통한 자율주행 맵 서비스가 반드시 필요하다는 점이다.
일반적으로 도로의 주행환경은 차로의 정보를 비롯해 교통표지, 신호등의 위치와 장애물 출현, 일시적인 통행제한, 교차로 교통 혼잡 등 예측할 수 없는 변수들이 존재한다. 자율주행 기술에서는 기존의 도로환경과 정보는 물론 시시각각 변화하는 주행환경 정보를 실시간으로 획득해 차량에 제공함으로써 변화에 대응하는 것이 무엇보다 중요하다.
이때 필요한 기술이 바로 자율주행 맵 기술로서 현재 일반적으로 사용되는 ‘내비게이션’ 기능과 흡사하다. 그러나 기존의 내비게이션 기술 수준에서는 상상할 수 없을 정도의 세밀하고 정확한 정보를 제공할 수 있어야 한다.
특히 지금의 내비게이션은 유격이 큰 편인데 360도 카메라를 활용하는 경우 가장 높은 수준이 차 위치의 좌우 1m 정도까지 정확도를 보여주고 있다. 자율주행 자동차의 경우 그 정확도가 25cm 이내까지 정확성이 확보돼야 주행이 가능하다. 그 유격을 줄이는 것은 카메라와 센서, 레이더 등의 첨단장비와 함께 고정밀도의 디지털 맵이 있어야 한다고 전문가들은 말한다.
최근에는 클라우드 서버와 연계해 부분적인 지역에서 수집된 도로 인프라 정보가 점차 확장되면서 보다 세밀해지는 자율주행 맵 생성 플랫폼이 연구되는 등 급속한 기술 발전이 이뤄지고 있다.
자율주행 맵 플랫폼은 정보수집단과 수집된 정보를 가공하는 클라우드 서버로 구성된다. 플랫폼을 구성하기 위한 정보는 차량으로부터 수집돼 서버로 전달된다.
정보수집부터 주행까지
각 단계별 고도의 첨단기술 필요
이때 하나의 공통된 정보전달 프로토콜이 필요한데 동시에 다양한 서비스를 지원하기 위해서는 클라우드 서버의 단일화된 표준 규격이 요구된다. 더불어 수집정보에 대한 신뢰성 검토과정을 거쳐야 한다.
최근 자동차는 다양한 안전과 편의 서비스를 위해 ICT(정보통신기술)와 융합, 차량에 장착된 카메라 센서 및 위치수집 센서 등에 의해 위험상황에 대비하고 직접 제어하기도 한다. 이러한 ‘스마트’한 자동차는 다양한 정보 수집을 목적으로 기본적으로 센서를 장착하고 있으며 통신기능을 이용해 수집된 정보를 클라우드 서버로 전송하게 된다.
클라우드 서버는 수집된 도로 인프라 정보를 분석해 기존의 맵 데이터베이스를 수정하거나 확장하고 생성된 도로 인프라 맵과 빅데이터를 기반으로 ICT와 연계해 교통상황을 예측하고 대응하게 된다.
이러한 일련의 과정을 통해 자율주행이 가능해지고 또 안전한 주행이 가능하기 위해서는 정보수집부터 자율주행이 이뤄지기까지 각 단계별로 고도의 첨단 기술이 필요한 것이다.
사실 자율주행 맵은 내비게이션과 마찬가지로 높은 정확도와 디테일한 지도 데이터의 구축이 곧 서비스의 질과 직결된다. 특히 많은 기업들이 자동차 업체들과 협력을 통해 향후 성장 가능성이 큰 자율주행 자동차용 정밀지도 시장을 선점하기 위한 치열한 경쟁을 벌이고 있기도 하다.
우선 매핑 서비스에서 글로벌 선두를 달리고 있는 구글의 경우 2010년부터 DARPA(Defence Advanced Research Projects Agency)의 2005년 그랜드 챌린지 우승자들을 중심으로 자율주행차량 개발을 시작했다.
구글을 비롯 글로벌 기업들
시장 선점 위한 혈투 치열
이미 오래 전부터 서비스되고 있는 ‘구글 맵’과 ‘구글 어스’를 통해 많은 데이터를 확보하고 있는 구글은, 구글카의 시험 주행거리가 80만km에 육박할 정도로 고속도로는 물론이고 시내 주행도 가능한 단계에 이르렀다. 그 시험에 사용된 지도 데이터는 물론 ‘구글 맵’이다.
구글 외에도 유럽의 대표적인 내비게이션 업체인 톰톰(TomTom), 노키아(Nokia) 등 기업들이 유럽과 미국 등에서 항공영상, 카메라 등을 이용해 정밀지도를 제작하고 있다.
1985년 미국 실리콘밸리에서 창업한 지도 서비스 기업 나브텍(NAVTEQ)을 2008년 인수한 노키아는 로케이션 클라우드를 표방한 지도서비스 ‘HERE’를 제공하고 있다. 로케이션 클라우드란 자동차의 상황을 파악, 3D지도로 만드는 것이다. 이를 기반으로 도로의 기울기, 커브의 곡률, 커브길의 고저차, 그리고 차선폭 등 미묘한 변화를 상세히 데이터화할 수 있다.
네덜란드의 내비게이션 업체인 톰톰도 1984년 창업한 텔레아틀라스(Tele Atlas N.V)를 역시 2008년에 인수했는데 애플의 아이폰 사용자들은 톰톰의 지도를 사용하고 있다. 톰톰은 지난 2015년 폭스바겐, 피아트, 현대기아 등 유수의 자동차업체들과 계약을 성사시키며 자율주행자동차 관련 기술의 주요 공급업체로 급부상하고 있기도 하다.
최정단 한국전자통신연구원은 “자율주행을 위한 클라우드 정밀 맵 서비스는 차량이 목적지까지의 자율주행을 위한 전역 경로 및 해당 정밀 맵을 검색하는 GIS(지리정보시스템)의 핵심기술이다”며 “클라우드 연계형 맵 서비스가 자율주행 자동차 시대의 거부할 수 없는 대세인 가운데 이를 선점하려는 글로벌 기업 간의 각축전이 더욱 심화되고 있다”고 말했다.
장휘경 기자
hwikj@ilyoseoul.co.kr