무인 자율주행차 등장 4년 남았다…내가 탈 차는?

[2017-2020 자율주행차 전망 ①] 테슬라·우버·구글·BMW·도요타·볼보·닛산·포드·GM

CBS노컷뉴스 김민수 기자

자율주행 기술 주도권을 잡기 위한 업체들의 경쟁이 치열해지고 있다. 전통적인 글로벌 자동차 업계와 미국 실리콘밸리를 중심으로 한 기술 업체들은 2020년 출시를 목표로 자율주행 기술을 확보하기 위해 다각적인 노력을 기울이고 있다.

특히 완전자율주행 기술은 인공지능과 빅데이터, 커넥티드, 사물인터넷, 딥러닝, 머신러닝, 신경망 머신 등 현대의 첨단 기술이 총망라되면서 하드웨어와 소프트웨어 궁극의 기술이 극적으로 만나는 지점에 점차 다다르고 있다.

Rinspeed Autonomous Vehicle Concept Car.

전통적인 자동차 업계는 2020년 4단계 수준의 반자율주행 상용차를 내놓고 2025년부터 본격 완전자율주행차 생산에 나선다는 계획이다.

◇ 자동차 업계 '차량공유 서비스에 무인차 공급' vs 기술 업계 '자율주행 기술·플랫폼 판매'

시장조사업체인 내비건트 리서치(Navigant Research)에 따르면 구글, 애플 등의 기술 기업을 제외한 전통적인 자동차 브랜드의 자율주행 기술 경쟁력은 다임러, 아우디, BMW, GM이 가장 선두에 있는 것으로 나타났다. 그 뒤에 경쟁그룹으로 볼보, 포드, 도요타, 혼다가 바짝 뒤 쫒고 있다. 세 번째 도전그룹에는 폭스바겐, 닛산, 재규어 랜드로버, 테슬라, 현대기아차 순으로 꼽혔다. 가장 뒤떨어진 후발그룹에 피아트 크라이슬러, 마쓰다, 르노, 푸조 시트로엥, 미쓰시비가 있다.

미국도로교통안전국(NHTS)이 제시한 '첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)' 가이드라인은 5단계의 기준을 제시하고 있다. ▲0단계: 자동제어 장치가 없는 일반적으로 사람이 운전하는 자동차 ▲1단계: 자동긴급제동장치(AEB)와 어댑티드 크루즈 컨트롤(ACC) 등의 자동 보조 시스템의 도움을 받아 사람이 운전하는 자동차 ▲2단계: 1단계의 여러 기능이 조합되어 핸들조작 등이 일부 자동화되고 고속도로에서 차선유지 등이 가능하지만 사람의 개입이 필요한 자동차 ▲3단계: 2단계를 포함해 자동화 시스템이 조작하지만 긴급상황에서의 브레이크나 핸들 조작은 운전자가 책임져야 하는 자동차 ▲4단계: 사람이 목적지만 입력(스크린 터치 혹은 음성입력 등)하면 자동주행시스템이 자율적으로 판단해 주행하는 고도의 단계로 사람이 수동조작 옵션을 선택할 수 있는 반자동 자율주행 ▲5단계: 사람의 개입이 없이 자율주행 시스템과 자동차 하드웨어로만 완전하게 자율주행하는 최종적 단계다.

BI인텔리전스는 커넥티드 카 서비스 및 하드웨어 산업 규모가 2015년 500억달러(약 57조원)에서 2020년 1600억달러(약 182조원)에 이를 것으로 내다봤다. 시장조사업체 가트너는 2020년 전 세계 약 2억5000만대의 차량이 무선통신으로 연결될 것이라고 예상했고, IHS는 미래 자동차의 핵심인 커넥티드 카는 2022년 8250만대에 이를 것으로 전망했다.

5년 뒤 '꿈의' 자율주행 자동차를 내놓기 위해 앞서가는 업체들은 어디까지 왔을까. 전통적인 자동차 업체는 대체로 일반 소비자용보다 시장 파급력이 큰 택시와 같은 공공시장부문과 차량공유 서비스 업체에 대량 공급하는 민간시장부문 진출을 목표로 하고 있다.

구글과 애플, 테슬라, 우버, 디디추싱, 페러데이퓨처와 같은 실리콘밸리 기술 기업과 차량공유 서비스 업체들은 자율주행 기술을 판매하거나 네트워크 플랫폼을 구축하고, 스포츠카와 같은 명품 자율주행차, 차량공유 플랫폼 확산에 집중하고 있다.

숨가쁜 2017년 글로벌 자율주행 자동차 기술 업체들의 행보를 살펴봤다. 먼저 테슬라·우버·구글·BMW·도요타·볼보·닛산·포드·GM이다.

Tesla

▲테슬라, 2018년까지 완전자율주행차 생산

세계 최대 전기자동차 업체 테슬라의 엘론 머스크 최고경영자(CEO)는 지난해 10월부터 모델 S와 모델 X를 비롯해 2017년 말부터 출시되는 모델 3에 대해 운전자 없이 완전자율주행이 가능한 하드웨어 시스템을 적용할 것이라고 밝혔다.

자율주행에 필요한 하드웨어 시스템을 장착해 출시한 뒤 미국 연방정부의 승인을 받으면 테슬라의 자동주행 시스템인 오토파일럿의 소프트웨어를 업데이트 해 테슬라 전기차 운전자가 즉시 자율주행차를 이용할 수 있도록 하겠다는 전략이다.

머스크 CEO는 2017년 말까지 로스엔젤레스에서 뉴욕까지, 미국 서부에서 동부를 횡단하는 자율주행 시험을 진행하겠다고 밝혔다. 최종 시험주행이 끝나면 2018년부터 완전자율주행이 가능한 전기차가 탄생하게 된다.

Uber

▲우버, 피츠버그와 애리조나에서 제한적 자율주행 택시 시험중

자동차 공유 서비스 업체인 우버는 지난해 9월 미국 피츠버그에서 운전자가 탑승하지만 개입하지 않는 4단계 자율주행 기술이 적용된 포드사의 퓨전 자동차를 내놨다. 우버 서비스를 이용하는 고객을 대상으로 무작위 선별해 이 자율주행차를 이용해 고객이 원하는 곳까지 자율주행으로 태워주는 프로젝트를 진행하고 있다.

지난 12월 샌프란시스코에서도 이같은 시범 프로그램을 진행했지만 캘리포니아 주의 차량국(DMV)으로부터 허가를 받지 않았다는 이유로 법적조치를 취하자 우버는 이 프로그램을 종료하기도 했다.

우버와 볼보는 무인 자율주행차 개발을 위해 3억달러 규모의 제휴도 맺었다. 우버는 현재 카네기 멜론 대학의 로봇공학 연구팀과 함께 자율주행 기술 연구소를 만들고 기술확보에 총력을 기울이고 있다.

우버는 지난해 8월 자율주행 트럭을 개발하는 스타트업 오토(Otto)를 인수하기도 했다. 버드와이저 맥주 2천 상자를 실은 오토의 자율주행 트럭이 미국 콜로라도 주 포트 콜린스에서 같은 주 콜로라도 스프링스까지 120마일(약 193㎞) 구간을 2시간 만에 주행해 세계 최초로 상업용 자율주행 배송에 성공했다.

Waymo

▲구글, 자율주행차 기술 개발 웨이모(Waymo) 분사

구글은 우버와 협력관계가 끝난 이후, 내비게이션 앱 서비스인 '웨이즈(Waze)'를 통해 차량공유 시범 서비스를 지난해 하반기부터 샌프란시스코에서 시작했다. 구글지도와 구글검색, 카풀 서비스를 탑재한 웨이즈는 구글의 자율주행차를 이용한 차량공유서비스 시장을 노린 것이라는 분석이 지배적이다.

구글은 자율주행차 개발에 상당한 진척을 보여 운전자의 간섭 없이 현재의 아날로그 교통 시스템 안에서도 시내 주행이 가능한 수준에 도달한 것으로 알려졌다. 현재 웨이모는 100대의 크라이슬러 미니 밴에 자율주행 하드웨어와 소프트웨어 시스템을 탑재해 애리조나와 캘리포니아에서 자율주행 시험을 진행하고 있다.

웨이모는 최근 일부 경영진이 일탈하면서 핸들이 아예 없는 자율주행차 기술 개발을 포기한 것으로 알려졌다. 구글과 웨이모는 자율주행차 개발이 아닌 자율주행 기술을 자동차 생산 업체에 판매하는데 관심을 두고 있다.

구글의 자율주행 하드웨어 시스템과 소프트웨어를 개발해 보급하겠다는 전략이다.

BMW

▲BMW, 2017년 하반기 자율주행차 40대 공공도로 테스트 투입

BMW는 최근 미국 반도체 업체인 인텔과 이스라엘 이미지 프로세싱 칩 개발업체인 모빌아이와 자율주행차 기술 테스트를 진행했다. BMW는 앞서 메르세데스·아우디와 함께 노키아의 지도서비스인 HERE를 약 3조6천억원에 공동인수해 자율주행 차량에 필요한 실시간 지도 데이터를 확보했다.

BMW는 2021년 중국에서 첫 자율주행차를 출시할 계획이다.

미래 프로젝트 'iNext'의 일환으로 2021년 후반부터 BMW의 모든 차량에 자율주행 기술을 갖춘 자동차를 출시하고, 2025년까지 운전자 개입이 없는 완전자율주행차를 생산한다는 계획을 세우고 있다.

최근 BMW는 전기차인 i3 컨셉트카를 이용해 공원에서 스스로 주차를 한 뒤 운전자가 호출하면 운전자를 태우러 오는 기술을 일부 선보였다. 프리미엄 레벨인 BMW 7 시리즈에는 이미 차선 유지, 측면 충돌 보호와 같은 반자동 주행 기능이 이미 탑재됐다.

Toyota

▲도요타, 2020년 4단계 자율주행 스마트카 전략…인공지능에 우선 집중

도요타는 CES 2017에 미래형 자율주행 자동차를 가늠해볼 수 있는 '콘셉트-i'를 내놨다. 도요타 스스로 자율주행에 가까운 콘셉트카는 아니라고 밝혔다. 오히려 운전자와 교감하며 성향과 감정, 주행패턴은 물론 다차원의 안전하고 스마트한 주행 환경을 제공하는 차량 인공지능 음성비서 '유이(Yui)'를 강조했다.

미국·독일 업체들은 2020년 운전자의 개입이 없거나 핸들이 아예 없어지는 5단계의 완전자율주행 차를 내놓을 것으로 보이는 가운데, 일본과 한국의 경우에는 2030년에서야 이같은 완전자율주행 차가 출시될 것으로 예상된다.

도요타의 전략은 크게 두 가지다. 완전자율주행차를 개발하는 '소푀르 프로젝트(Chauffeur project)'와 인공지능 운전주행 시스템을 개발하는 '가디언 프로젝트(Guardian project)'다.

도요타는 10년 내 4단계 자율주행 자동차를 내놓을 계획이다. 4단계는 완전자율주행이 가능하지만 고속도로 등 지정구간에 한정되고 운전자가 수동모드로 직접 운전할 수 있는 선택모드가 탑재된 반자동주행이다.

도요타는 이와 동시에 운전자의 안전에 집중된 '가디언 프로젝트(Guardian project)'를 통해 자율주행 자동차에 탑승한 사람의 안전과 편의성을 강화한 시스템을 개발하고 있다.

콘셉트-i에 공개된 인공지능 유이는 일례로, 교통혼잡 구간에서 운전자가 스트레스를 받게되면 이를 파악한 인공지능 유이가 이를 완화시키는 마사지 서비스와 음악을 들려주는 식이다. 돌발상황 등의 사고위험에도 능동적으로 대처한다. 모든 메뉴가 음성과 터치를 통해 제어되고 차량 전면 유리에 헤드업 디스플레이처럼 차량 주행정보가 실시간 노출된다.

도요타는 2015년 미국 실리콘밸리에 도요타 연구소(Toyota Research Institute)를 설립하고 자율주행을 위한 인공지능 시스템에 2020년까지 10억달러(약 1조2천억원)를 투자한다고 밝혔다. 인공지능이 사람과의 커뮤니케이션을 통해 감정을 파악하고 운전을 도와 사고를 방지하는 '수호천사(Guardian)' 시스템 방식을 자율주행차에 적용할 계획이다.

Volvo

▲볼보, 2020년 반자동 자율주행차 출시…미국이어 중국·스웨덴·영국서도 시험주행

볼보는 이미 3단계 자율주행 기술을 확보하고 2020년까지 4단계 자율주행차를 내놓겠다는 계획을 세우고 있다. 기술 수준은 내비건트 리서치의 분석 기준 다임러·아우디·BMW 독일 3사와 포드 등의 선도그룹를 바짝 뒤쫒고 있다.

볼보는 글로벌 차량 공유 업체 우버와 협력해 무인자율주행 시스템을 장착한 SUV XC90을 미국 피츠버그에서 시험하고 있다. 또, 올해 '드라이브미(DriveMe)' 프로그램의 일환으로 중국과 스웨덴 고센버그, 영국에서도 각각 100대의 XC90 차량을 투입해 지원자들을 대상으로 '첨단 자율주행 시험'에 들어갈 예정이다.

2020년까지는 5단계 완전자율주행 기술을 확보해 4단계 반자동 자율주행차를 출시하고, 이후 운전자가 필요없는 완전 자율주행 자동차를 단계적으로 내놓겠다는 전략이다.

Nissan

▲닛산, 자율주행 자동차 2020년 출시 목표…전용 콜센터 통해 긴급상황시 개입

지난해 일본의 한 음식점에 '자동주행 의자'가 등장한 영상이 화제가 된 바 있다.

캠핑의자처럼 생긴 의자 여러 개에 대기고객들이 앉아 기다리고 있다가 앞에 대기고객이 일어나 가게로 들어가면 자동으로 순번을 이동시켜주는 의자였다. 의자는 여러사람을 태우고 공원을 이동하거나 사무실 회의가 끝나면 스스로 테이블에 가지런히 정렬하는 모습도 등장한다. 바로 닛산의 자율주행 기술를 활용한 '프로파일럿 체어'다.

테슬라의 '오토파일럿(AutoPilot)'과 같은 닛산의 자율주행 시스템인 '프로파일럿(ProPILOT)'이 탑재된 신형 차량이 오는 8월부터 일본 고속도로에서 주행을 시작하며, 유럽과 중국, 미국으로 확대할 예정이다.

미국 NASA의 기술을 기반으로 개발한 돌발상황이나 방해물에 영향을 받지 않는 자율주행 기술인 SAM(Seamless Autonomous Mobility)도 인공지능과 자율주행 시스템에 통합해나갈 계획이다.

닛산은 지속적인 시스템 업데이트를 통해 2020년 완전 자율주행 기능을 제공한다는 계획을 세우고 있다. 닛산은 자사 홈페이지를 통해 "소설이 현실로 만들어지기까지 필요한 기술적 진보를 달성했다"고 밝혔다. CES 2017에서 카를로스 곤 회장 겸 최고경영자(CEO)는 "배출가스가 없고, 자동차 사고로 인한 사망자도 없는 미래 이동수단을 진보시킬 것"이라고 강조하기도 했다.

현재 이 프로파일럿 시스템은 전담 콜센터를 통해 주행정보와 상태를 실시간으로 파악하고 운전자에게 돌발상황이 발생했을 경우, 이 콜센터를 통해 운전자의 자율주행 시스템에 개입하거나 자율주행에 발생한 부수적인 문제를 해결할 예정이다.

Ford

▲포드, 2021년 핸들·페달 없는 차 생산…美 3개 주에서 시험주행 중

포드는 2021년까지 승용차 공유 플랫폼이나 호출 택시에 공급할 자율주행 자동차를 선보일 계획이다. 구글이 개발하고 있는 핸들이나 페달이 없는 자율주행 시스템과 같은 무인 자율주행차가 될 것으로 보인다.

포드 마크 필드 최고경영자(CEO)는 지난해 3월 비즈니스 인사이더와의 인터뷰에서 "(자율주행차 공유 플랫폼이) 우리가 처음이라고 할 수는 없지만 포드는 이 프로젝트를 실현하려고 한다"며 "고급차만이 아닌 모든 사람이 이용할 수 있는 환경을 만들 것"이라고 밝힌 바 있다.

포드는 현재 미국 애리조나와 캘리포니아, 미시간 3개 주에서 자율주행 시험을 진행하고 있고, 미시간 대학의 가상도시 'Mcity'에서도 자율주행 차의 시험 운행을 하고 있다. 2017년부터는 유럽으로 확대해 현재 시험주행 중인 시험차량을 30대에서 100대로 늘릴 계획이다.

포드는 중국 최대 검색엔진 업체인 바이두와 함께 자율주행 핵심 센서 '라이다(Lidar)' 생산업체인 실리콘밸리의 벨로다인(Velodyne)에 1억5천만달러(약 1770억원)를 투자했다.

포드가 구상 중인 차량 공유 서비스 플랫폼은 호출택시와 같은 '라이드헤일링(ride-hailing)', 우버나 렌탈과 같은 '라이드셰어링(ride-sharing)' 업체에 자율주행차를 대량 공급하는 것을 목표로 하고 있다.

GM & Cruise Automation

▲GM, 리프트(Lyft)와 협력해 무인 완전자율주행차 개발

제네럴모터스(GM)는 CES 2017에서 우버와 같은 차량공유 업체로 전 세계 190개 도시에 진출한 리프트(Lyft)에 5억달러(약 6천억원)를 투자하며 주문형 자동차와 무인 자율주행차 공유서비스 시장에 뛰어들었다.

GM 매리 바라 CEO는 "향후 차량 공유 개념이 퍼지면 자동차 소유는 현격히 줄어들게 될 것"이라며 "자율주행 기술이 성숙해지면 가장 먼저 자동차 시장에서 차량 공유 모델이 주력이 될 것"이라고 말했다.

GM은 자율주행차 개발을 위해 지난해 3월 10억달러(약 1조2천억원)을 투자해 자율주행 기술 벤처기업 '크루즈 오토메이션(Cruise Automation)을 인수했다. 앞서 크루즈 오토메이션은 이미 독일 폭스바겐그룹에 자율주행 시스템과 센서 등을 공급한 이력으로 주목을 받기도 했다.

GM은 그룹 산하에 자율주행개발팀(Autonomous Vehicle Development Team)을 두고 주요 자율주행 기술을 개발하고 관련 업체를 인수하거나 플랫폼 전략을 진두지휘하고 있다. 2020년 상용화 자율주행차를 내놓을 것으로 예상되지만, 그룹 관계자는 "사람들이 예상하는 것보다 훨씬 빠를 것"이라며 기대감을 높이고 있다.

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