자율주행의 핵심과 관련 기업 소개 (日, Zenrin)

요약

• 4차 산업혁명의 중심 자율주행차, 2020년 레벨3 수준 상용화 목표
• 라이다(LiDAR) 자율주행 핵심센서로 부각
• 자율주행 기술이 센서 중심 → 센서/지도 융복합 추세
• 日, JV 'Dynamic Map Planning' 설립을 통해 고정밀지도 제작 중
• 日, 최대 상업용 지도 제작 기업 'Zenrin'

(출처 : NHTSA - 美, 운수성 고속도로교통안전국 / SAE - 美. 자동차기술자협회)

4차 산업혁명의 중심에 자율주행차가 핵심 산업으로 자리 잡고 있는 가운데, 현대차를 비롯한 글로벌 자동차 기업들은 현재 2단계에서 완전 자율주행으로의 상용화를 목표로 개발에 집중하고 있습니다. 현재의 기술 수준은 제한된 조건에서 운전자 개입 없이 차량 스스로 작동이 가능한 레벨2 단계에 이르고 있는데, 주요 글로벌 완성차 업계는 2020년까지 3단계 수준 이상의 기술 개발 완료를 목표로 하고 있습니다. 

자율주행의 핵심은 무엇일까요? 크게 카메라, GPS, 레이더(RADAR), 라이다(LiDAR)로 압축되는데, 자율주행차의 핵심 센서로 라이다가 개발의 키(KEY)로 부각받고 있습니다. 자율주행의 가장 근본적인 기술은 주변 상황의 정보를 얼마나 빠르고 정확하게 읽어 들이느냐 하는 '인지'와 관련한 것들입니다. 이를 위해 각종 측정 센서와 카메라가 자동차에 부착되는데, 그 대표적인 기술이 '라이다(Light Detection And Ranging)'입니다. 라이다는 레이저를 발사해 물체에 반사되어 돌아오는 시간과 강도, 주파수의 변화, 편광 상태의 변화 등을 측정해 대상과의 거리와 농도, 속도, 형상 등 물리적 성질을 측정하는 장치로 그 데이터를 통해 정확하게 달리고 서고 핸들을 꺾는 것이 가능하게끔 합니다. 

(출처 : RADAR / LiDAR, 디지털데일리)

반면 레이더(RADAR)는 항공기, 배 등 주변에 장애물이 없는 환경에서 장거리 측정이 용이하지만 도로의 경우 주변에 차량, 건물 등 장애물이 많아 실질적으로 장거리 측정에는 어렵다고 할 수 있습니다. 따라서 소형화가 어렵고 가격이 비싸다는 단점에도 불구하고 라이다 센서가 레이더에 비해 자율주행 기술에서 핵심이 되고 있습니다. 또한 자율주행 구현을 위해서는 정밀도로지도 제작이 필수라고 할 수 있는데 최근 자율주행 기술이 센서 중심에서 센서와 지도가 융복합된 추세로 변하면서 점차 중요성이 높아지고 있습니다. 

(출처 : 현대엠엔소프트)

2016년 7월 테슬라 자동차의 자율주행 중 센서 미인지로 인한 사망사고가 있었습니다. 자율주행차가 사고 없이 무사히 운행을 하기 위해서는 주변 지형지물을 정확히 인지하는 것이 중요하기 때문에 기존 디지털지도보다 10배 이상의 정확도를 가지면서 실제 도로와 10~20cm 수준의 차이를 갖는 HD 정밀지도 개발이 필요하다고 할 수 있습니다. HD 정밀 지도에는 터널과 도로의 균열, 차선의 도색 상태, 건물 노후화 측정과 같은 구체적인 주변 정보까지 담게 되기 때문에 기업들은 이 지도를 만들기 위해 라이다를 포함한 다양한 센서들을 활용해 전국 도로와 주변 지형 등의 정보를 빠짐없이 조사하고 있습니다. 

(출처 : 팅크웨어)

이러한 고정밀지도 개발의 필요에 따라 기존 내비게이션 업체들도 3D 전자 지도에 이어 실사 3D 지도 내비게이션도 점차 출시를 늘리고 있습니다. 실사 3D 지도는 고용량의 위성 데이터나 항공 데이터를 최적화해 내비게이션에 표현한 것으로 이동 경로를 실제에 더 가깝고 사실적으로 표현해 길 안내에 적합하다고 할 수 있습니다. 하지만 한 해 촬영 가능 기간이 연중 3개월에 그쳐 최신 지도 데이터의 업데이트가 쉽지 않고, 정밀지도에 비해 오차 범위의 차이가 커 현재 자율주행 수준인 주행보조 역할에서는 일부 사용될 수도 있지만 3단계 이상의 자율주행 범주에서는 정밀지도에게 자리를 내어줄 것으로 판단됩니다. 또한 자율주행에서 정밀지도가 핵심 경쟁력이다 보니 자사의 제품을 우선적으로 적용할 것으로 예상되 국내 기업의 내비게이션 제품이 경쟁력을 가지기는 어려울 것으로 보입니다. 그렇다면 일본의 자율주행 개발 현황은 어느 정도 수준에 이르렀는지 살펴보았습니다.

(Dynamic Map Planning 주주 현황)

일본은 2020년 도쿄올림픽 이전까지 대중교통의 자율주행 실용화를 목표로 설정하고 정부의 지원 아래 2016년 9월 일본 기업 연합 JV인 'Dynamic Map Planning'을 설립하였습니다. 자율주행차의 상용화에 필수적인 3차원 다이나믹 지도 제작을 목표로 삼고 있는데, 오차 범위가 수 cm 내에 이르는 초정밀 3차원 지도를 자동차 전용도로 300km에 한해 우선적으로 제작할 예정입니다. 지도 제작을 위한 차량을 운영하는 것만으로도 수천억원의 비용이 발생할 전망이라고 합니다.

(출처 : https://www.bloomberg.com/quote/9474:JP)

'Dynamic Map Planning' 설립자 중 하나인 '젠린(Zenrin)'은 일본 최대 상업용 지도 제작 기업으로 일본이 최대 축적 지도를 개방한 후 사실상 공간정보산업 생태계에서 유일하게 살아남은 지도회사입니다. 부진한 실적에도 주가는 역행하고 있는 것을 보면 미래에 대한 기대감이 상당히 커 보입니다. 현재 우리가 스마트폰이나 PC 상에서 볼 수 있는 일본 지도의 대부분은 젠린이 제공한 것이라고 할 수 있습니다. 자동차 내비게이션용 지도를 구글, MS 등의 디지털 지도로 제공해왔으며 현재는 자율주행 시대에 필수적인 고정밀지도를 제작하고 있습니다.

실제 젠린의 일본 전역 70개 거점 1,000여 명의 조사원들은 일 6시간 이상 번지, 문패, 건물명, 도로의 형상 등 세부적인 부분들을 체크해오고 있으며, 2012년부터는 일본 전역 3,500만 개 건물 부지의 입구와 건물의 현관이 어디인지를 체크하는 항목을 추가해 지도의 정확성을 높이고 있습니다. 완전자율주행의 경우 Door to Door 운행이 필수이기 때문에 보다 정확한 지도 제작을 위한 준비라고 볼 수 있을 것 같습니다. 이러한 젠린의 오랜 기간 축적해 온 고정밀 데이터가 가치를 부각받으며 최근에는 엔비디아와 협력해 자율주행차용 HD 지도를 개발할 계획이라고 합니다. 자율주행 시장에서 국내 내비게이션 업체들이 경쟁력을 갖기에는 아직 기술 수준이 열악해 보이며, 젠린의 향방을 통해 국내 지도업체들의 미래를 그려보는데 도움이 될 것으로 판단됩니다.

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