로보택시는 어떻게 주변을 인식하고 스스로 주행할까?

카메라 쓰는 테슬라 vs 센서 융합하는 웨이모 비교

이미 많은 차들에 자율주행 기능이 포함되기 시작했다. 멀지 않은 미래에는 택시 기사 없이 운행하는 로보택시가 돌아다닐 수도 있다. 자율주행 기술의 발전 때문이다.

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자율주행 기술을 이끄는 두 기업, 테슬라와 웨이모

​자율주행차라고 하면 대표적인 두 회사가 있다. 테슬라와 웨이모이다. 테슬라는 이미 많은 사람들이 알겠지만, 웨이모는 낯설게 느껴질 수 있다.

그도 그럴 것이, 주변에서 테슬라 전기차는 쉽게 발견할 수 있다. 테슬라는 전기차 자체와 자율주행 소프트웨어를 모두 직접 생산하기 때문이다.

반면 웨이모는 구글 산하의 자율주행 전문 기업인데, 직접 차를 생산하지는 않는다.

크라이슬러 미니밴, 재규어 전기차 같은 기존 자동차 업체의 차량을 받아서 그 위에 웨이모 자율주행 시스템을 탑재한다. 그리고 이 차로 자율주행 택시 등을 운영하며 서비스를 제공하는 회사이다.

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두 기업의 궁극적인 목표는 ‘운전자 없이도 안전하게 목적지까지 운행하는 완전 자율주행 차’를 만드는 것이다. 하지만 접근 방식은 완전히 다르다.

자율주행차는 어떻게 주변을 인식하고 스스로 운전할까?

자율주행차의 눈이 되어주는 기술들은 차에 탑재된 카메라와 각종 센서들이다. 그런데, 테슬라와 웨이모는 센서 철학이 꽤 다르다.

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먼저, 테슬라의 일론 머스크는 “사람은 눈(카메라)으로만 운전한다. 기계도 카메라와 AI의 조합이면 충분하다"며 Vision-only 철학을 밝혔다.

자율주행차에 달린 카메라는 사람의 눈처럼 기능한다. 차선과 신호등•표지판•색깔까지 인식하여 시각 정보를 수집하고 AI 비전 알고리즘으로 해석한다.

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이처럼 테슬라의 자율주행은 사실상 카메라 중심 비전 시스템이다. 다만 사람의 눈도 그렇듯, 카메라는 빛이나 날씨에 영향을 받는다. 빛이 너무 강하거나 눈이나 비가 오면 제대로 인식하기가 어렵다. 또한, 거리와 깊이를 정확히 인식하는 것은 어렵다.

반면, 웨이모는 최대한 많은 센서로 안전성을 확보하자는 주의다. 웨이모는 라이다•레이더•카메라 기술을 총동원한다.

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여기에 들어가는 LiDAR(라이다, Light Detection and Ranging)는 레이저를 쏘고, 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 거리와 형태를 파악하는 기술이다.

이를 통해 차량 주변의 360도로 3D 지도를 생성한다. 어두운 환경에서도 인식 가능하나, 비•눈•안개에 취약하다는 단점이 있다.

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이러한 단점을 보완하기 위해 Radar(레이더, Radio Detection and Ranging) 기술도 포함된다. 전자파를 쏘고 반사파를 분석하여 거리와 속도, 움직임을 측정하는 기술이다. 이 기술은 악천후에서도 기능하여, 차량과 보행자 충돌 방지에 사용된다.

테슬라 vs 웨이모, 현재 스코어는?

국제 자동차 공학회(SAE)는 자율주행 기준을 정했다. 숫자가 올라갈수록 사람의 개입이 줄어들고, 시스템이 더 많은 것을 대신하는 것을 뜻한다.

테슬라와 웨이모의 자율주행 레벨은 어떻게 될까? 테슬라의 자율주행은 레벨 2 수준이고, 웨이모는 레벨 4 수준이다.

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테슬라는 카메라 중심으로 가는 대신 안전성이 떨어지며 레벨 2에 머물러있지만, 비용이 저렴하여 대량생산이 가능하다는 장점이 있다.

웨이모는 각종 센서를 총동원한 만큼 안전성이 높고 복잡한 상황도 잘 인식한다. 따라서 레벨 4 수준으로 상용화되어 미국 특정 도시에서 자율주행 택시를 제한적으로 운영하고 있다. 하지만 센서 비용이 비싸서 상용화 속도가 느리다.

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테슬라는 싸고 대중적인 단계적 진화를 노리고 있고, 웨이모는 비싸더라도 먼저 안전한 완전 자율주행을 구현해야 한다는 노선이다.

궁극적으로 만나야 할 길이기는 하다. 센서 가격이 내려가고, 카메라와 AI의 성능이 올라간다면 점점 비슷해질 가능성도 있다.