만일 <타이타닉>이 자율주행을 했더라면...
#5. 도로 위를 달리는 자율주행 자동차의 탄생!
서부를 배경으로 하는 영화들을 일컬어 보통 웨스턴 무비(Western Movie)라고 표현한다. 미국의 서부 개척 시대를 시간적 배경으로 하면서 황량한 대지나 모래바람, 오래된 술집 등이 공간적 배경으로 그려지는 게 일반적이다. 때론 리볼버를 들고 있는 두 사람의 결투 장면이나 유독 말이 없는 방랑자들이 등장하기도 한다. 그리고 반드시 주인공과 함께 나타나는 멋진 말(Horse) 한 마리. 서부 개척 시대 바로 그 당시, 말이나 마차는 반드시 필요했던 운송 수단이다.
동영상 스트리밍 서비스인 넷플릭스(Netflix)에서 옴니버스 형태로 제작한 에단 코엔과 조엘 코엔 감독의 <카우보이의 노래, The Ballad of Buster Scruggs>는 총 6개의 에피소드를 묶은 작품인데 이 중 말을 타고 있는 카우보이의 모습이나 마차를 이용해 광활한 대지 위를 온종일 이동하는 장면들이 등장한다. 사실 카우보이는 말을 타고 소를 몰고 다니는 일종의 '목동'이지만 총을 들고 다니는 방랑자가 먼저 떠오르는 것도 그리 이상해 보이진 않는다.
James Franco in the Coen brothers' <The Ballad of Buster Scruggs> from Netflix 출처 : wnpr.org증기기관과 본격적인 운송수단의 탄생, 자동차
증기기관(Steam Engine)이라는 기계가 탄생하면서 철도라는 개념이 생겨나기도 했다. 증기기관은 과거 1차 산업혁명을 이루었던 거대한 존재 중 하나다. 타임머신을 이용해 과거와 미래를 넘나드는 대표적인 타임슬립 무비 <빽투더퓨처, Back To The Future>는 총 3편으로 이루어져 있는데 마지막 3편에서 등장한 증기기관차의 클래식한 부활은 지금 생각해도 인상적이다. 보통 시속 100km에 가깝게 운행되는 경우가 있기는 하지만 지속적으로 연료를 넣어 증기의 힘을 극대화해야 시속 100km 이상을 달릴 수 있다는 대사가 등장하기도 한다. <빽투더퓨처>의 이야기를 이끌어나가는 데 있어 가장 중요한 역할을 했던 타임머신 드로리안(DeLorean)은 존 드로리안(John Z. DeLorean)이 창립한 DMC(DeLorean Motor Company)에서 처음이자 마지막으로 제작한 자동차인데 3편에서 산산조각이 나게 된다. 타임머신은 브라운 박사(크리스토퍼 로이드)에 의해 증기기관차의 모습으로 다시 부활했지만 드로리안을 제작했던 DMC는 재기와 부활을 꿈꾸지도 못하고 재정적으로 위기를 겪으며 역사 속으로 사라졌다. 서울과 부산, 목포를 왕복하는 KTX의 속도가 최대 시속 300km를 넘고 프랑스의 고속철도인 TGV(Train à Grande Vitesse)가 시속 570km를 기록한 사례를 생각해보면 무려 200년 전의 증기기관도 시속 100km의 속도가 가능했으니 그렇게 느린 속도는 아니었던 것 같다.
<Back to the Future EP.3> 출처 : bottleneckgallery.com증기기관의 힘은 열을 이용해 작동하는데 이러한 기계화는 자동차라는 운송수단으로도 이어졌다. 꽤 비싼 가격의 자동차이기 때문에 현대 사회처럼 누구나 탈 수 있는(또는 소유할 수 있는) 보편적인 수단은 아니었다. 자동차가 널리 보편화되기 시작하면서 마차를 끌던 마부들이 점차 사라지는 계기가 되기도 했다. 말 그대로 새로운 기술이 일자리를 빼앗게 된 전형적인 케이스다.
Old-fashioned Vehicle. 출처 : autodesk.com속된 말로‘깡통차’라는 표현을 쓰기도 하는데 차량을 운행하는 데 있어 가장 필수적인 요소만 탑재한 것의 의미를 이렇게 표현하기도 한다. 미국의 자동차 왕이라 불리는 헨리 포드(Henry Ford)는 본격적인 기계화를 통한 대량생산 방식으로 자동차를 대중화하는데 기여했다. 헨리 포드가 창립한 자동차 회사 포드(FORD)는 자동차 산업의 출발선과 같다. 사실 헨리 포드의 회사 경영에 대한 마인드는 꽤 유명한 편이다. 하루 8시간 노동과 최저임금 하루 5달러는 당시 직원들에게 최고의 복지이자 최적의 근무환경이었을 것이다. 자동차라는 것이 처음 탄생한 이후 비록 ‘깡통차’라고 해도 제대로 굴러가는 수준만 된다면 운송수단으로써 매우 큰 영향력을 보일 수 있다. 그렇기에 어떻게 하면 가장 효과적인 힘을 낼 수 있을지에 대한 엔진 연구가 활발하게 이루어지기도 했다. 공기를 압축해 연료를 착화시키는 내연기관 엔진(Internal combustion engine)에 대한 연구가 이어졌다. 언급한 것처럼 공기 그리고 연료에서 발생하는 화학 에너지가 자동차의 내부 기관을 통해 작동하고 이 힘을 동력으로 활용하는 방식이다.
그렇게 자동차는 조금씩 발전해갔다.
자동차 안에서도 즐길 수 있도록 오디오 장치가 탑재되었고 무더운 여름과 추운 겨울에도 대비할 수 있도록 에어컨과 히터가 들어왔으며 급기야 ABS(Anti-lock brake system)나 TCS(Traction control system) 같은 특수한 시스템들이 거듭 발전하기에 이르렀다. 여기서 말하는 ABS는 차량 급제동 시 일어날 수 있는 바퀴 잠김 현상 즉 록업(Lock-up) 현상을 방지하기 위한 특수 브레이크 장치이고 TCS는 눈이나 비가 내린 이후 미끄러울 수 있는 도로 위에서 자동차에 달린 타이어가 헛도는 경우를 대비해 구동력을 제어하는 시스템이다. 이러한 기능이 도입된 후 차량 뒷부분에는 ABS나 TCS가 장착된 차량임을 광고하듯 보여주기도 했다. 물론 이러한 사례들은 점차 사라졌고 차량의 성능은 계속해서 진화했다. 메르세데스 벤츠의 경우 차량이 외부 충격으로 인해 운전자를 포함해 차량 탑승자들에게 치명적인 피해가 가지 않도록 에어백(Air Bag) 시스템을 처음으로 개발하기도 했다. 차량에 탑재된 첨단 센서가 일정한 수준의 충돌을 감지하여 에어백을 터뜨리게 된다. 에어백이 탑재된 차량에도 SRS 에어백(Supplemental Restraint System)이라는 문구가 각인처럼 표시가 되어있는 걸 볼 수 있다. 지금은 대다수 차량에 탑재된 안전장치다. 차량의 역사는 매우 길지만 짧게 알아봤다.
그렇다면 자율주행 자동차가 탄생하게 될 수 있도록 기반이 되는 내용에 대해 알아보도록 하자.
타이타닉에 자율주행 기술이 있었다면...
제임스 카메론이 연출한 기록적인 영화 <타이타닉, Titanic>은 1912년 빙산과 충돌해 침몰한 영국의 타이타닉호를 소재로 제작한 1997년도 영화다. 러닝타임만 무려 194분이었다.
https://www.imdb.com/title/tt0120338/?ref_=fn_al_tt_1
만일 타이타닉호에 장애물 충돌을 감지하는 센서가 있었다면 1천 명이 넘는 희생자는 없었을지도 모르겠다. 타이타닉은 영국에서 출발해 뉴욕으로 향하던 중이었다. 망망대해 위에서 항해하는 배는 어떻게 정해진 경로를 따라 출발지에서 목적지까지 아무런 문제 없이 질주할 수 있는 것일까? 물론 태양이나 달이 움직이는 변화, 나침반 등이 과거에 사용했던 도구였다면 내비게이션(Navigation)은 인공위성과 GPS를 통해 정확한 위치 데이터를 확보할 수 있도록 해주는데 선박에 우선적으로 사용되었다고 한다. 차량에 탑재되기 시작한 내비게이션은 실제 거리를 측량한 실측값(Actual Survey)을 기반으로 제작하기도 하고 인공위성이 촬영한 영상 데이터를 바탕으로 만들어지기도 한다. 내비게이션이 작동하는데 가장 중요한 역할을 하는 것은 역시 GPS(Global Positioning System)다. 본래 군사용으로 최초 개발되었지만 민간에도 개방되어 이제는 모두가 사용하고 있다. 디스플레이가 탑재되기 이전의 차량은 내비게이션을 별도로 구매하여 활용했지만 이젠 대다수의 차량들이 태블릿과 유사할 정도의 디스플레이를 탑재하고 있고 고성능의 내비게이션 시스템을 제공한다. 운전자가 직접 주소나 도로명을 입력해야 하고 전후방 주시와 더불어 올바르게 정주행 하는지 모니터링해야 하는 부담이 피로감으로 쌓일 때가 있다.
Airplane. 출처 : rd.com거대한 비행기를 조종하는 기장들은 10시간이 넘는 거리를 어떻게 비행할 수 있을까? 보통 비행기에는 자동 운항 장치인 오토 파일럿(Autopilot) 기능이 탑재되어 항로 설정에 맞춰 하늘 위를 정교하게 날아다닐 수 있는 것이다. 물론 기상 변화에 따라 기장이 직접 조작해야 하는 경우도 있고 이착륙 시에는 기장과 부기장이 상호 협조하여 비행기를 안전하게 움직일 수 있도록 한다. 선박에도 이러한 자동조종장치가 존재하고 있어 사람이 직접 조작하지 않아도 사전에 설정한 코스를 유지할 수 있도록 하는 시스템이 마련되어 있다. 선박의 조향 메커니즘이라던지 코스를 유지할 수 있는 시스템 등은 연료 비용을 절감할 수 있는 효과도 있다. 우주선에 존재하는 자동 항법 장치도 이와 유사하다고 볼 수 있다. 운석이나 위성, 행성들을 제외하곤 거의 장애물이 없는 우주라는 넓은 공간을 비행하는 것, 그리고 오랜 시간 직접 조종을 하는 경우는 극히 드물 것이다. 이러한 오토 파일럿 기능은 우주인들이 다른 업무를 수행할 수 있도록 돕는다.
이처럼 비행기나 선박, 우주선에 탑재된 오토 파일럿 기능을 차량에 탑재할 수 있다면 우리의 피로는 줄게 될 것이고 내비게이션에 설정된 목적지에 안전하게 도달할 수 있으리라.
자율주행 자동차(Autonomous car)는 SF 영화 속에서 여러 차례 등장한 바 있다. 가장 많이 언급되는 영화는 2054년의 미래를 배경으로 그려진 톰 크루즈 주연의 <마이너리티 리포트, Minority Report>다. 영화계의 거장인 스티븐 스필버그는 늘 자신의 상상력을 극대화시켜 이를 표현하는데 첨단 테크놀로지에 대한 가능성과 잠재력을 이 작품에 모두 넣었다고 해도 과언은 아니다. 실제 범죄가 일어나기 전, 범죄를 예측하고 범죄를 벌이는 누군가를 단죄한다는 목적으로 탄생한 프리크라임이라는 치안 시스템은 데이터를 바탕으로 구현된 것이지만 사실 픽션에 가까울 수 있다. 그럼에도 불구하고 프리크라임의 팀장인 존 앤더튼(톰 크루즈)이 타고 있는 자동차는 아무런 조작이 없어도 알아서 움직이는 자율주행 자동차의 형태를 그대로 보여주고 있다. 상상만 해도 얼마나 편리한가? 피곤하다면 눈을 붙일 수 있고 급한 업무를 처리할 수도 있으며 음식을 먹거나 바깥 풍경을 바라볼 수도 있다. 그래도 차량은 알아서 움직인다. 자율주행 자동차가 탄생한 이유는 인류의 편의를 꾀하고 라이프 스타일의 혁신을 가져온다. 첨단 테크놀로지의 진화와 발전은 유토피아를 지향한다. 미국의 헨리 포드, 독일의 칼 벤츠(Karl Friedrich Benz), 고틀립 다임러(Gottlieb Daimler) 등이 대표적인 자동차 발명가라면 그들 손에 의해 만들어진 포드와 메르세데스 벤츠의 브랜드는 전 세계를 주름잡는 자동차의 시조(始祖) 격이라 하겠다. 사실 현존하는 자동차 브랜드는 무려 100개가 넘는다. 그런데 이러한 브랜드들이 모두‘자율주행 자동차’를 연구하고 있는 것은 아니다. 더구나 자동차 회사가 아니라 IT 기업이나 그래픽 업체들이 자율주행에 관한 연구와 개발을 하는 경우들도 생겼다. 자율주행 자동차라는 키워드를 떠올렸을 때 가장 먼저 생각나는 기업은 다름 아닌 구글이다.
<계속>
<같이 보는 영화>
- <카우보이의 노래> : https://www.netflix.com/kr/title/80200267
- <빽투더퓨처 Part 3> : https://www.imdb.com/title/tt0099088/?ref_=nv_sr_3?ref_=nv_sr_3
- <마이너리티 리포트> : https://www.imdb.com/title/tt0181689/?ref_=nv_sr_1?ref_=nv_sr_1
<참고>
- <Henry Ford's first car>, thehenryford.org
- <25 years passenger airbag at Mercedes-Benz>(2012.8.6), media.daimler.com
- <30 Types of Navigation Equipment and Resources Used Onboard Modern Ships>(2019.3.6), marineinsight.com
- <We Finally Know How Autopilot Works on an Airplane>, rd.com
