자율주행 개발의 현주소와 도전
아직도 요원한 레벨4 자율주행
이 원고는 제가 정기적으로 기고하는 KISA(한국인터넷진흥원) 리포트 시리즈의 6월 원고입니다.
많은 실리콘 밸리 기업이나 테슬라를 비롯한 자동차 회사는 몇 년 전부터 3-4년 안에 완전 자율주행차를 선보이겠다고 장담했다. 그러나 아직 우리 주변에서 자율주행차를 쉽게 볼 수 있지 않다. 지난 6월 5일 월스트리트 저널에 올라온 기사의 제목이 의미심장한데, ‘일론 머스크가 말한 것과 상관없이 자율주행차는 아직 수십 년이 걸릴 수 있다.’였다.(1) 일론 머스크는 2015년에 앞으로 2년 안에 완전 자율주행차가 나올 것이라고 주장했지만(2), 테슬라가 얘기하는 풀 셀프 드라이빙(FSD) 조차 아직 레벨 2 정도라는 것이 내부 문서에서 인정한 내용이다.
5월 24일에는 뉴욕 타임스가 자율주행에 대한 기대치를 재조정하고 더 시간이 필요하다는 기사를 종합적으로 보도했다.(3) 법정 분쟁이나 사고 발생의 문제도 있지만 더 중요한 이슈는 개발 비용에 수십억 달러를 넣어도 아직 가까운 시일 안에 소위 레벨 4 수준의 자율주행은 아직 어렵다는 것이다.
현재 자율주행차에 대한 기술 수준을 평가하는 2020년 내비건트 리서치 자율주행 순위에서는 웨이모가 가장 앞서 있고, 리더 그룹에는 크루즈, 포드, 바이두가 있으며, 앱티브(APTIV)와 협력한 현대가 10위 권 안에 있다. 사람들이 잘 아는 테슬라는 가장 하위에 있는 기업이다.
그림 1 내비건트 리서치 자율주행 순위2020년 10월부터 아리조나 피닉스에서 로보 택시 서비스를 본격적으로 시작한 알파벳의 웨이모는 몇 개월이 지나도 다른 도시로 확장을 하고 있지 않고 있다. 레딧에서 이에 대해 질문이 오갈 때 웨이모 직원이 답을 한 것은 ‘다른 곳으로 빠르게 확장하고 싶은데 아직도 안전하게 주행하려면 너무 많은 일이 있다.’는 것이다. (4) 그러나 안전 외에도 사실 또 하나의 문제는 웨이모 서비스를 운영하는데 너무 많은 비용이 든다는 점이다.
실제로 자율주행을 운영하기 위한 운영진은 생각보다 많이 필요하다. 차량을 관재하고, 청소를 하고, 사용자의 문의에 대응해야 하고, 실제 주행차를 따라가면서 관찰하는 팀도 있다. 게다가 차량 가격도 아직 수십만 달러가 들기 때문에 택시 운행으로 번 돈을 갖고 회사가 이익이 나기는 너무 어려운 일이다.
이런 문제로 우버와 리프트는 너무 많은 자금이 투입된다는 점에서 자율주행에 대한 연구 개발에서 발을 빼고 있다. 리프트는 자사의 자율주행차 부문을 토요타의 자회사인 우븐 플래닛(Woven Planet)에 5억 5천만달러 받고 넘기기로 했다.(5) 우버는 2020년 12월 경쟁사인 오로라(Aurora)에 프로젝트를 넘기고 4억 달러를 투자하기로 했다. 두 회사는 이미 자율주행차에 수억 달러의 자금을 투입했었다.
물론 우버나 리프트가 완전히 자율주행을 포기했다고 볼 수는 없다. 여전히 자율주행을 도입하기 위한 팀을 유지하고 있고, 일부 지역에서는 활용이 가능할 것으로 생각하고 있다. 문제는 모든 도로에서 사용할 수 있는 가에 대한 대답이다.
스타트업의 경우도 비슷한데, 크게 주목 받던 죽스(Zoox)는 아마존에 12억 달러 이상 금액으로 매각했으며, 애플과 구글, 우버 출신이 만든 아이크(Ike)는 배송 전용 자율주행차 업체인 뉴로(Nuro)가 인수했고, 보이지(Voyage)는 크루즈(Cruise)에게 매각했다. (6) 죽스는 2014년에 창업해서 투자 금이 거이 10억 달러에 달했고, 27억 달러 수준으로 평가 받았던 점을 보면 더 이상 자금 투입이 어려워 중도에 포기한 것으로 볼 수 있다.
부르킹스 연구소 자료에 따르면 지금까지 자율주행에 투입한 자금이 800억 달러를 넘어섰다고 하는데, 자동차 주요 기업은 앞으로도 개별적으로 60억에서 100억 달러 정도를 더 투입해야 기술 구현이 가능할 것으로 보고 있다. 핏치북에서는 2030년쯤 가능할 것으로 보지만 이것도 지나치게 낙관적인 시각이다. 웨이모의 엔지니어 출신에 지금 오로라 임원인 크리스 엄슨(Chris Urmson)은 앞으로 30년 이상 더 가야 가능할 것으로 본다고 말하고 있다. 자율주행 기술은 21세기에 가장 과장된 기술이라는 말까지 나오고 있다.
사실 앤드류 응 교수가 2016년 와이어드에 기고한 글에서 언급한 여러 문제는 아직도 인공지능으로 풀기 어려운 문제들이며, 로봇 자동차의 제어는 또 다른 차원의 문제이기도 하다. 앤드류 응 교수는 도로를 바꾸기 전에는 자율주행을 어려울 것이라 전망했다.(7)
우리가 자율주행을 얘기하면 많은 사람들이 인지 부분과 세계 모델에 대해서만 얘기하지만 자율주행에는 센싱과 액추에이터에 해당하는 하드웨어, 그리고 경로와 움직임에 대한 계획 수립 모듈이 필요하고 이는 매우 복잡한 구조로 이루어진 시스템이 되어야 한다.(8)
자율주행에는 딥러닝 외에도 멈춤 사인 앞에서 어떤 행동을 해야 하는 규칙 기반 학습과 추론, 그리고 지식 기반 추론이 필요하다. 나아가서 전혀 겪어 보지 못한 상황에서 우리의 지식과 경험, 기술을 어떻게 적용할 것인가에 대한 전문가 추론이 필요하다는 것이 듀크 대학의 메리 커밍스의 주장이다.
테슬라의 일론 머스크도 최근 트윗에서 실 세계 문제를 푸는 인공지능이 나와야 완전 자율주행이 가능할 것이라고 했는데, 이는 사람과 같이 운전을 하는 것을 의미하는 것이고 이 능력은 아직 우리가 어떻게 하는지 모르는 부분이 많다. 인공지능으로 이를 구현하기는 아직 요원한 일이기 때문이다. 지금까지 머신러닝이나 딥러닝으로 해결한 부분은 지능의 아주 작은 유형에 불과하기 때문이다.
물론 저속으로 운행하면서 지도가 잘 만들어져 있는 일부 공간, 특별히 만들어진 도로나 고속도로를 달리는 트럭 같은 경우는 좀 더 이른 시간 내에 상용화가 가능할 수 있다. 또한 자율주행이 완전한 일반 인공지능을 모두 다 필요로 하지 않을 수도 있다. 화성에 간 로버를 보면 완전한 정보를 갖지 않아도 주행이 가능할 수도 있다는 것을 알 수 있다. 그러나 그 곳에는 다른 차나 길거리에서 움직이는 다양한 물체가 없다.
중국의 경우
중국에도 자율주행차를 위한 스타트업의 도전이 눈에 띄지만 역시 큰 자금력이 필요하다. 6월 24일 유망한 위라이드(WeRide, 文遠知行)가 5개월 동안 6억 달러 이상의 자금을 조달했다고 발표했다.(9) 2018년에 르노와 닛산, 미쓰비시로부터 3천만 달러 출자를 받았고, 이번에도 세 회사의 투자 연합에서 3억 1천만 달러를 추가로 받았다.
위라이드의 기업가치는 33억 달러로 평가 받고 있는데, 2019년 11월부터 로보 택시를 운영해 1년간 15만회, 6만 명이 넘는 이용객을 날랐고, 전체 주행 거리가 500만km를 넘어섰다. 이번 출자 역시 레벨 4 수준의 자율주행을 연구 개발하기 위한 자금이라고 밝혔다.
그림 2 위라이드 자율주행 로보택시 이미지또 다른 스타트업 포니 아이는 토요타로부터 4억 달러 투자를 받았으며, 현대자동차와 파트너십을 맺었다. 자율주행 택시 서비스를 위해서는 비아(Via)와도 협력 중이다.
그러나 중국에서 가장 앞선 기업은 바이두이다. 올해 1월에 지리자동차와 합작해 바이두 자동차를 설립한다고 하면서 전기차 업체로 나선다. 자율주행에서는 2017년부터 아폴로라는 이름으로 자율주행차 개발을 추진하고 있고, 2020년 10월 베이지에서 로보택시 서비스 ‘아폴로 고’를 시작했다. 40대의 택시로 시험지역 700km 안에서 이루어지고 지정된 승하차장에서 내리고 탈 수 있다고 한다. 이는 알파벳의 웨이모를 따라가면서 좀 더 넓은 지역에서 시험을 실행하고 있는 모습이라고 볼 수 있다.
국내의 경우
현대차는 2019년 앱티브(APTIV)와 합작 법인 모셔널을 만들겠다고 선언했고, 2022년까지 자율주행 플랫폼 개발을 완료한다고 했다. 이 합작 법인의 가치는 40억 달러로 평가하면서 현대와 기아, 현대 모비스가 현금 16억 달라와 4억 달러 가치의 기술을 출자하기로 했다.
2019년 현대가 발표한 목표에서도 2024년에는 자율주행차 양산이 가능할 것이라고 했으나 목표 달성이 쉽지는 않을 것이다. 그러나 모셔널을 통해서 2023년 리프트에 무인 택시를 공급하기로 했다는 점에서 그 성과를 지켜볼 필요가 있다.
어떤 의미에서는 현대차가 레벨 4 이상의 자율주행은 모셔널에게 위임했다고 볼 수 있다. 2021년 2월에는 라스베이거스 일반 도로에서 레벨 4 주행을 성공했다고 발표했다.
국내에서 아쉬운 점은 자율주행 분야에 작은 스타트업은 있으나, 레벨 4를 외치는 세계 수준의 스타트업의 도전을 아직 볼 수 없다는 점이다. 정부가 자율주행을 위한 여러 데이터셋을 구축하고 있는 점을 보면 매우 아쉬운 부분이다. 그래도 포드 사를 포함해 2,200만 달러를 투자 받은 팬텀AI, 누적 투자금이 472억원에 달하는 스트라드비전 등이 한국인이 창업한 이 분야 전문 스타트업으로 관심을 받고 있다. 그러나 앞에서도 말한대로 조 단위의 돈이 들어가는 사업 특성 상 이를 어떻게 넘어설 것인지 지켜봐야 한다.
나아가며
2020년 12월에 GM의 크루즈는 캘리포니아 주정부에서 시험 허가를 받아 레벨 4 시범 운전을 하기 시작했다. 이는 5대에 한하며 차량 속도는 시속 30마일 (시속 48km)를 넘지 않고 호우나 안개와 같은 혹독한 환경에서의 운행은 하지 않는다는 조건에서 허용한 것이다. 포드 역시 아르고AI와 손잡고 4단계 테스트를 하고 있다. 아르고AI에는 폭스바겐도 투자를 하고 있다.
GM은 2023년부터 두바이에서 최대 4천 대의 레벨 4 무인 로보택시 서비스를 하겠다고 한다. 그러나 이런 실험이 성공한다고 해도 과연 적정 가격의 자율주행 자동차를 만들어 낼 수 있는 가 하는 점과 이들이 일반 도로에서 충분히 안전하게 운행을 하게 허용할 것인가는 다른 문제이다.
가장 중요한 점은 경제성이다. 자율주행이 기술만의 문제가 아니라 전체 서비스를 운영하는데 들어가는 비용이 워낙 커서 호출 서비스라고 해도 과연 조수석에 모니터링 하는 사람이 앉지 않고 운행을 할 수 있을 것인가 하는 점과 웨이모의 경험처럼 다양한 소비자 요구에 응대하거나 차량 자체의 유지 보수, 관련 고급 기술 인력의 유지 등의 문제를 어떻게 풀어갈 수 있는 가에 성패가 달려 있기 때문이다.
본 원고는 KISA Report에서 발췌된 것으로 한국인터넷진흥원 홈페이지에서도 확인하실 수 있습니다.
참고 문헌
1. The Wallstreet Journal, “Self-Driving Cars Could be Decades Away, No Matter What Elon Musk Said,” Jun 5, 2021
2. Fortune, “Elon Musk Says Tesla Vehicles Wil Drive Themselves in Two Years,” Dec 22, 2015
3. The New York Times, “The Costly Pursuit of Self-Driving Cars Continues On. And On. And On.,” May 24, 2021
4. Ars TECHNICA, “Why hasn’t Waymo expanded its driverless service? Here’s my theory,” May 7, 2021
5. The New York Times, “Lyft will sell its self-driving car business to a Toyota subsidiary,” Jun 16, 2021
6. The Verge, “Cruise acquires Voyage in another autonomous vehicle merger,” Mar 15, 2021
7. Wired, “Self-Driving Cars Won’t Work Until We Change Our Roads – And Attitudes,” Mar 15, 2016
8. Sen Gerrish, “How Smart Machines Think,” The MIT Press, 2018
9. 뉴시스, “[올댓차이나] 중국 자율주행 스타트업 위라이드 6800억 자금 조달,” 2021년 6월 24일
