한양대-LG유플러스…세계 ‘최초’ 5G 자율주행차 도로서 막히자 '요리조리'

[글로벌모터즈 노정용 기자] 4차 산업혁명 기술의 집약체인 자율주행차가 세계 최초로 일반 차량들과 서울 도심 도로를 달렸다.막히면 멈췄다 가거나 요리조리 빠져나가는 기술을 선보였다.

한양대학교 자동차전자제어연구실 ‘에이스랩(ACE Lab)’과 LG유플러스가 11일 한양대학교 서울 캠퍼스에서 기자간담회를 열고, 세계 최초 5세대 이동통신 기반의 도심도로 자율주행 기술을 공개 시연했다.

내부 핸들에는 자율주행 모드로 전환 가능한 버튼이 있고, 그 위에는 현장의 모습을 송출하는 5G 카메라가 설치돼 있었다. 백미러에는 자율주행 시 전방물체를 인식하는 카메라가 부착됐고 앞쪽에는 AI 기반으로 상황을 모니터링하는 모니터가 보였다.

LG유플러스는 "5G 자율주행차가 통제되지 않은 도심 도로에서 일반 차량들 틈에 섞여 달리는 것은 이번이 처음"이라고 말했다.

한양대와 LG유플러스는 "진화된 자율주행 및 통신 기술을 알리기 위해 자율주행 실험도시나 비교적 차량이 없는 외곽 지역이 아닌 혼잡한 도심 도로를 택했다"고 밝혔다.

실제로 이날 시연에서 자율주행차 'A1'은 다수의 일반 차량들이 주행 중인 서울 강변북로·올림픽대로 위에서 수시로 일어나는 전·후·측방 차선 변경, 끼어들기 등에 유연하게 대응하는 모습을 여과 없이 보여주었다.

한양대는 지난 2016년 5월 대학교로서는 처음으로 국토부로부터 일반도로에서 자율주행 할 수 있는 허가를 받았다.

A1은 10시45분 서울 성수동 한강수도사업본부 앞에 도착, 11시5분부터 한강수도사업본부 앞 강변북로 갓길에서 자율주행 모드를 시작했다.
운전자가 핸들의 자율주행 모드 전환 버튼 누르자 “자율주행을 시작합니다. 오늘 구간은 강변북로, 영동대교, 올림픽대로, 성수대교, 서울숲 주차장까지입니다”라는 멘트 나왔다. 이어 A1은 강변북로로 가기 위한 터널로 진입했다. 11시 7분 터널을 빠져나와 강변북로 진입순간 본차선 합류전 좌측 깜빡이가 저절로 켜졌다.

왼쪽 차선으로 진입으로 50km였던 속도가 60km까지 올라갔다. 80km 표지판을 지나가면서 표지판을 스스로 인식해 제한속도로 달리기 시작했다. 앞 차가 멈추자 A1도 속도 줄이며 적당한 간격 두고 멈췄다. 11시 9분 코엑스 영동대교 방면으로 빠졌고 이때 대교 진입을 위해 10~20km 속도로 서행했다. 이때도 스스로 왼쪽 본 도로로 진입하기 위해 왼쪽 깜빡이를 켰고 약 10km로 서행했다. 차선 변경 시도하면서 진입했고 3차선으로 주행했다. 11시 14분 올림픽대로 이후 김포공항에서 들어오는 차량들 인식하면서 본 도로로 합류했고 성수대교로 합류했는데 이때 60km의 속도로 주행했다.


주행중 앞 차량 멈춰있어 적당한 간격 두고 A1도 멈췄다. 해당 차선만 멈춰있고 옆차선 차량들은 달리지만 오른쪽 길로 빠져야 하므로 서행하며 기다렸다. 이어 앞차가 출발하고 2~3초 가량 지나자 A1도 출발하기 시작했다. 오른쪽 길로 빠져야 하는데 앞에 버스가 정차중이자 A1은 왼쪽깜빡이로 차선 변경하며 왼쪽으로 갔다가 다시 버스를 지나서 오른쪽 길로 나갔다. 이때 서울숲 터널로 진입했다.

터널 이후 2차선으로 가다가 오른쪽 깜빡이 켜고 끝차선으로 변경. 오른쪽에 타다 차량 앞 부분이 조금 밖으로 나와있자 A1은 속도를 줄이며 살짝 왼쪽으로 피해 달렸다. 우회전하자 한강사업본부 차단기 앞에 과속방지턱 2개 나왔다. 이때 A1은 속력을 10km 이하로 줄이며 과속방지턱을 통과했다.

11시18분이 되자 "드디어 목적지에 도착했습니다. 자율주행을 종료합니다"라는 메시지가 나왔다.

자율주행 분야의 세계적 권위자로 불리는 선우명호 한양대학교 ACE Lab 교수는 “5G 자율주행차는 교통체증 해소, 안전사고 예방 등 사회적 문제 해결에 크게 기여할 수 있는 4차 산업혁명 기술의 집약체”라며 “교통 흐름을 원활하게 돕고 돌발 변수에 대응하는 능력을 지속적으로 진화시켜 궁극적으로 완전 자율주행(5단계) 기술”이라고 밝혔다.


■ 총 6개 등급(0~5) 중 4단계 ‘고도 자율주행’…운전자 개입 없이 차량 스스로 운행, 돌발상황 대처도 신속

LG유플러스는 이번에 선보이는 5G 자율주행차의 명칭은 ‘에이원(A1)’이라며 미국 자동차 공학회(SAE) 분류 기준 중 4단계 ‘고도 자율주행’에 가깝다고 설명했다.

SAE는 사람이 모든 운전에 관여하는 0단계부터 자동주행시스템(ADS)이 모든 환경에서 주행하고 사람은 승객의 역할만 하는 5단계까지 분류했다. 4단계는 운전자의 개입 없이 스스로 주행 가능한 단계를 의미한다.

이날 시연에서 A1의 운전석 탑승자는 실제로 ‘자율주행 모드 켬(ON)’ 스위치를 누른 후 도착할 때까지 운전대와 가속·제동 장치에서 손발을 뗐다. 성수동 한강사업본부에서 출발한 A1은 강변북로-영동대교-올림픽대로-성수대교를 거쳐 서울숲 공영주차장에 도착하는 약 8Km의 거리를 25분 동안 스스로 주행했다.

강변북로를 달리는 동안에는 규정 제한 속도인 80km 이하를 유지했다. A1은 각 도로마다 부착된 속도 제한 표지판을 스스로 읽고 이를 실제 주행 속도에 반영하는 기술을 갖췄다. 차량 간격은 주행 속도에 따라 다르게 유지했다. 급제동 시 제어할 수 있는 거리를 스스로 계산해 앞 차와의 안정적인 간격을 두는 방식이다.

일반 도심 도로인 영동대교에서는 전·후·측방 차량의 끊임없는 차선변경, 끼어들기에 실시간 대응하는 ‘인공지능(AI) 기반 주행 환경 인식’ 능력이 돋보였다. 이는 차량에 장착된 ▲카메라 ▲레이저 펄스를 발사하고 그 빛이 주위 대상 물체에서 반사되어 돌아오는 것을 받아 물체까지 거리를 측정, 주변 모습을 정밀하게 그려내는 장치인 라이다(Lidar) ▲강력한 전자기파를 발사해 그 전자기파가 반사되어 돌아오는 반향파를 수신해 물체를 식별하거나 물체 위치, 속도를 탐지하는 장치인 레이더(Radar) 등 다양한 센서 정보를 통해 주변 상황을 인지, 미래 상황을 예측하여 주행 위험도를 판단하는 기술이다.

ACE Lab은 자체 개발한 ‘딥러닝 기반 AI 기술’이 자율주행차 분야의 ‘알파고’와 같은 역할을 할 것으로 기대하고 있다. AI가 주행 도로·상황·변수 등의 경험을 지속적으로 축적·분석하며 끊임 없이 진화해 나간다는 설명이다.

■ 탑승자, 5G망 기반 대용량 VR 콘텐츠 끊김 없이 감상…자율차, 관제센터와 주변 교통정보 송수신 통해 실시간 주행 전환

본격 자율주행 시대가 열리면 차량 탑승자는 개인적인 시간 활용도도 커진다. 가령 출근길에 독서를 하는 것이 가능해지고, 미디어를 시청할 수도 있다. 이날 행사에서는 실제로 차 안에서 콘텐츠를 감상하는 시연도 이어졌다.

A1이 올림픽대로를 달리는 동안 시연자는 차 안에서 5G 스트리밍 영상을 시청했다. 직접 가상현실(VR) 전용 헤드셋(HMD)을 착용하고 그랜드캐니언, 해양생태계, 아이돌 연습 등의 대용량 VR 콘텐츠를 지연이나 로딩 없이 실시간으로 이용했다.

향후 LG유플러스는 준비 중인 VR전용 플랫폼을 통해 ▲구글과 공동 제작한 독점 콘텐츠 ▲다양한 장르의 VR 영화 ▲아름다운 여행지 영상 ▲세계적으로 주목 받는 공연 영상 ▲인터렉티브 게임 ▲VR 웹툰 등 양질의 가상현실 콘텐츠를 제공할 계획이라고 밝혔다.

성수대교 북단에 들어선 A1은 주변 도로 상황을 인지하고 스스로 예상 경로를 변경하는 모습을 보였다. 관제센터에서 5G망을 통해 목적지 주변의 사고 정보를 전달하자, 차량 내부에서는 음성 알림과 함께 화면 표시가 나타났다. A1은 당초 진입 예정이었던 서울숲 북측 입구를 대신하여 동쪽 입구를 통해 서울숲 공영주차장으로 주행 경로를 변경해 안내했다.

LG유플러스 관계자는 “자율주행차가 대중화되면 각각의 차량들이 감지하는 현장 교통 정보를 관제센터에 전송하고, 관제센터에서는 이를 기반으로 다시 각 자동차에 최적 주행 경로를 실시간으로 내려줘 교통 흐름을 원활하게 돕는다”며 “특히 수십·수백만대 차량과 대용량 정보를 실시간으로 주고받기 위해서는 ‘데이터 고속도로’라 할 수 있는 5G 통신망이 필수적이다”라고 설명했다.

■ 5G망·자율주행 관제센터 통해 주행 모습 생중계

이날 한양대 시연장에서 LG유플러스가 구축한 5G망과 자체 개발한 저지연 영상송신기를 통해 자율주행 모습의 실시간 중계가 이뤄졌다. 자율주행차 내부에 장착된 2대의 카메라가 주행 영상을 촬영하면 관제센터를 통한 5G망으로 지연 없이 한양대까지 전송하는 방식이다. 관제센터에서는 자율주행차의 현재 위치도 실시간으로 보여줬다.

시연장 한쪽에는 LTE와 5G의 실제 처리 속도를 한눈에 볼 수 있도록 영상 비교 체험 공간도 마련됐다. 카메라 1대는 5G와 저지연 영상송신기, 다른 1대는 LTE로 중계되는 화면을 송출해, 각 통신망에 따른 영상 처리 속도의 차이를 쉽게 볼 수 있도록 했다. 특히 5G의 경우 초저지연 속성을 기반으로 현장 상황을 LTE 보다 신속하게 전달하는 모습을 극명하게 보여줬다.

선우명호 한양대학교 ACE Lab 교수는 “5G를 기반으로 하는 미래 자율주행차 모델은 산학연 협력을 통해 기술 진화가 급속도로 이뤄지고 있다”라며 “특히 통신-자동차 산업간 빠른 융합을 기반으로 궁극적으로는 운전대와 페달 없는 완전 무인차 시대가 도래할 것”이라고 설명했다.

이상민 LG유플러스 FC부문장·전무는 “5G 통신망의 초저지연성은 자율주행차의 안정성을 높여줄 핵심 요소로 꼽힌다”며 “한양대학교 ACE Lab의 앞선 자율주행 기술과 LG유플러스의 5세대 이동통신망을 기반으로 지속적인 공동 연구를 추진할 계획”이라고 밝혔다.

한편 한양대학교 ACE Lab은 2017년 말 경부 고속도로에서 자율주행 기술 실증에 나선 바 있다. 당시 A1은 약 420km 거리를 6시간 동안 달리며 자율주행 플랫폼 핵심 기술의 안정성을 입증했다.

이날 선우명호교수는 ‘자율주행자동차의 주요 핵심기술’이라는 주제의 발표를 통해 “가장 중요한 것은 실제 도로와 교통 상황”이라며 “자율주행차가 지역마다 차이를 보이는 차선도 인지해야하기 때문에 이를 극복할 문제로 볼 수도 있다”고 설명했다.

5G 통신기술에 대해서는 ▲교통신호 인식 ▲현재 통신 지연시간으로 어려운 차량간 정보 공유 ▲지도 업데이트 ▲인포테인먼트를 상용화 할 수 있을 것이라고도 말했다.

이날 선우명호 교수는 "주행 구간에 대해 법적으로 문제는 없었는지, 운전자의 생명과 직결된 문제인데 보안은 어떻게 해결했는지"에 대한 질문에 "다음달 상용화를 앞두고 이 구간 모두에 5G 중계기가 있어 그 구간을 채택한 것"이며 "통신 보안과 관련해서는 유플러스가 심혈을 기울였다. 보안은 또 다른 영역이기 때문에 많이 신경 쓰지 못했다"고 말했다. 이와관련, 강종오 LG유플러스 담당은 "통신은 정보를 주는 것, 차량 내부에 보안 영역이 따로 있다"고 설명했다.

또한 구글 자회사 웨이모와 우리나라 기술수준을 비교해 달라는 주문에 대해서는 "웨이모는 십년에 걸쳐 연구를 진행했고 자율주행 차 대수도 많다. 규모 자체가 다르다"라고 말했다. 이어 "자율주행 알고리즘은 우리나라도 세계적이지만 규모상 데이터가 부족하다"며 "중요한 센서인 라이다, 레이더, 카메라의 경우 핵심원천기술이 미국, 독일 등 외국에 있어 기술은 부족하다"고 털어놓았다.

선우 교수는 이날 "SKT가 지난해 K시티 외에도 시흥에서 자율주행을 한 것으로도 알고 있는데 이번 주행이 세계 최초가 맞는지"에 대해 질문받자 "5G를 상용화해 자율주행에 이용한 경우는 세계최초가 맞다"고 강조했다.

이에 대해 강종오 LG유플러스 담당은 "KT 평창은 제한 구간에서 비표준 방식이었다. K시티는 일반도로라고 보기엔 어렵다"며 "SKT도 5G를 이용하긴 했으나 수시로 끊긴 것으로 알고 있어 제대로 된 5G 자율주행은 LG유플러스가 최초라고 할 수 있을 것"이라고 주장했다. 그는 "실제 5G랑 연동된 부분이 관제, 엔터테인먼트 말고도 있는지"에 대해서는 " 5G연동은 차량 관제, 5G망 통한 실시간 영상 전송, 엔터테인먼트만 한 것이 맞다. VTX(Vehicke to Everything)는 아직 하지 않았다"고 밝혔다.

선우명호 교수는 "VTX는 차량과 신호등 등에도 접목이 가능한 것으로 미국 라스베이거스에서는 교통신호와 차량이 통신하고 있다. 국내에서는 아직 불가능하다"고 말했다.

그는 무단횡단하는 아이가 있을 경우 운전자를 보호할 것인지, 아이를 보호할 것인지와 같은 자율주행차의 윤리적 문제에 대해서는 "당연히 서야한다. 내년부터 일부 국가에서 비상정지 관련 법규가 적용된다. 저속주행일 때에는 당연히 안전하게 서야한다. 다만, 급제동이다"라고 말했다. 하지만 "고속도로의 경우 조금 다르다. 고속도로에서는 저속주행해서는 안되는 곳이다. 대신 동물이 나오는 등 돌발 상황에서는 정지할 수 있다"고 밝혔다.


노정용 기자 noja@g-enews.com