애플 자율주행차, 극비사항 드러났다

- 자율주행테스트에 NASA 출신 4명 포진+자율차 기술 수준 나와

apple car

▲애플사가 캘리포니아에서 자율차량 운행 테스트 권한을 확보한 지 약 2주 만인 4월 28일(현지시간), 백색의 Lexus RX450h SUV가 실리콘 밸리 도로에서 포착됐다. 블룸버그 통신에 사진을 제공 한 사람에 따르면, 이 차량에 탑재된 센서는 밸로다인 라이다 (Velodyne Lidar) 의 최신 64채널 라이더로, 최소 두 대의 레이더 및 카메라가 포함되어 있다. Source: Bloomberg

■ 애플, 캘리포니아로부터 허가 취득

2014년부터 타이탄 (Titan) 프로젝트 등으로 두꺼운 비밀의 베일에 쌓여있던, 애플이 드디어 2017년 4월 14일에 캘리포니아 자동차국으로 부터 30번째(허가 받은 기업들)의 도로주행테스트를 할 수 있는 면허와 허가를 취득했다(WSJ, The Australian). 허가 대상은 소프트웨어와 하드웨어를 탑재해 개조한 렉서스 2015년형 RX450h 하이브리드 스포츠유틸리티차(SUV) 3대와 운전기사 6명이다. 

그간 애플은 자체의 폐쇄회로 트랙 (track) 과 인공지능 시뮬레이터에서 테스트를 해왔는데, 이제는 실제 도로로 나와서 도로 지도와 상태를 구축하고, 자동차들의 실시간 도로주행 모델을 통해 스마트 데이터를 확보한 후, 여기에 인공지능 알고리즘을 융합해, 예측이 어려운 인간 운전자들의 행동을 학습해야 한다. 

이번 허가 취득으로 오랜 기간 소문이 돌았던 자율주행 시장에 대한 애플의 관심이 확인된 것이며, 알파벳의 웨이모 처럼 애플이 꼭 자율주행차는 아니더라도 소프트웨어나 센서 등의 하드웨어를 개발했을 수도 있을 것이다. 다만 애플 측은 여전히 "머신러닝과 자동화 시스템에 투자 중"이라는 원론적인 입장을 반복하며 주행허가 관련 언급을 거부했다고 외신들은 보도했다.

apple car2

▲Source: Bloomberg


■ 애플, 자율주행테스트에 NASA 출신 영입

애플이 캘리포니아주의 자율주행테스트에 투입할 6명의 운전기사들의 신원이 밝혀졌다. 이 중 4명은 바로 미국항공우주국 (NASA) 출신들이다. 미국 캘리포니아주 자동차국이 2017년 4월 14일에 애플에 발급한 자율주행차 공공도로주행 허가증을 보면 시험차량의 앞좌석에는 NASA 출신의 4명이 영입되어 투입되는 것으로 확인 됐다(Business Insider, WSJ, Apple Insider).

2014년부터 '타이탄'이라는 프로젝트 명으로 자율주행차 개발에 뛰어든 애플은 지금까지 이 프로젝트에 누가 관여하는지를 비밀에 부쳤으나, 비즈니스인사이더와 월스트리트저널이 2017년 4월 21일에 캘리포니아주 자동차국에 정보공개청구 (public records request) 를 통해 허가신청서 및 허가증을 확보함에 따라 프로젝트 주도자들의 윤곽이 드러났다. 

애플은 이 자동차국에 제출한 이들 파일에서 운전자들을 ‘driver/operators’로 적시하고 있다. 또한 이 애플의 파일에는 ‘자율주행테스트’뿐만이 아니라 ‘자율시스템 (automated system)’ 과 테스트 차량 운전자를 위한 교육 프로그램의 연습 (a walk-through of the training program for test vehicle operators) 인 ‘특정 교육을 위한 개발 플랫폼 (Development Platform Specific Training)’ 도 포함되어 있다. 

월스트리트저널이 지적하듯이 이들 임원급 엔지니어들과 박사급 엔지니어들이 자율차에 탑승해 직접 도로주행테스트를 한다는 것은, 알파벳의 12번째 자회사인 웨이모(Waymo)의 역사를 비교했을 때(2009년도부터 시작), 아직은 초기 단계로 보고 있다. 웨이모의 경우 소프트웨어가 충분히 안정적일 때까지 수석급 직원들이 직접 매일 테스트를 했으며, 그 다음 하위급 직원들에게 넘겼다. 비즈니스인사이더는 이들 박사급 엔지니어들이, 2016년 10월에 인공지능 이사로 애플에 들어온, 평판 높은 살라크훗디노브 (Ruslan Salakhutdinov) 교수의 지시를 받고 있다고 보도했다.

애플의 허가증 명단에는 ▲실파 굴라티 (Shilpa Gulati) 가 맨 먼저 등장한다. 그녀는 2009년 NASA의 재정 지원으로 목성 (Jupiter) 의 달인 유로파 (Europa) 을 탐사하기 위한 자율차 (autonomous vehicle) 개발 프로젝트 팀의 일원으로 남극 (Antarctica) 에서 일했다. 이후에는 독일의 자동차 부품 업체인 로버트 보쉬 (Robert Bosch GmbH) 로 옮겨 무인자동차 관련 업무를 했으며, 2015년부터 '실리콘밸리 회사'에서 특별 프로젝트를 하는 것으로 링크드인 (LinkedIn) 에 소개돼 있다. NASA의 제트추진연구소 (Jet Propulsion Laboratory) 에서 직접 근무했던 세 명도 애플의 도로주행 허가증에 이름이 올라 있다. 문을 열수 있는 로봇을 설계했던 ▲폴 허버트 (Paul Hebert) 와, 3차원 물체를 찾아내는 알고리즘(algorithms)을 집중 연구했던 ▲제레미 마 (Jeremy Ma), 로봇을 위한 모션계획 알고리즘 (motion-planning algorithms) 을 작업했던 ▲빅터 황 (Victor Hwang) 등이다. 

나머지 2명을 보자. 전 테슬라의 엔지니어이며 스탠포드대학 박사인 ▲크리스토퍼 데이비드 가다 (Christopher David Gadda) 와 제어시스템 박사인 ▲데이비드 로사 (David Rosas) 다. 

이처럼 애플이 NASA에서 무인기기 관련 업무를 했던 전문가들을 투입한 것은 자율주행차 개발에 앞서 뛰어들었던 경쟁업체들을 재빨리 따라잡을 수 있게 해 줄 것이라고 월스트리트저널은 설명했다.

■ 허가신청서에 드러난 애플의 자율차 기술

자 이번에는 비즈니스인사이더가 2017년 4월 21일에 입수한 애플의 허가신청서 내용과 스크리브디 (Scribd) 에 마이키 켐벨 (Mikey Campbel) 이 올린 23장의 파일들 중 애플의 자율차 기술 수준을 알 수 있는 중요한 것만 몇 가지 소개하기로 한다. 

필자가 보기에도 웨이모와 비교했을 때 트랙수준이라 초보수준으로 판단된다. 그러나 이제 트랙에서 도로로 나왔으니 기술 수준이 높아질 것으로 기대하고 있다.

애플은 ‘자율시스템 (automated system)’ 을 개발해 왔고, 캘리포니아 주에서 도로주행 테스트를 하기 전에, 테스트 차량 운전자를 위한 교육 프로그램인 ‘특정 교육을 위한 개발 플랫폼 (Development Platform Specific Training)’ 을 통해 운전자들을 훈련시켜 왔다.

허가신청서에는 “개발 플랫폼은 하드웨어와 소프트웨어를 이용하여 주변환경의 사물들과 이벤트들을 모니터링 한다”라고 기입되어 있다. 또한 “이 기술은 스티어링(조향장치), 가속과 감속을 위해 전자명령을 전송할 수 있다. 따라서 역동적인 주행 작업을 수행한다” 라고 기록돼 있다. 교육의 주요 열쇠는 자율차가 핸들을 잡으라고 경고할 때 매뉴얼모드로 전환과 경고에 관계없이 운전자가 스스로 판단해 매뉴얼모드로 전환하는 방법에 관한 것들이다.

훈련 패킷에 따르면, 애플의 직원들이 자율주행기술을 테스트하기 위해 사용하고 있는 자율차에는 로지텍 (Logitech) 스티어링 휠과 같은 소비자 비디오 게임 장비가 장착되어 있으며, 와이어로 연결된 페달을 이용해 동력을 발휘한다. 따라서 분명한 것은 자율시스템과 개발플랫폼은 전자로 제어되는데, 예를 들어 조이스틱 (joystick) 혹은 자율소프트웨어로 실험하는 것이다. 애플은 이에 대해 코멘트를 거절했다. 

또한 파일에는 애플은 자율차 운전자들이 훈련을 받기 전에 7가지 테스트 (7 Tests) 를 패스해야 한다고 되어 있다. 각각의 안전 운전자들은 두 가지의 실질적인 주행 (two practice runs) 과 3가지의 프라이빗 코스처럼 보이는 테스트를 패스해야 한다. 

1

▲ 캘리포니아주 자동차국에 제출한 파일에 등장하는 허가를 받은 3대의 2015년형 렉서스 RX450h. Credit: Apple via California DMV.

2

▲ 캘리포니아주 자동차국에 제출한 파일에 등장하는 자율시스템과 교육과정과 자율차 내부. 로지텍(Logitech) 스티어링 휠과 와이어로 연결된 페달. Credit: Apple via California DMV.

다음은 7가지 테스트로, 유형에는 기본 운행 (Basic Maneuver)-간섭하고 운전대를 잡는 매뉴얼모드 (Intervention)-조건부 (Situational) 가 있다. 기본운행에는 30mph의 저속주행 (Low Speed Driving) 과 65mph의 고속주행 (High Speed Driving) 이 있다. 매뉴얼모드의 간섭에는 타이트 U-턴 (Tight U-Turn), 급 핸들링 (Sudden Steering Input), 급 가속 (Sudden Acceleration), 급 감속 (Sudden Braking) 이 있다. 조건부에는 턴 신호와 실제의 모순 (Conflicting Turn Signal and Action) 이 일어날 경우 매뉴얼모드로 전환해서 차선을 변경한다.

3

▲ 7가지 테스트. Credit: Apple via California DMV.

4다음은 애플의 폐쇄회로 트랙에서 30mph의 저속주행의 훈련으로, 매뉴얼 입력 행동요령에는 ▲ 안전 운전자는 자율모드주행 모드인 DBW (Drive-by-Wire) 없이 가속할 수 있어야 한다, ▲ 브레이크를 밟거나 혹은 운전대를 잡으면 DBW가 해제되고, 안전 운전자는 개발 플랫폼의 매뉴얼모드로 전 코스를 완수한다. 

교육목표로는 안전 운전자는 30mph를 유지하면서 코스 내에 개발 플랫폼이 유지되는지 확인한다. 

조건으로는 트랙길이는 0.25마일(400미터)이고, 개발 플랫폼 상태는 DBW 콘트롤러를 이용한 주행이다. 

도로의 화살표 방향은 차선의 중앙선으로 자율주행 모드인 DBW로 주행하고 도로의 점선 방향으로 벗어나면 매뉴얼모드로 주행한다.

5

다음 그림은 애플의 폐쇄회로 트랙에서 15mph의 저속주행으로 타이트 U-턴을 훈련하는 것으로, 매뉴얼 입력 행동요령은 ▶ 안전 운전자는 자율모드주행 모드인 DBW 없이 가속할 수 있어야 한다. ▶ 브레이크를 밟거나 혹은 운전대를 잡으면 DBW가 해제되고, 안전 운전자는 개발 플랫폼의 매뉴얼모드로 전 코스를 완수해야 한다. 교육목표로는 ▶ 개발 플랫폼이 타이트 U-턴 존에 들어선다. ▶ 안전 운전자는 15mph를 유지하면서 코스 내에 개발 플랫폼이 유지되는지 확인한다. 조건으로는 트랙길이가 xx 마일이고, 개발 플랫폼 상태는 DBW 콘트롤러를 이용한 주행이다. 도로의 화살표 방향은 차선의 중앙선으로 자율주행 모드인 DBW (Drive-by-Wire) 로 주행하고, 도로의 점선 방향으로 벗어나면 매뉴얼모드로 주행한다.

6

다음은 자율차가 차선을 이탈했을 경우 매뉴얼모드로 경로를 수정하는 훈련으로, 매뉴얼 입력 행동요령으로는 ▲ 안전 운전자는 자율모드주행 모드인 DBW 없이 가속할 수 있어야 한다. ▲ 브레이크를 밟거나 혹은 운전대를 잡으면 DBW가 해제되고, 안전 운전자는 개발 플랫폼의 매뉴얼모드로 전 코스를 완수해야 한다.

교육목표로는 ▲ 자율차가 차선에서 오른쪽이나 왼쪽으로 갑자기 차선을 이탈해 주행할 수 있다. ▲ 안전 운전자는 운전대를 잡아 매뉴얼모드로 경로를 수정하여 차선을 유지해야 한다.

조건으로는 트랙길이는 0.25마일이고, 개발 플랫폼 상태는 DBW 콘트롤러를 이용한 주행이다.

도로의 화살표 방향은 차선의 중앙선으로 자율주행 모드인 DBW (Drive-by-Wire) 로 주행하고, 도로의 점선 방향으로 벗어나면 매뉴얼모드로 주행한다.

7다음 그림은 30mph의 저속주행에서 자율차가 갑자기 빠르게 가속할(급가속) 경우 운전자는 매뉴얼모드로 브레이크를 밝아 속도제한을 유지해야 한다.

다음 그림은 다음 그림은 30mph의 저속주행에서 자율차가 갑자기 급-브레이크를 잡는(급 감속) 경우 운전자는 매뉴얼모드로 브레이크를 밝아 속도제한을 유지해야 한다.8

다음 그림은 자율차가 오른쪽 깜빡이를 켜고 오른쪽 차선으로 변경하고자 하나 곧장 주행할 때 운전자는 운전대를 잡아 매뉴얼모드로 오른쪽 차선으로 변경한다. 

 

9

 [정리 김들풀 기자  itnews@itnews.or.kr]

 

크기변환_사본-10632695_637493523030856_2757249799481243589_n차원용 소장/교수/MBA/공학박사/미래학자

아스팩미래기술경영연구소(주) 대표, 전 국가과학기술심의회 ICT융합전문위원회 전문위원, 국토교통부 자율주행차 융복합미래포럼 비즈니스분과 위원, 전자정부 민관협력포럼 위원, 국제미래학회 과학기술위원장