자율주행차는 4차 산업혁명의 결정판 ~~

자율주행차 도입은 자동차 산업의 일대 혁신일 뿐 아니라 전 세계 모든 사람의 삶의 패턴과 도시 공간 활용 방법, 물류 이동 방법을 바꾸는 사회 경제의 구조적 변화가 될 전망이었다. 역시한 자율 주행 기술의 탑재는 인공 지능(AI)조 용굘(5G기반의 V2X)와 같은 4차 산업 혁명의 핵심 기술에 근거하고 있어 이를 통해서 산업 생산성의 비약적 증대를 가져올 수 있기 때문에 4차 산업 혁명의 진정한 완성으로 볼 수 있다. 따라서 자율주행에 대한 이해와 개발현황, 향후 전망 등에 대해 소개한다.이재일[유진투자증권 애널리스트]

우선 자율주행차가 가져올 수 있는 사회경제적 효용에 대해 알아보자. 글로벌 리서치 기관인 스트래티지 애널리틱스는 자율 주행 차가 가져올 경제적 가치가 장기적으로 7조 달러 이상이 될 것으로 예상하고 있다. 요기에는 자율주행차의 상품으로서의 시장가치뿐 아니라 자동차 문화재 예방에 의한 사회경제적 비용의 저감, 줄어든 운전시에 증대된 생산성 향상 등이 포함된다. 전 세계 자동차 문재가 80%는 운전자의 부주의로 발발하면서 완전한 자율 주행 기술이 도입되면 연간 수만명에서 수십 만명의 생명을 문재에서 구할 수 있는 것으로 예상된다.글로벌 컨설팅 회사인 에이티 커니는 2035년 자율 성주 이상 차로로써 한 시오 나쁘지 않아는 모드 여가 때 때 로이 최고 소4조일 000억분(780만년)부터 최대 5조일 000억분(970만년)이 될 것으로 예상하고 있다. 그러한 여가 추가는 생산성 향상을 통해 경제적 효용을 가져올 뿐만 아니라 개개인의 삶의 질 면에서도 가치를 매기기 어려운 향상을 초래한다. 자율주행 기술의 상용화까지 숱한 난관이 있는데도 각국 정부와 글로벌 기업들이 사활을 걸고 기술개발을 추진하는 이유가 바로 사회경제적 가치에 있다.

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자율 주행 자동차의 기술 단계는 큰 부분, 자율 주행과 완전 자율 주행으로 구분되며, 세부적으로는 SAE(Society of Automotive Engineers)이 제시한 기준에 의한 격 0에서 레벨 5까지 6단계로 구분된다. 현재까지 상용화된 자율 주행 기술은 레벨 3이하의 부분, 자율 주행 기술에 해당된다. 수준 2수준의 부분, 자율 주행 기술에서는 현대 자동차의 HDA(Highway Driving Assist)을 사례로 꼽힌다. HDA는 고속도로라고 하는 한정된 공간에서 스스로 이동하지만, 드라이버의 상시 집중을 요구하는 보조적인 기능을 제공한다. 레벨 3수준의 부분, 자율 주행 기술에서는 돈 세디 A8에 적용된 호랑이 픽쟈무파하나롯(Traffic Jam Pilot)을 사례로 꼽힌다. 정체된 고속 도로에서 차선을 유지하고 주행하는 시스템으로 정체가 풀리면서 정해진 최대 시속 60km를 넘어서게 되면 운전자에게 신호를 보내고 주행 통제권을 넘겨주면 안 된다. 수준 2와 달리 시스템 작동 중에는 운전자의 개입이 필요 없다는 점에서 차별성이 있다.완전 자율 주행 단계 수준 4~5수준의 자율 주행 차는 아직 본격적인 상용화가 이뤄지지 않았다. 기술적 완성도 또한 일부에게 유출되기에 부족하고, 이에 상응하는 법적.제도적 장치가 마련돼 있지 않기 때문입니다. 하지만 자율주행 기술로 가장 앞선 미국 시장을 중심으로 서서히 변이 조짐이 나타나고 있다.​

미국의 실리콘밸리는 글로벌 자율주행차 연구개발의 허브 역할을 톡톡히 했다. 실리콘밸리는 자율주행차 개발의 핵심 인력이 모여 있는 곳으로 공공도로(Public Road)에서 안전요원이 탑승하지 않은 자율주행차를 테스트할 수 있는 특수한 입지조건을 갖고 있다.미국의 기술 연구 회사인~선비의 건 트리 서치는 글로벌, 자율 주행 자동차 관련의 작은 기업을 리더 컨텐더 챌린저, 팔로어 등 4단계로 구분한 리더 보드를 주기적으로 발표하고 있다. 현재 리더 그룹에 속한 업체는 총 7개로 그 중 GM, 웨이 모, 포드, 앱, BMWIntel-FCA연합 등 5개사가 미국 국적이었던 이처럼 미국은 가장 많은 선도 작은 기업을 보유하고 있을 뿐 아니라 완성 차 IT, 작은 기업, 티아 1부품 회사가 포함된 다 청천 된 자율 주행의 생태계를 구성하고 있다. 이 같은 다양성은 글로벌 자동차시장을 쥐고 흔드는 덕하나과 하나봉, 양적 성장으로 미국을 이미 넘어선 중국도 따라잡지 못하는 기술적 해자로 작용하고 있다.​

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웨이 운전하는 2009년부터 자율 주행 차 프로젝트를 시작, 현재 가장 많은 자율 주행 자동차 시험 플리트(Fleet)로 가장 길자율 주행 기록을 보유하고 있다. 웨이 모의 자율 주행 트랙 음반은 20하나 2년 30만마일에 도달한 향후 20하나 5년 6월 하나 00만마일, 20하나 8년 하나 0월에는 하나 000만마일을 돌파하고 기하 급수적으로 증가하고 있다. 웨이 운전하는 20하나 7년 4월부터 크라이슬러 포시피카의 미니밴을 이용하지만 조 본의 피닉스 지역 주민에게 무료 자율 주행 택시 서비스를 공급하는 얼리 라이더(Early Rider)프로그램을 운영하고 있고 이를 기반으로 20하나 8년 하나 2월에는 자율 주행 택시 앱'웨이도 원(Waymo One)'을 발매했다. 웨이모원 서비스는 이동반경과 이용 가능한 고객이 제한돼 있지만 완전한 자율주행 택시에 가장 가까운 혁신적인 기술을 선보였다.​

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GM은 20하나 6년 자율 주행 소프트웨어 회사인 크루즈 오토메이션을 하나 0억달러(시장 추정 금액)에 인수하면서 20하나 7년에는 자율 주행 자동차의 핵심 센서인 라이프니다 메이커 스트로브를 매수했다. 저런 광범위한 M&A는 GM이 단순히 자율주행 기술을 구현하는 데 그치지 않고 하드웨어 대량생산을 통한 경제성 확보를 목표로 하고 있다는 점을 확인시켜 준다. GM은 인공지능 기술과 솔리드스테이트라(Solid State LIDAR) 제조기술을 독자적으로 확보함으로써 업계에서 가장 빠른 자율주행차 대중화 시대를 열 것으로 기대된다.20하나 8년 GM의 크루즈는 대규모 외부 자금을 유치하고 장기 R&D비용을 확보했으며 동시에 높은 대기업 가치를 시장에 입증했다. 크루즈는 20하나 8년 5월 소프트 뱅크의 비전 펀드에서 22억 5000만달러, 하나 0월에는 혼다에서 27억 5000만달러의 자금을 유치했지만 가장 최근에 열린 혼다의 취득 금액 기준으로 대기업의 가치를 계산하면 약 하나하나 5억달러(약 하나 3조원)로 평가된 것을 알 수 있다. 지금까지 매출이 정말 거의 발생하지 않은 스타트업테크 대기업에 대한 평가로는 이례적인 일로 자율주행차 시장의 거대한 잠재력을 시장 참여자들이 매우 높게 평가하고 있음을 알 수 있다.GM은 자율주행 카헤하나링(Car-hailing) 앱의 크루즈 아이니웨어를 샌프란시스코 지상에서 현재 테스트하고 있습니다. 하나방 대중에게는 아직 전달되지 않았지만 GM 직원은 이 앱을 이용해 자율주행 택시 서비스를 이용할 수 있다. GM은 20하나 9년 중에 자율 주행 택시 서비스를 웨이 모기와 마찬가지로 상용화하려는 의도인 정부 승인이 이루어진다면 완전 자율 주행 기능을 장착한 크루즈를 한개 반 소비자에게 판매할 의도입니다.​

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앱은 미국의 차세대 자동차 기술 전문 쿵키오프에 20하나 7년 하나 2월 델파이 오토 모티브가 자동차 파워 트레인과 아이프에서 마켓 사업부를 분사시킴으로써 현재의 모습이 되었습니다. 앱은 20하나 5년 샌 프란시스코에서 뉴욕까지 3400마쵸쯔을 자율 주행으로 횡단하고 봉사 하나의 부품사 가운데 가장 앞선 자율 주행 기술력을 보유했다고 평가되고 있다. 앱은 20하나 7년 하나 0월 자율 주행 소프트웨어 업체인 뉴 토노미를 4억 5000만달러에 인수했고 20하나 8년 초부터 20대의 자율 주행 택시를 라스 베이거스 스트립의 영토로 운행하고 있다.앱티브 자율주행택시는 고객으로부터 운행요금을 받은 첫 자율주행택시 서비스다. 그러나 이동할 목적지가 라스 베이거스 우치의 명소 20곳으로 제한되고 안전 요원이 동승하는 것이라는 점에서 완전한 자율 주행 택시 상용화보다는 자율 주행 셔틀 운행에 가깝다고 본다. 앱은 20하나 8년 8월 기준으로 누적 합계 5000회의, 자율 주행 택시 서비스를 제공하고 축적된 비교룰루 바탕으로 서비스를 점차 확대하는 방안이었다 앱은 자율 주행 기술을 완성 차에 패키지로 제공하는 방안으로 앞으로 영위하게 된 자율 주행 관련 시장 규모가 아메 리카 내에서만 2025년까지 500억달러로 예상하고 있다.​

자율주행차가 대중화되기 위해서는 경제적·기술적·윤리적·제도적 장벽을 넘어야 합니다. 온 위 위 보면, 글재주가 산적한 것으로 보 1수 있지만, 결국 자율 주행 기술을 소비자들이 얼마나 신뢰할 수 있는지, 그리고 경제적으로 생산할 수 있는지의 문재에 요약될 수 있다. 윤리적·제도적 문재는 낮은 기술 완성도와 그에 따른 소비자의 저신뢰에서 비롯된 것이다. 자율주행차는 시스템 비용 하락과 기술적 완성도 향상으로 대중화의 전기를 맞을 전망이다.​

자율주행차의 시스템 비용은 급속히 하락하고 있다. 우선 자율주행차의 핵심 센서인 라이더의 가격이 아침이 됐다. 구글 초기 자율주행차는 대당만 달러를 웃도는, 대중화되려면 노힘 높은 벨로다인 라이더를 장착했다. 그러나 최근 크오노히지, 이노비즈, 스트로보 등 다수의 업체가 공개한 솔리드 스테이트 라이더는 1000달러 미만의 가격에 생산이 가능한 제품이다. 가격에 대해서 가장 공격적인 GM의 스트로브는 다이당 300달러 이하에 감지 영역을 현재보다 2배 거의 메일인 라이더를 생산할 수 있을 것으로 보고 있다.

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​ MIT의 크리스토퍼 폴 퉁 연구원은 수백만대 단위로 대량 생산이 이루어진다면, 라이더의 가격이 개당 10달러 수준까지 하락하다는 전망을 내놓곤 했습니다. 역시 다른 가격 하락 요인은 칩 성능 향상에 따른 하드웨어 비용 감소다. 현재 수준 2수준의 자율 주행 하드웨어를 보면 각각의 기능을 구현하는 개별적인 제어 유닛(Electric Control Unit:ECU)이 존재한다. 레벨 3로 넘어가게 되면 개별 기능을 모두 통합 기능을 실현해야 하며 이 과정을 통제하는 통합 컨트롤 유닛이 추가로 들어간다. 저러다가는 자율주행 단계가 고도화될수록 하드웨어 비용이 크게 증가할 수밖에 없다. 그러나 엔비디아는 다른 해결책을 제시한다. 엔비디아는 2018년 자율 주행 자동차를 위한 고성능 프로세서 자비에(Xavier)와 페가서스(Pegasus)을 유출했습니다. 엔비디아가 유출된 스펙을 보면 자비에 프로세서는 30 TOPS(Trillion Operations Per Second:초당조 작업 수), 페가수스 프로세서는 320 TOPS의 연산 능력을 보유하고 있다. 향상된 컴퓨팅 능력으로 단하 본인의 칩으로 모든 프로세스를 총괄할 수 있기 때문에 과거보다 낮은 하드웨어 비용, 저소비 전력, 적은 공간으로 기술을 실현할 수 있게 되었다.자율주행차의 센서 구성도 큰 변이를 겪고 있다. 과거에는 완전 자율주행차가 다수의 카메라·레이더·라이더·초음파 센서를 장착하게 될 것으로 예상하고 있었습니다. 보스턴 컨설팅 그룹의 전망을 보면 레벨 2수준의 부분, 자율 주행 차는 1,2개의 카메라, 3~5개 레이더, 6~12개의 초음파 센서를 장착하고 있는데 레벨 4수준의 완전 자율 주행 차는 5~14개의 카메라, 8~21개 레이더, 1~5개의 라이더, 1~12개의 초음파 센서, 1~3개의 드라이브 프로세서를 장착할 것으로 예측하고 있다. 이는 센서의 정확성을 높이기 위해서 더 많은 숫자가 필요하다는 가정에 기반한 실제에 레벨 1~3단계 진화는 더 많은 숫자의 하드웨어를 장착하는 방향으로 전개되자 당연한 추정 1지도 모른다. 그러나 완전 자율주행 기술은 부분 자율주행 기술에서 진화하는 것이 아니라 전혀 new 접근법에 따라 개발되고 있다. 현재 가장 기술적으로 다시 있는 웨이 모의 자율 주행 차는 서라운드 카메라 1개, 라이더 5개 레이더 4개, 음향 센서 1개로 구성되어 있다. 라이더를 제외한 기존 센서의 수는 오히려 감소해 음향 센서가 새롭게 추가됐다. 기술적인 완성도가 높아, 육자의 정말로 불필요하게 중복하는 센서가 줄어 든 것이다.​

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AI 기술의 발전은 자율주행 소프트웨어 기술의 획기적인 진화를 가져왔다. 기존의 부분 자율주행 기술은 알고리즘 연산에 근거하고 있기 때문에 각각의 귀추를 변수로 입력하고 그에 반응해 동작하도록 설계되어 있다. 하지만 실제 도로 귀추는 다수의 돌발 변수가 존재하고 고려해야 할 변수가 많기 때문에 이 방식으로 구현할 수 있는 기능에는 한계가 있다.AI 바둑기사 알파고(Alpha Go)의 등장과 자율주행 소프트웨어의 발전은 상호 연관이 있다. 알파고는 무한대에 가까운 바둑판의 경우 수를 전체 읽는 것이 아니라 확률적 계산에 증거한 최적화된 수를 놓음으로써 세계 최고의 바둑기사를 꺾을 수 있었다. 자율주행차도 마찬가지다. 수많은 테스트 드라이브를 통해 얻어진 정보를 정형화하는 것이 아니라 경험에 증거하여 확률적으로 최적화된 선육지를 스스로 선택하는 것이었다. 한명 디플러 닌(Deep Learning)로 불리는 훈련 법이었다 이 학습법을 반복해 시행하면 자율주행 AI는 이상적인 인간운전사와 동등한 운전 실력을 보여줄 수 있게 된다. 사건은 이상적인 운전자를 어떻게 정의하느냐, AI의 모델이 되는 이상적인 인간 운전자가 보통 정해진 운전법규를 완전히 준한 것은 아니라는 점인데 이 같은 사건점은 시간이 흐르지 않아 해결될 것으로 보인다. AI 운전사의 실력은 반복 학습을 통해 최근에도 계속 향상되고 있는 셈이다.​

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자율 주행 차 시장은 2020년부터 차량 공유 서비스업자를 카웅데우에 아메 리카 시장에 초기 보급되기 시작할 것으로 전망되면서 2025학년부터 글로벌 시장으로 급속히 확산될 것으로 예상된다. IHS는 자율 주행 차의 전 세계 판매량이 2025년 60만대에서 2035년에는 2일 00만대에 이를 것으로 내다봤으며, PwC는 2025년 전체 신차 판매의 7%, 2035년에는 49%가 완전 자율 주행 기능을 갖춘 것이라고 전망했다. 현재의 기술 발전 속도를 고려하면 현실화할 수 있는 기회도 충분한 시나리오다. 금액 기준 시장 규모는 어떻게 되는가? 네비의 건 트리 서치는 완전 자율 주행 기능의 글로벌 시장 규모가 2020년 64억달러로 매년 평균 4일본%씩 성장하고 2035년은 하루 일 204억달러 규모의 것으로 예상하고 있다. 20일 7년 기준 글로벌 자동차 상위 한 7개(글로벌 판매의 90%를 구성)의 총 매출액은 하루 8000억달러를 기록하고 20일 0년 후, 그들의 연평균 매출 성장률은 약 5.3%였다. 향후 3%의 장기 성장률을 적용하면 2035년 완성 차 시장 규모는 약 3조 한 000억달러를 기록할 것으로 추정되기 때문에 자율 주행 기술이 완성 차의 가격의 30퍼센트에 달할 것이라는 네비의 건 트리 탐색의 전망치는 다소 높다고 본다.그러나 자동차 전장부품 시장 전체로 보면 이와 비슷한 규모의 시장이 형성될 것으로 보인다. 자동차 전장 부품 원가의 비율은 이에 앞서서 40%를 넘어 전기 차·완전 자율 주행 차의 전장 부품의 비율은 전체 비용의 80%수준에 육박할 것으로 예상된다. 이를 감안하면 2035년 전체의 전장 부품 시장 규모는 약 하루 4700억달러, 완전 자율 주행 차 홍쟈우에서는 일조 달러 시장을 형성하는 것으로 추정할 수 있다. 새 시장이 거대한 것이었다

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자율주행차는 최근 꿈이 아닌 현재가 돼 가고 있다. 자동차 산업의 대변혁이 진행되고 있어 거대한 새 시장이 열리고 있다. 국내 자동차 회사들은 과감한 R&D 투자와 글로벌 협력 강화를 통해 본격적인 시장 진출을 준비하고 있으며, 향후 글로벌 자율주행차 시장을 대한민국 중견기업이 선도하는 시대가 열리기를 기대하고 있습니다.