자율주행자동차(9) : 세계의 각축

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<전기자동차를 둘러싼 세계의 각축>

자율주행차는 전기자동차를 기본으로 출발하는데 이 분야에서 세계 시장을 선점하려는 경쟁은 매우 뜨겁다. 세계 시장이 요동치고 있기 때문이다. 

폴크스바겐은 2025년을 목표로 총 600억 유로를 투자하여 전기자동차 75종, 하이브리드 자동차 60종을 개발하겠다고 밝혔다. 회사의 미래 사업 목표를 '전기자동차'에 두고 통 큰 베팅으로 단숨에 세계 선두 업체를 따라잡겠다는 계획이다.

큰 틀에서 자율주행차는 인간과 자동차가 언제 어디서나 디지털 플랫폼을 통해 연결되는 것을 의미한다. 폭스바겐은 ‘폭스바겐 에코시스템’이라는 디지털 플랫폼 상에서 폭스바겐 유저-ID를 통해 언제 어디서든 자신들의 개인화된 정보를 폭스바겐의 어떤 차량에도 간편하게 설정할 수 있도록 한다. 폭스바겐은 3D 디지털 콕핏(The Volkswagen Digital Cockpit, 3D), 아이트래킹(Eyetracking) 및 AR(증강현실) 헤드업 디스플레이(AR Head-up Display) 등과 같은 미래의 직관적인 컨트롤 기능도 채택한다. 특히 '아이트래킹'은 터치와 제스쳐 컨트롤을 통해 자동차의 기능이 얼마나 빠르고 쉽게 운영될 수 있는지 한 눈에 볼 수 있도록 도와준다. 더불어 2040년 경 내연기관차 생산을 완전히 중단하겠다고 발표했다.

GM도 30억달러를 투자, 현재 내연기관차를 생산하고 있는 미국 디트로이트 햄트랙 공장을 전기차 전용 공장으로 바꾼다고 밝혔다. 새 전기차 공장에선 미국 시장용 ‘전기차 3종(준중형 SUV, 대형 SUV, 픽업트럭)’이 연간 10만대 생산될 예정이다.

BMW도 중국에 연산 16만대 규모 전기차 전용 공장을 신설할 계획이고, 메르세데스-벤츠의 모기업인 다임러는 전기차 브랜드 'EQ' 모델 개발에 100억유로(약 13조원) 이상을, 전기차용 배터리 생산 분야에 10억유로 이상을 투자하고 있다. 독일에 유럽 내 첫 번째 전기차 생산 공장을 짓기로 한 테슬라와 중국에 진출한 도요타도 전기차 투자를 확대하고 있다. 이들 발표로만 보면 2021년에 전 세계에서 전기차 등 친환경차 신차 300여종이 쏟아질 것으로 전망했다.

일찍부터 무인자동차 개발에 투신한 테슬라 모터스 모델 ‘D’는 세계 최초로 자율주행차량의 인공지능을 구현하는 강력한 성능의 슈퍼컴퓨터 ‘드라이브(DRIVE™) PX 2’를 장착하였는데 1초에 최대 24조 회에 달하는 작업을 처리할 수 있다.

그런데 테슬라 자동차의 특징은 자동차가 운전자를 돕는 기능을 확대하는 것으로 운전자 자체를 대체하는 것은 아니다. 한마디로 운전자가 보통 자동차와 마찬가지로 운전석에 앉아야하며 운전대를 잡지 않지만(hands-free) 방심하지 않고 손을 항상 운전대나 근처에 둬야한다. 이게 무슨 자율주행자동차냐고 지적하는 사람들도 있지만 이것은 교통사고 ‘0’를 기본으로 하기 때문이다. 놀랍게도 많은 사람들이 테슬라사의 주장에 동조하는데 이는 ‘운전하기 편한데다 피로를 느끼지 않는다’는 편리성 때문이다. 주의는 해야 하지만 과거처럼 운전대를 꽉 잡고 운전하지 않는다는 것이 큰 잇점이라는 설명이다.

테슬라 자동차의 이런 정책은 자율주행차의 문제점을 직접 목격했기 때문이다. 그것은 완벽한 시스템이라도 사고가 일어날 수 있다는 지적이 계속 제기되었는데 바로 그런 사고가 발생한 것이다. 2016년 미국 플로리다 고속도로에서 오토파일럿(Autopilot) 기능을 이용하다 사고로 40세의 조슈아 브라운이라는 남성이 트레일러와 충돌하면서 사망했다. 사고 당시 하늘과 흰색 트럭이 겹치면서 자율주행 컴퓨터 즉 오토파일럿이 트레일러의 색을 인식하지 못했고, 그 결과 브레이크가 걸리지 않았다. 테슬라의 자동차 사고는 사실 운전자가 너무 자동차의 성능을 믿었기 때문이다. 한마디로 과신한 것이다.

 

테슬라

이 문제는 매우 큰 파장을 갖고 와 철저한 검증이 뒤따랐는데 미국 도로교통안전국(NHTSA)은 테슬라 자동차의 안전결함은 발견되지 않았다고 발표했다. 특히 조사결과 브라운은 오토파일럿을 작동시켜 시속을 74마일로 설정했었다. 당국은 그가 브레이크를 밟는 등 사고를 피하려고 노력할 시간이 있었지만 대응하지 않았다고 결론 내렸다. 한마디로 테슬라 자동차가 자율주행 첫 사망사고 책임 벗었지만 자율주행차 개발이 만만치 않음을 보여주었다.

흥미로운 것은 포드사는 전기차 개발을 목표로 사내 '에디슨'이란 이름의 팀까지 만들었다. 현재 전기차 시장에서 최고 선두주자로 알려진 테슬라를 꺾겠단 의지가 반영된 이름이다. 테슬라 자동차는 에디슨과 희대의 경쟁을 펼쳤던 천재 과학자, 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)의 이름을 본뜬 회사다. 전기 자동차 시장이 요동치면서 100여년 만에 에디슨과 테슬라의 경쟁이 다시 시작될 조짐을 보이고 있는 셈이다. - '에디슨과 테슬라의혈투'

여하튼 골머리 아픈 문제들을 해결하기 위해 자율주행 자동차 기업들은 ‘V2V(Vehicle-to-vehicle)’ 기술을 도입한다. 자동차와 자동차 간의 충돌 방지를 위해 상호 정보를 교환하는 기술이다. 학자들은 V2V가 자율주행 자동차들의 위치와 속도, 그리고 방향 등의 정보를 1초에 10차례 가량 주고받을 수 있게 되면, 자동차 사고로 인한 인명 피해를 80% 정도 줄일 수 있다고 전망한다.

한국과 밀접한 관련을 맺고 있는 중국의 경우는 그야말로 세계를 놀라게 한다.

중국은 2030년 미국을 제치고 자율주행차를 포함한 인공지능(AI) 분야 세계 1위 국가로 올라서겠다는 ‘AI 굴기(떨쳐 일어섬)’를 표방하고 있다. 2020년초 후난성 창사에선 바이두가 일반인을 대상으로 자율주행 택시 시승 실증시험을 시작했다. 알리바바도 상하이에서 시내를 시속 80㎞까지 달릴 수 있고, 지정된 구역이 아닌 어디서나 승객을 태울 수 있는 자율주행 택시 서비스를 시작했다.

중국에서 2020년 10월까지 78만9,000대가 팔렸고, 대부분이 베이징과 상하이 등 대도시에서 운행되고 있다. 놀라운 것은 중국판 우버로 불리는 차량공유 서비스 ‘디디추싱(滴滴出行)’에서 운용하는 자동차는 미국 전기차 브랜드 테슬라의 ‘모델3’이다. 중국에서 갑자기 전기차가 공급되는 것은 전기차라야 신규차량 번호판을 받을 수 있기 때문이다.

현재 전 세계에서 가장 큰 전기차 시장은 유럽과 중국으로 보급대수는 유럽이 약간 앞선다. 이에 중국은 강권을 발표했다. 2035년부터 일반 내연기관차 생산을 전면 중단하겠다는 것이다. 2035년에는 전기차 등 신(新)에너지차 50%, 하이브리드차 50%를 생산하고, 휘발유·디젤 엔진 차량은 완전히 퇴출시키겠다는 목표다. 기존 내연기관차 생산으로 미국ㆍ독일ㆍ일본ㆍ한국 등 기존 선진국을 따라잡기는 힘들다 생각하고 미래 자동차의 핵심인 전기차를 선점하겠다는 의도다.

현재 중국은 세계 제1의 자동차 수입 국가다. 그런데 앞으로 전기차 비중을 급속도로 키워 중국 내의 전기차 산업 ‘A부터 Z’까지를 모두 장악하겠다는 것이 중국의 복안이다.

특히 미국의 중국 기업 때리기가 계속되자 앞으로 폭발적인 시장을 갖고 있는 전기차만큼은 서방 의존도를 줄이겠다는 내용이다. 이를 위해 배터리 제조부터 완성차 생산까지 전기차 산업의 가치 사슬에서 완전한 자주권을 확보하겠다고 선언했다.

중국이 전기차에 강한 자신감을 보이는 이유는 강력한 배터리 제조 경쟁력에서 기인한다. 전기차 생산업계 입장에서 배터리의 가격 경쟁력은 시장 점유율 확대를 위한 핵심 요소인데 중국은 전기차 배터리 제조에 쓰이는 원재료인 전구체(前驅體) 등을 자체 조달하고 있다. 한국 등도 이를 중국에서 조달할 정도인데 현재 전 세계에서 건설 중인 전기차 배터리 공장 142개 중 107개가 중국에 몰려있다고 알려진다.

중국 정부는 또 707억위안(약 12조원)을 투입해 항저우와 닝보 간 161㎞에 달하는 스마트 고속도로 건설에도 착수했다. 놀라운 것은 2018년부터 제주도에서 달리고 있는 친환경 전기버스는 중국산이라는 점이다. 중국의 강력한 지원 정책으로 급성장한 중국 전기차들이 만리장성을 벗어나 한국 시장으로 몰려들고 있는 것이다. 한국에서 지급하는 보조금 덕분에 국내에서 중국 전기 승용차·트럭을 쉽게 살 수 있기 때문이다. 중국은 주요 선진국 완성차 업체들이 진출하지 않은 트럭과 버스 등 상용 전기차를 4〜5년 전부터 만들기 시작해 이 분야 경쟁력이 상당한 것도 장점이다.

다소 놀라운 점은 세계 전기 버스의 99%가 중국산이라는 점이다. 중국의 전기차는 국내뿐 아니라 해외시장에서 이미 기술력과 가격 경쟁력이 입증된 것으로 여타 자동차 업계에 큰 충격을 주고 있는 것은 사실이다.

일본도 만만치 않다. 일본은 2015년부터 단계적으로 자율주행 관련 법적·사회적 정비를 진행하여 ‘일본 전 지역이 시험장이 됐다’는 말이 나올 정도로 자율주행차 주행시험 결과를 여러 방면에서 축적하고 있다. 2016년부터 신토메이고속도로에서 하던 자율주행 트럭 군집주행 시험은 2019년 주행 구간을 30㎞에서 140㎞로 크게 늘렸다. 2020년에는 기타큐슈, 히타치 등 5개 지역에서 자율주행 버스 실증시험이 시행됐으며 고령화가 두드러진 누마즈, 시모다, 마쓰자키 등 시즈오카현의 주요 도시 일반도로에서 자율주행 시험이 진행중이다.

 

도요타자율주행자동차'유이'

일본에서 가시권에 들어온 것은 자율주행 택시다. 2020년에 들어서자마자 하네다공항에서 도쿄 시내 마루노우치까지 3킬로미터 구간을 자율주행 셔틀버스와 자율주행 택시가 오가는 실증시험을 했다. 이에 자율주행차 시대에 맞춘 보험상품도 등장했다. 일본의 한 손해보험사는 ‘레벨3’ 자율주행차 소유주를 대상으로 자율주행 모드를 이용한 시간만큼 보험료를 할인해주는 보험상품을 판매하고 있다.

세계 정보 시장을 선도하고 있는 구글도 무인 자동차로 사업의 다변화를 꾀했는데 구글이 막대한 자금을 배경으로 정보업 뿐만 아니라 제조업도 참여키로 한 것이다.

구글이 개발하는 무인차는 완전 전기자동차(EV)로 2인승이며 최고 속도는 시속 40㎞, 주행 가능 거리는 160㎞이다. 구글의 목표는 거창했다. 2010년 차량 스스로 운행하고 사람은 운전대 앞에 있다가 사고가 일어날 조짐이 있으면 통제에 나선다는 것이다. 그런데 2013년 이후 개발 방향을 바꾸었다. 이와 같은 변경은 인간의 속성을 정밀하게 분석했기 때문이다. 구글은 당시 일부 직원으로 하여금 출퇴근할 때 자율주행차를 제공했는데 차 안의 비디오카메라로 모니터한 결과 운전석에 앉은 사람이 심지어 잠에 드는 등 운전에 집중하지 않는 사실을 발견했다. 그만큼 자율주행자동차를 신봉한다는 뜻으로도 이해되지만 이런 상황은 인간 운전자가 눈 깜짝할 사이에 위기를 감지해 반사적으로 대응하는 것이 불가능하다는 것을 의미하므로 당초의 계획을 대폭 수정했다.

 

구글

구글 자동차는 운전대는 물론 가속페달과 브레이크 페달도 없으며 출발 버튼만 누르면 스스로 굴러간다. 무인차의 핵심은 몇 미터의 오차범위 안에서 자동차의 현재 위치를 알려주는 GPS(위성위치확인 시스템) 수신 장치이며 운전자의 눈 역할은 천장에 달린 레이저 센서가 맡는다. 지붕에 탑재된 ‘라이더(LiDAR)’라는 센서는 레이저를 발사하여 반경 200미터 이내의 장애물 수백 개를 동시에 감지하는데 쉴 새 없이 360도로 회전하면서 1초에 160만 번이나 정보를 읽는다. 운전석 앞자리에 달린 방향 센서는 자동차의 정확한 주행방향과 움직임을 감지한다. 운전자의 두뇌에 해당하는 중앙 컴퓨터가 이러한 센서들이 수집한 정보를 바탕으로 브레이크를 밟을지, 속도를 줄여야 할지, 방향을 바꾸어야 할지 판단을 내린다. 범퍼에 장착된 레이더는 앞에 달리는 차량이나 장애물을 인식하여 속도를 조절하게 하므로 교통사고를 예방할 수 있으며 교통체증도 현저하게 줄어든다.

현재까지 알려진 내용에 의하면 구글의 자율주행차는 대체로 성공적으로 4단계 자율주행 수준에 올랐다는 평가를 받았다. 그동안 수많은 테스트에서 저속 주행중 가벼운 접촉사고를 1차례 냈다고 알려진다.

인터넷 기업 네이버도 자율주행차에 거액을 투자하고 있다. 네이버는 자율 주행 로봇 M1, 인공신경망 번역 파파고, 자율주행차 등의 기술 개발을 시작했는데 네이버는 다른 기업보다 파격적으로 많은 연구비를 투자하고 있다고 알려진다. 또한 현대자동차를 비롯해 메르세데스벤츠ㆍ혼다ㆍ제너럴모터스 등도 총력을 기우려 무인차를 개발하고 있다. 이들의 자율주행 기술은 구글보다 떨어지는 수준이지만, 그래도 반자동 주행 수준인 3단계 과정은 넘어섰다는 평가를 받고 있다.