THE AI View

자동차도, 선박도 진화한다… AI와 만난 ‘ADAS’
  • 박설민 기자
  • 기사입력 2023.01.11 16:04

    [THE_KAT_2023/Phase_One_④] ‘CES 2023’으로 보는 신기술
    AI기반 첨단 운전자 지원 시스템, 경주용 차부터 선박용 도킹 시스템까지 활용

    • /그래픽=박설민 기자
      ▲ /그래픽=박설민 기자
      인공지능(AI)는 이제 연구실을 넘어 산업으로, 일상으로 들어오고 있습니다. 세계 최대 가전·IT 전시회 ‘CES 2023’은 이미 전 세계 첨단 기업의 기술 전시장이 된 지 오랩니다. ‘눈앞의 미래’를 볼 수 있는 가장 확실하고 정확한 정보의 바다이기도 합니다. 인공지능 전문매체 더에이아이(THE AI)는 본지의 2023년 1/4분기 신년 기획 ‘THE KAT 2023’의 첫 번째(Phase One) 순서로 CES의 인공지능 관련 정보를 정리해 보는 시리즈 기획 기사를 마련했습니다. 총 6회에 걸쳐 진행될 이 기획에 독자 여러분들의 많은 관심 부탁드립니다. - 편집자 주
    • 지난 5일(현지시간)부터 나흘간 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 가전·IT전시회 ‘국제소비자전자제품박람회(CES) 2023’에서는 다양한 첨단 모빌리티 기술이 쏟아져 나왔다. 전시된 여러 모빌리티 기술의 핵심 키워드는 단연 ‘첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)’. 운전 상황을 차량이 스스로 인지하고 판단할 수 있는 기술이다. 우리가 흔히 말하는 ‘자율주행기술’도 ADAS의 범주에 속한다. 특히 이번 CES 2023에서 ADAS기술력을 가르는 지표는 ‘얼마나 인공지능(AI)를 잘 활용했는가’였다. 

    • 자동차 경주장 ‘라스베이거스 모터스피드웨이(LVMS)’에서 자율주행 레이싱카들이 경주를 하는 모습/ CES
      ▲ 자동차 경주장 ‘라스베이거스 모터스피드웨이(LVMS)’에서 자율주행 레이싱카들이 경주를 하는 모습/ CES

      ◇초고속 레이싱카의 새로운 눈

      7일(현지시간) 네바다주 라스베이거스 클락 카운티에 위치한 자동차 경주장 ‘라스베이거스 모터스피드웨이(LVMS)’에서 굉음을 내며 여러 대의 레이싱카들이 질주했다. 평균 시속 240㎞이상으로 달리는 이 자동차 내부엔 인간 운전자는 탑승하지 않았다. 대신 첨단 ADAS가 탑재된 자율주행시스템이 자동차의 운전을 맡고 있었다.

      이 대회는 CES 2023의 부대행사인 ‘인디 자율주행 챌린지(IAC)’다. 한국의 KAIST와 카네기 멜론대, MIT, 뮌헨 공대 등 세계주요 대학 9개 팀이 참가해. 자체적으로 개발한 완전자율주행 및 초고성능 ADAS기술력을 겨뤘다. 올해 IAC 우승은 이탈리아 밀라노 공대와 미국 앨라바마 공대가 연합한 ‘폴리무브’팀에게 돌아갔다. 

      흥미로운 것은 참가한 9개 팀 모두 자율주행차의 핵심 기술로 ‘AI기반 ADAS’를 채택했다는 점이다. 일반 자율주행차와 달리 초고속으로 달리는 레이싱카는 주위 환경을 카메라나 라이다(LiDAR)만 가지고 분석하기 어렵다. 때문에 자동차의 실시간 위치 및 앞차 간격을 인식하기 위해선 새로운 기술이 필요했고, 여기에 적용된 것이 ‘AI기반 지구측위시스템(GPS)’이다.

      1위를 차지한 폴리무브팀 역시 AI기반 GPS기술이 탑재된 ADAS를 자체 개발한 자율주행시스템 ‘AS.CAR.I’에 적용했다. 고주파센서로 감지한 차체 및 앞 차 위치 정보를 AI로 분석한 후, AS.CAR.I에게 알려준다. 이 정보를 받은 AS.CAR.I는 실시간 운행 상황에 맞춰 자동차를 운전할 수 있다. 이 기술을 통해 폴리무브팀의 레이싱카 ‘달라라(Dallara) AV-21’은 시속 305㎞의 속도에서도 안정적인 주행이 가능했다.

      아시아에선 유일한 참가팀인 심현철 KAIST 전기및전자공학부 교수팀 역시 폴리무브팀과 유사한 AI기반 ADAS기술을 경주에 사용했다. 고속자율주행용 소프트웨어 ‘정밀 측위 및 주행제어기술’이다. 이 소프트웨어가 탑재된 IL-15는 평균 시속 240㎞, 최대 시속 300㎞에서도 주행이 가능해 우승후보 중 하나로 손꼽혔다. 다만 실제 경기에서는 접촉사고로 인한 실점으로 인해 5위를 기록했다.

      심 교수는 본지와의 통화에서 “이번 레이싱 대회에서 이용된 자율주행기술의 경우, 차의 위치를 정확히 탐지할 수 있는 기술이 필수적이었다”며 “이를 위해 KAIST를 포함해 참가팀들은 AI가 적용된 GPS기술을 사용했다”고 설명했다. 이어 “레이싱카가 달리는 환경과 실제 자율주행 환경은 다소 차이가 있지만 이번에 개발된 ADAS기술이 상용화되는 자율주행차에 적용된다면 고속도로 등에서도 우수한 성능을 보여줄 수 있을 것”이라고 전했다.

    • 스웨덴의 해양선박제작 전문 기업 ‘볼보펜타(Volvo penta)’에서 공개한 스마트 선착 플랫폼. 이 플랫폼에는 AI기반 ADAS기술이 적용됐다./ Volvo penta
      ▲ 스웨덴의 해양선박제작 전문 기업 ‘볼보펜타(Volvo penta)’에서 공개한 스마트 선착 플랫폼. 이 플랫폼에는 AI기반 ADAS기술이 적용됐다./ Volvo penta

      ◇땅 넘어 바다로… 해양 선박 핵심 기술된 ADAS

      이번 CES 2023에서 ADAS가 활약한 부문은 자동차에만 한정된 것은 아니었다. 자동차 이외에 여러 가지 ‘이동수단’에는 AI를 결합한 ADAS기술이 적용돼 있었다. 특히 ‘바다 위의 전기차’이라 불리는 ‘자율주행선박(MASS)’ 산업 선점을 위한 기업들의 경쟁이 치열했다. 글로벌 시장조사기관 ‘리서치앤마켓’도 AI자율주행선박 시장이 오는 2027년 1329억달러(약 168조원)까지 성장할 것으로 예측한 바 있다.

      가장 많은 관람객들을 사로잡은 곳은 스웨덴의 해양선박제작 전문 기업 ‘볼보펜타(Volvo penta)’였다. 볼보펜타는 에서 영화 ‘워터월드’에 등장할법한 스마트 선착 플랫폼을 공개했다. ‘모두를 위한 보트 타기(Boating for everyone)’를 주제 공개된 이 플랫폼의 핵심 기술은 ‘보조 도킹 시스템’. ‘인공신경망(ANN)’ 기반 AI가 적용된 ‘선박자율정박 ADAS’다. 

      이 기술을 사용하면 파도의 높이, 근처를 AI가 계산한 다음 선박 운전자에게 알려줘, 안전한 정박이 가능하도록 돕는다. 또 정박해 있는 선박이 항구에 부딪혀 망가지지 않도록 실시간 관리해주기도 한다. 파도의 흐름을 AI가 읽고 이에 맞춰 선박이 자동으로 조금씩 움직이게 만드는 방식이다.

      요한 인덴 볼보펜타 해양 사업부장은 “선박을 정박할 때는 바람, 해류, 파도 등 다양한 변수를 고려해야 한다”며 “볼보펜타에서 자체적으로 개발한 AI기반 보조 도킹 시스템은 실시간으로 선박이 망가지지 않도록 선박의 위치를 실시간 관리·유지한다.

      이번 CES 2023 현장에서 공개되진 않았지만 볼보펜타는 선박 엔진 모델에도 AI기술을 적용 중이다. 이 엔진모델은 ‘D8-600 hp 볼보펜타’로, 인공신경망 ANN이 탑재돼 ‘ANN-E(엔진)’이라고 불리기도 한다. 이 엔진에 탑재된 AI는 엔진 성능, 배기가스 흐름, 온도 및 압력 등을 예측해 엔진 성능을 높이는 역할을 한다.

    • ‘브런스윅(Brunswick)’의 가상현실(VR)기반 ‘자율도킹기술’체험 부스./ Brunswick
      ▲ ‘브런스윅(Brunswick)’의 가상현실(VR)기반 ‘자율도킹기술’체험 부스./ Brunswick

      또 다른 선박기술개발업체 ‘브런스윅(Brunswick)’도 선박용 AI기반 ADAS기술인 ‘자율도킹기술(Autonomous docking technology)’를 CES 2023에서 공개했다. 이 기술이 다른 ADAS와 차별되는 점은 가상현실(VR)에서 선박 운항이 가능하다는 점이다. 선박의 반경 60m의 영역을 ‘위성항법시스템(GNSS)’과 ANN기반 AI로 실시간 측정한다. 그 다음, 가상현실공간에 이를 구현해 운전자의 선박 정박 및 운항을 돕는다. 또 헤드마운트디스플레이(HMD) 등 VR기기를 착용하고 원격·자율운항을 하는 것도 가능하다.

      아쉬운 점은 국내 기업 중 AI기반 자율주행선박 기술을 선보인 기업은 없었다는 점이다. 대신 HD현대의 조선·해양 중간 지주사인 ‘한국조선해양’이 이번 CES 2023에서 ‘미국선급협회(ABS)’와 자율주행선박 개발을 위한 업무협약을 6일 체결했다. 양 기관은 인간 항해사 없이 항해·안전진단이 가능한 ‘완전 무인 선박’ 기술을 개발한다는 목표다. 이를 위해 ‘기관자동화시스템(HiCBM)’과 ‘통합안전관제시스템(HiCAMS)’을 오는 2024년까지 개발, 세계 최초로 실증할 계획이다.

      김성준 한국조선해양 원장은 “HD현대가 자율운항 기술개발과 상용화에 가장 앞서 가는데 있어 ABS와 협력이 큰 도움이 될 것”이라며 “이번 CES 2023에서 ‘혁신상’을 수상한 AI기반 LNG연료추진시스템 실증사업도 함께 진행할 예정”이라고 전했다.

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