가상현실 속에서 실습하는 자율주행차 인공지능. AI모티브는 고가의 라이다 대신 일반 카메라와 인공지능을 활용한 시스템을 개발, 가상현실에서 대부분의 도로주행 테스트를 실시 중

이제 비싼 라이다와 장비로 무장한 자율주행 실습보다 가상현실에서 학습하는 자율주행차가 트렌드이다. 인공지능을 탑재한 AI모티브는 고가의 라이다 대신 일반 카메라와 인공지능을 활용한 시스템을 개발하고 있으며 가상현실에서 대부분의 도로주행 테스트를 실시하고 있다.

AI모티브(AImotive)의 흰색 2015년형 프리우스에는 두 개의 작은 카메라가 자동차 위에 설치되어 있다. 자율주행기술 스타트업 AI모티브는 고가의 라이다(Lidar, Light Detection And Ranging, 레이저를 이용한 레이더) 장비 대신 일반 카메라와 인공지능을 활용한 시스템을 개발하고 있다.

자동차 내부를 보면, 트렁크에는 전자레인지 크기의 컴퓨터가 있고 대형 모니터가 조수석 글러브 박스 위를 덮고 있다. 센터 콘솔에는 ‘허용’, ‘오류’, ‘활성화’의 세 개의 스위치가 있다.

헝가리 부다페스트에 본사가 있는 AI모티브는 웨이모와 우버와 같은 자율주행자동차 세계의 대기업들 사이에서 상용화할 수 있는 자율주행 기술을 제공하기 위해 노력하고 있다. AI모티브의 CEO 라즐로 키션티(Laszlo Kishonti)는 최근 캘리포니아 주 마운틴 뷰에 사무실을 개소했다.

카메라 기반의 피드백 시스템

AI모티브의 자율주행에 대한 접근방법은 가장 잘 알려진 시스템과는 약간 다르다. 에브는 기본 센서로 라이다가 아닌 카메라를 사용한다. 키션티는 ‘교통 시스템은 시각적이고 카메라의 가격은 저렴하다. 라이다는 자동차 근처에 있는 사람을 인식할 수 있지만 카메라는 노인과 아이를 구분할 수 있다. 라이다의 해상도는 도시 지역의 미묘한 차이를 인식할 수 있을 정도로 높지 않다’라고 말했다.

AI모티브에서 개발한 에이아이드라이브(aiDrive) 소프트웨어는 계층적 의사결정을 위해 인식 엔진, 위치 엔진, 동작엔진, 제어엔진 등으로 구성되어 있는 알고리즘에 카메라 센서의 데이터를 공급한며, 인식엔진이 자동차의 모든 센서에 연결되어 핵심적인 기능을 담당한다. 에이아이드라이브는 자율주행 '레벨 5'를 지원하는 소프트웨어이다.

키션티는 ‘10년 전에는 인공지능을 계산할 수 있는 프로세서의 능력이 부족했기 때문에 라이더가 최선이었다. 그러나 인공지능 처리 원가는 낮아지고 있다. 우리의 방식에서는 컴퓨터 비전과 인공지능 프로세싱이 핵심이다. 그리고 안전을 위해 레이더나 라이더와 같은 대체 센서를 갖추게 될 것’이라고 말했다.

에이아이드라이브는 현재 원래는 그래픽용으로 설계된 엔비디아(Nvidia) 칩에서 작동된다. 키션티는 6개월 내에 저비용, 저에너지 칩으로 대체할 계획이라고 말했다.

가상세계와 도로 위에서의 테스트

웨이모는 최근 자사의 자율주행자동차 함대가 400만 마일의 주행거리를 자율주행으로 달렸다고 발표했다. 이는 다른 회사들이 경쟁할 수 없는 엄청난 거리이다. 그러나 AI모티브는 실제 주행거리를 달리면서 경쟁하려고 하지 않는다. AI모티브는 90% 이상의 테스트를 가상현실에서 수행한다. 키션티는 이것이 다른 회사와 진정으로 차별되는 점이라고 말했다.

그는 가상현실 테스트의 세 가지 이점에 대해 말했다. 가상현실 테스트는 실제 세계에서는 너무 위험한 테스트(뭔가를 치는 것과 같은 상황), 너무 비용이 너무 많이 드는 테스트(모든 회사들이 웨이모처럼 수백 대의 차량을 도로 위에 달리게 할 자본을 가지고 있지는 않다), 너무 시간이 많이 걸리는 테스트(비나 눈 또는 기타 기상상황)를 시뮬레이션 할 수 있다. 키션티는 ‘실제 교통상황에서의 테스트는 매우 지루하다. 우리가 하고 싶은 것은 해결하기 어려운 모든 상황을 테스트하는 것’이라고 말했다.

AI모티브는 하드웨어나 프로세서에 의존해 자율주행 자동차를 개발하는 것이 아니라 인공지능 기반 소프트웨어를 활용해 자율주행자동차 기술을 구현하는 기업이다. 이 회사는 그동안 엔비디아와 제휴해 볼보의 자율주행자동차 개발 프로젝트를 진행해 왔으며, 로버트 보쉬 벤처캐피털, 인벤처, 데이원 캐피털 등으로부터 1천만 달러 이상의 투자를 받았다. 현재 120명의 개발자와 연구자들이 자율주행 기술을 완성하기 위해 노력하고 있다.

키션티는 로봇전문매체인 ‘로보틱스트렌즈닷컴’과의 인터뷰에서 ‘하나의 중앙 컴퓨터를 활용하면 관련 기술을 보다 쉽고 저렴하게 개발할 수 있다. 우리 기술은 마치 사람이 운전할 때 신호등이나 도로 상황을 보는 것처럼 비전 시스템 기반으로 이루어져 있다’라고 소개했다.

핵심 기능을 담당하는 인식 엔진은 6개~12개의 카메라로부터 정보를 습득하며, 학습 기능을 갖추고 있다. 인식 엔진은 보행자, 자전거, 동물, 빌딩, 장애물 등 100개의 서로 다른 물체를 인식할 수 있는 기능을 갖추고 있다. 위치 엔진은 GPS 데이터와 인식엔진을 통해 확인한 이미지 데이터를 사용해 위치를 확인한다. 동작 엔진은 이동하는 물체와 향후 경로 예상 등을 담당한다. 제어 엔진은 가속, 브레이크, 조향, 기어변속, 헤드라이트, 방향 지시등 등의 제어를 담당한다.

AI모티브는 다양한 교통 시나리오와 날씨 조건에 대응할 수 있는 실시간 시뮬레이션 기술을 확보하고 있다. 에이아이드라이브는 카메라와 컴퓨터 프로세서 등과 연동된다. AI모티브는 일반 상용 부품을 활용하여 토요다 프리우스 자동차에 카메라, 프로세싱 유닛 등 2,000달러에 달하는 자율주행 부품을 설치하여 테스트를 진행하고 관련 동영상을 공개했다. 회사 측은 일반 상용 부품의 가격 하락에 따라 앞으로 더욱 저렴하게 자율주행 기능을 구현할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

AI모티브는 신경망 기술을 보유하고 있는 크로노스 그룹(Kronos Group)과도 협력하고 있다. AI모티브는 특정 플랫폼에 의존하지 않는 신경망 기반의 소프트웨어 기술이 자율주행 자동차 기술 개발에 중요하다고 판단하고 있다.

한편 AI모티브는 마운틴 뷰에 사무실을 오픈한 후 캘리포니아 주 도로교통국의 허가를 받아 미국 내 자율주행자동차 주행 테스트에 본격 착수할 계획이다.

키션티는 ‘가까운 장래에 자율주행 차량이 최고의 운전자보다 더 나을 것이라고는 생각하지는 않는다. 그러나 자율주행 차량은 평균적인 운전자보다는 나을 것이다. 우리가 달성하고자 하는 것은 상용화 가능성과 모든 사람에게 안전하고 양질의 운전을 제공하는 것’이이라고 말했다.

AI모티브는 현재 미국의 기술 회사와 유럽, 중국, 일본의 자동차 및 트럭 제조업체와 협력하고 있다.