산업기술/제조/경영

Nikkei Business_2016.09.05_특집 (p24-43)

여기까지 온 자율주행
세계 최초 취재, 독일 최신 시작(試作) 차

자동운전이 드디어 보급단계에 들어갔다. 선두를 달리는 것이 BMW와 아우디, 다임러 등의 독일세력이다. 최신 기술을 계속하여 선보이고, 시판의 타이밍도 분명하게 하기 시작했다. 그 기술수준이 어디까지 도달했고, 무엇을 실현시키고자 하는 것일까? 본지는 세계 최초 공개된 최신 시작 차를 포함하여, 독일 각 사를 철저 취재하였다. 현지에서 본 독일 세의 실력은?


PART 1. 세계 최초 공개! 코드네임「PT1」
BMW, 세계 최고를 선도

독일 BMW의 최신 자율주행 시작 차(Prototype Car)를 세계 최초로 본지가 단독 취재했다. 아우토반을 달리며 그 실력을 체험했다. 전기자동차로 세계를 놀라게 한 것처럼 BMW는 사운을 걸고 선회하려고 하고 있다.
「취재에 응하겠다. 세계 최초로 하는 공개다」독일 BMW로부터 연락을 받고 본지 기자는 독일 뮌헨으로 향했다. 목적은 BMW가 올해 1월부터 공공도로 시험을 시작한 최신 자율주행 시작 차다.  

BMW본사에서 북쪽으로 약 10km. 고속도로 아우토반을 달려 독일 유수의 학술연구도시 가르힝으로 향했다. BMW의 자율주행 부대가 속한 연구개발의 심장부에 시작차「PT1」이 서 있었다. PT1는 BMW「3 시리즈」가 베이스다. 장거리레이더 3개, 단거리레이더 4개를 탑재. 또한「LIDAR」이라고 부르는 레이저 레이더를 4개 싣고 있다. 전방에 메인과 서브, 2개의 카메라가 있다. 모두 단안(單眼) 카메라다.

-- 차가 책임을 진다 --
조수석에 앉아 달리기 시작하면, 조수석 정면에 설치된 디스플레이에 센서가 인식한 전방차량이 블록상태로 표시된다. 화면을 바꾸면 레이저 레이더가 인식한 장해물 등도 중복되어 표시된다. 차선을 변경할 때, 좌우 차선에 공간이 있는지도 표시해 준다.

아우토반에 진입하자 계기판에「READY」라는 문자가 나타났다. 운전자가 핸들 옆에 있는 버튼을 누르자 자율주행모드가 시작되었다. 쭉쭉 속도를 올려 3차선 중 가장 왼쪽으로 차선변경. 최고속도는 시속 130km로 설정되어 있지만, 카메라가 도로표식을 인지하여 제한속도인 시속 120km를 유지한다. 그 사이 운전자는 아무것도 조작하지 않는다. 아우토반은 다소 혼잡했지만 속도와 차선변경은 아주 부드러웠고 아무런 위화감도 없었다.

「레벨 3」---. PT1는 전세계의 자동차회사가 목표로 하는 다음 단계에 도달하고 있는 중이다. 오른쪽 표와 같이 레벨 3은 자율주행과 수동운전을 교체하는 단계를 말한다. 자율주행모드 중에는 원칙적으로 차가 운전 책임을 진다. 이미 실용화된 레벨 2와는 격차가 있으며, 운전자가 항상 전방을 주시해야 할 필요조차 없다.

게다가 BMW가 목표로 하는 것은 단순한 레벨 3이 아니다. 운전자나 탑승자가 보다「자연스럽다」고 느끼며, 주변 차량에게도 불편을 끼치지 않는 것을 목표로 한다. 시장에 투입될 경우, 반드시 다른 차량과의 협조가 필요하기 때문이다. 제품화의 최종 단계에 있다고도 말할 수 있다.

보다 높은 목표를 위해 PT1에는 어떤 신기술이 탑재되어 있다. 군사기술인「탄도학」을 탑재한 알고리즘이다. 미사일의 궤적을 예측하듯이, 센서로 인식한 주변 차량의 움직임을 통해 몇 초 후의 움직임이나 위치를 예측한다. 차보다 먼저 자율주행화가 진행된 항공업계에서도 도입을 논의하고 있는 최첨단 기술이다.

「확실히 지금의 상황은 탄도학으로 부드러운 운전이 가능해졌다」시승이 끝나갈 무렵, 동승한 엔지니어는 그렇게 설명했다. 중앙차선을 달리던 중, 전방 차량을 추월하기 위해 좌측 차선으로 들어서려 했다. 그 때, 우측 차선의 대형 트럭이 앞을 가로막듯이 좌측으로 2차선을 넘어 코스를 변경해 들어왔다.

PT1는 우측에서 접근하는 트럭의 움직임을 예측하여 속도를 줄이면서 트럭을 먼저 보내고 부드럽게 좌측 차선으로 들어섰다. 궤도를 예측하지 못하는 이전의 시작 차였다면, 이와 같은 상황에서는 급 브레이크를 밞거나, 수동운전으로 전환해야 할 가능성이 높다. 

-- 미국 인텔과 손잡는 이유 --

--「비즈니스모델이 격변한다」--


PART 2. 아우디, 다임러의 결단
패권은 누구에게도 넘기지 않는다

아우디, 다임러, 보쉬, 컨티넨탈…. 개발의 최전선을 독일에서 철저히 취재했다. 어떤 때는「개인」으로, 어떤 때는「팀 독일」로. 자율주행에서도 패권을 쥐기 위해 질주하고 있다. 독일 잉골슈타트에 있는 아우디 본사. 자율주행 개발 담당엔지니어가 보여준 자료에는 굵은 줄이 하나 쳐져 있었다. 자율주행의「레벨 2」와「레벨 3」를 명확하게 구별하는 이 선은 자율주행에서도 안전성을 제일우선으로 하는 아우디의 방식을 나타내는 것이다.

아우디는 사람이 항상 운전상황을 감시해야 하는 레벨2의 기능에「파일럿=조종」이라는 명칭을 사용하지 않는다. 어디까지나「어시스트=보조」하는 기능이라는 인식 때문이다. 미국의 테슬라가「오토파일럿」, 닛산자동차가「프로파일럿」이라는 명칭으로 시판하고 있는 것과는 대조적이다.

-- 2017년에「레벨 3」를 시판 --
「보도를 통해『파일럿』이라고 접할 때마다 ‘또 파일럿이야’라는 생각이 든다. 자율주행에 대한 소비자의 오해를 낳고 있다」. 아우디에서 브레이크･스티어링･운전지원시스템 개발 총책임자로 일하는 토머스 뮬러 씨는 이렇게 말한다.

진중함은 자신감의 반증이기도 하다. 아우디는 자율주행과 수동운전을 변환시킬 수 있는「레벨3」의 자율주행 차를 세계 최초로 시판할 가능성이 높은 회사다. 2017년에 고속도로의 교통정체시간(시속 60km이하)에 레벨 3의 기능을 탑재한 플래그십 세단「A8」을 투입할 예정이다. 「시판하는 것은 99.9999%의 안전성을 확인했을 때뿐이다. 시속 60km이하에서는 그 안전성을 확인했다」(뮬러 씨).

현재의 법규는 레벨3에서도 주행 중에 운전자가 독서를 하거나 영화를 보거나 하는 행동을 허용하지 않는다. 단, 아우디에 따르면 차재(車載)디스플레이 등 차량 기능에 통합된 단말을 보는 경우는 전방에서 시선을 떼더라도 문제가 없는 방향으로 이미 미국, 유럽과 합의했다고 한다. 수동운전이 필요한 긴급 시에는 디스플레이의 영상을 전환하여 운전자에게 경고를 할 수 있기 때문이다.

그 안전성의 검증에 사용되고 있는 것이 대형세단「A7」을 베이스로 한 자율주행 연구차량「잭」이다. 잭은 작년 1월에 미국 샌프란시스코에서 라스베가스까지 900km의 거리를 자율주행으로 돌파했다. 개량을 거듭하여 올해 5월에 시작한 아우토반 테스트에서는 보다 자연스러운 주행이 가능해졌다.

본지는 일본미디어로서는 처음으로 잭을 시승했다. 운전석에 앉아 아우디 본사를 출발하여 아우토반 9호선에 올랐다. 핸들 옆의 버튼을 누르자 미세하게 핸들과 좌석이 움직였다. 자율주행모드로 전환했음을 알려주는 신호다. BMW의「PT1」과 마찬가지로, 차선을 확인하고 자신이 정한 속도를 유지하며 차선변경과 추월을 한다. 이 모든 기능을 차량이 완전히 자동으로 진행하다. 약 20km의 시승 주행 동안 ‘오싹’한 순간은 한 번도 없었다.

-- 아우디가 VW그룹을 주도 --

--「自社만의 기술과 방식」을 일관하는 다임러 --

-- 보쉬, 자율주행으로 성 에너지 --

-- 독일「here」의 지도규격이 세계표준으로 --


PART 3.「대중차」분야에서 질 수 없는 일본
착실한 준비로 역전 시나리오

고급차 분야에서 압도적인 실력을 내세우는 독일과, 테슬라와 구글과 같은 미국의 신흥 세력이 대두하고 있다. 표면적으로 열세인 일본. 그러나 역전의 시나리오는 있다. 「대중차」분야에서 결실을 맺을 독자적 기술의 개발이다.

8월 24일, 닛산자동차는 자율주행기술「프로파일럿」을 탑재한 신형「세레나」를 발매했다. 탑재모델의 가격은 291만 6000엔부터. 고속도로의 단일차선에서 전방차량과 일정거리를 유지하면서 자율주행을 하거나, 전방차량에 맞춰 자율정지가 가능하다. 이들 기능이 미니밴에서 성공한 것은 세계 처음이라고 한다.

신차발표회에서 국내판매담당인 호시노 전무는「(소비자의)최첨단기술에 대한 기대는 확실히 있다」라고 자신을 보였다. 예약차량 중 프로파일럿 탑재차가 70%를 점하고 있으며, 닛산이 예상한 40%를 넘어섰기 때문이다.

-- 단안카메라가 기술의 핵심 --
300만 엔 이하 가격대로 자율주행을 실현. 자율주행이라는 말도 한몫 힘을 발휘하여 단숨에 화제의 중심에 나선 닛산. 그러나「저것은 자율주행이 아니다. 레벨2의 운전지원시스템이다」(일본 자동차업계 기술자)라는 지적이 있는 것도 사실이다.

닛산은 프로파일럿을 자율주행이 아닌「자율주행 기술」이라고 부르고 있지만, 「소비자입장에서는 같은 것이다. 자율주행이 아닌데 자율주행으로 오해하게 만드는 것이 과연 옳은가?」(상동). 실제 도요타자동차와 혼다가 투입하고 있는 차량에는 세레나와 동등한 운전지원기능이 탑재되어 있다.

그럼 세레나는 무엇이 다른가? 그것은 기술의 내용을 들여다보지 않으면 모른다. 「세레나는 대중차지만 기술은 세계최첨단」. 닛산 AD&ADAS 선행기술개발부의 이이지마 부장의 말이다. 세계최첨단이라는 것은 차량 앞면 유리에 부착한 단안카메라를 가리킨다.

정체 구간에서 앞차와의 거리와 속도 차이를 감지하여 적절한 차간거리를 유지하도록 하는 정체 추종(追從) 시스템을 실현하기 위해 타사에서는 단안카메라뿐만 아니라 밀리파 레이더나 레이저 레이더를 탑재하지만, 세레나는 단안카메라 만으로 같은 기능을 실현할 수 있다. 이스라엘 벤처기업인 모빌아이(Mobileye)와 공동 개발한 화상해석기술이 기여했다.

밀리파 레이더나 레이저 레이더는 물체의 존재나 차량과의 거리를 인식하는 데는 적합하지만, 그 물체가 무엇인가를 판단하는 것은 불가능하다. 단안카메라는 전방 물체가 차량인지 아닌지, 도로 위의 선이 차선인지 아닌지를 모양이나 배치 등의 정보로 판단할 수 있다.

물체와의 거리도 측정할 수 있기 때문에 각종 레이더를 반드시 탑재할 필요는 없다. 그럼에도 각 회사가 탑재하는 이유는「갑작스러운 끼어들기에 대응할 수 있을 만큼 단안카메라의 처리능력이 높지 않기 때문」(이이지마 부장)이라고 말한다.

그 약점을 극복하기 위해 세레나는 모빌아이가 개발한 최신 제어기판을 탑재했다. 또한 처리능력을 높이기 위해 닛산의 독자적인 기술로 개량도 했다. 「단안카메라만으로 ACC(Adaptive Cruise Control)도, 차선유지도 가능한 것은 아마도 세계 처음이다」(상동).

-- 닛산, 세레나는 전초전이며 승리의 수단 --

-- 도요타, 기술을 3분류하여 최적화된 그룹회사가 분담 --

-- 혼다, ASIMO의 기술을 활용 --


PART 4. 자율주행은 서비스로
모든 산업이 변하는 「MaaS」시대

자율주행이 실현되면, 이동수단은 자동차라는「물건」이 아니라「서비스」로 제공되게 된다. 자동차 회사는 물류와 공공교통서비스에 주목하기 시작했고, 다른 업종의 새로운 비즈니스 구상도 계속 등장하고 있다.

급속하게 진화를 거듭하는 자율주행기술을 새로운 서비스의 창출로 연결하려는 시도가 활발히 이루어지고 있다. 싱가포르의 상업지구인 원노스(One North). 8월 25일, 일반 승객을 대상으로 한 자율주행 택시 시범운행을 세계 최초로 시행했다. 개발 회사는 미국의 자율주행 기술개발벤처인 누토노미(nuTonomy)다.

-- 세계 최초의 자율주행 택시 --
스마트폰의 배차 어플리케이션으로 호출하면 바로 눈 앞에 택시가 멈춰 선다. 프랑스 르노와 미쓰비시자동차의 EV(전기자동차)를 개조한 레벨4의 완전 자율주행차다. 현재는 차량 6대로 시범운행 중이기 때문에 예상외의 사태에 대비하여 기술자가 동승하고 있다. 하지만 대상 지역 내에서는 어디든지 갈 수 있다. 지금은 특정 초대 고객만 이용 가능하다. 연내에 12대로 늘리고, 2018년에는 완전 실용화를 목표로 한다.

자동차 회사도 새로운 비즈니스 모델을 만들려고 하고 있다. 독일 다임러는 올해 7월, 네덜란드 암스테르담의 공공도로에서 자율주행 버스(레벨3) 시험주행을 실시. 공항에서 암스테르담 중심부를 연결하는 약 20km의 거리로, 정지･출발에서 문 개폐까지 자율주행 시스템이 관리한다. 다임러는 자율주행 버스 개발에 2020년까지 2억 유로(약 230억 엔)를 투입할 예정이며, ‘자동차’가 아닌 차세대형 교통시스템을 판매할 계획이다.

도요타자동차도 8월 5일, 택시사업자단체인 전국 하이어･택시연합회(도쿄)와 공동으로, 자율주행 기술을 활용한 운전지원시스템 개발에 도전한다고 발표. 미국 테슬라와 7월 20일, 버스와 트럭 EV개발에 참가할 방침을 밝혔다. 이러한 움직임을 상징하는 단어가 최근에 사용되기 시작했다.「MaaS(Mobilizing-as-a-Service)」.이동수단을 자동차라는「물건」으로 제공하는 것이 아니라,「서비스」로 제공한다 는 의미이다.

MaaS시대의 도래는 모든 산업의 방식을 바꿀 가능성을 내포하고 있다. 완전자율주행 시대가 되면 자동차를 소유한다는 의미는 약해지고, 자동차 회사는 지금의 사업 모델로는 살아남기 어려워진다. 반대로 이를 좋은 기회로 보고 새로운 서비스를 만들어 내기 위해 움직이는 기업도 계속해서 등장하고 있다.

-- 야마토는 무인택배를 구상 --


[Column] 특허로 보는 미국 기업의 실력
눈에 띄는 GM과 구글의 강점

시판되는 차량을 보면 자율주행 분야에서는 독일과 일본이 앞서고 있는 것처럼 보인다. 그러나 세계에서 출원되고 있는 특허를 보면 다른 측면이 보인다. 올해 7월에 『지재(知財)정보전략-자율주행편』을 펴낸 특허분석의 일인자인 미쓰이물산 전략연구소의 야마우치 변리사. 그가 작성한 데이터를 통해 각 회사의 실력을 분석했다.

각 자동차 회사의 향후 실현 목표는 레벨 3. 사람이 개재하는 시스템이기 때문에 사람과 기계 사이의 보조시스템(redundancy)이나 HMI(Human Machine Interface)기술이 필수적이다. 그 분야에서「보다 많은 필수특허(어떤 제품을 만들 때 누구나 사용할 수 밖에 없는 특허)를 가지고 있는가가 포인트가 된다」(야마우치 변리사).

자율주행(레벨 3과 레벨 4에 상당)에 관한 특허 건수에 있어, 1위가 도요타자동차, 그 뒤를 미국의 GM, 독일 보쉬, 미국 포드모터와 구글이 잇고 있다. 피 인용건수, 즉 그 특허가 얼마나 다른 특허에 인용되었는가를 보면 압도적으로 GM이 강하다는 것을 알 수 있다(왼쪽 밑 그래프). 그래프에서는 자사가 인용한 건수(빨간색)와 타사가 인용한 건수(노란색)를 분류하여 표시했다.

도요타는 자사에 의한 인용이 비교적으로 높은데 반해, GM이나 구글은 타사에 의한 인용비율이 상당히 높다. 그만큼 기본적인 기술을 확보하고 있어 타사의 위협이 되고 있다는 것을 보여주고 있다. 도요타가 자사에 의한 인용이 많은 것은「EV(전기자동차)가 아닌 하이브리드 차에 관련한 특허가 많기 때문」(야마우치 변리사). 일종의 ‘갈라 파고스화’라고 말할 수 있다.

-- 레벨 4에 특화된 구글 --
일본의 자동차 회사에게 가장 위협적인 존재는 구글이다. 2007년의 「미국 방위 고등 연구계획국(DARPA) Urban Challenge(군사목적의 무인 로봇 카 레이스)」에서 활약한 팀의 리더를 최근 2, 3년 내에 발탁하여, 후발주자이지만 세계굴지의 팀을 단기간에 만들어냈다. 8월에는 자율주행 프로젝트의 최고기술책임자가 사직하는 등 멤버의 변동은 있었으나 타사의 특허인용 건수는 도요타를 넘어서고 있으며, 착실히 실력을 쌓아가고 있다는 것을 알 수 있다.

구글은 레벨 3를 무시하고 레벨 4 기술개발에 집중하고 있는 점이 특징이다. 레벨 4에 직결하는 자율주행 특허 비율을 보면 구글이 가장 큰 비율을 차지하고 있다. 레벨 4 시대가 되면 사람이 개재하기 위해 필요한 기술이 소용없다는 것을 알기 때문이다. 스마트폰 분야의 특허 출원은 구글이 애플에 비해 열세였다. 그 실패를 통해, 자율주행 분야에서는 특허라는「무기」를 확보하고 있는 모습이 눈에 띈다.

도요타도 올해 1월, DARPA의 프로그램 매니저였던 길 플랫 씨를 영입하여 AI(인공지능) 연구소를 설립했다. 「일본에는 센서분야의 우수업체가 많이 있으며, 다른 업종과 연계하면 아직 승리할 가능성이 많다」고 야마우치 변리사는 말한다. 

얼마나 폭넓은 분야의 지적 재산을 확보하고, 뛰어난 인재를 모을 수 있는가? 타사와의 유연한 제휴전략이 중요하다는 사실을 특허분야를 통해서도 알 수 있다.

     -- 끝 --