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Nikkei X-TECH_2020.11.4

자동차 개발, 새로운 분업 시대 (4)
모빌아이가 자율주행 '안전 기준' 표준화에 나선 이유
놀라운 분업 구상

레벨 4의 자율주행. 그 핵심이 되는 센서와 소프트웨어 분야에서 자동차 제조사와의 갈등을 두려워하지 않고 이례적인 분업을 도모하고 있는 이스라엘의 모빌아이(Mobileye). 한편, 소니와 미국의 ON Semiconductor는 이미지센서의 범용화에 대비해 ‘이웃’의 기술을 통합하는 전선 확대에 도전하고 있다. 센서와 소프트웨어의 분업과 통합의 선 긋기를 둘러싸고 각 기업들의 힘겨루기가 치열해졌다.

모빌아이가 자율주행에서의 안전기준 표준화에 착수했다. 그 표면적 목적은 자율주행 소프트웨어의 안전성을 대외적으로 설명하기 쉽도록 하려는 것. 하지만 이면에는 자율주행 소프트웨어 개발에서 이례적인 ‘분업’을 실현해 스스로의 강점을 한층 더 강화하려는 의도가 있다. ‘안전’이라고 하는 자동차 제조사의 존재 의의와 관련된 영역을 과감하게 공략해 자율주행 소프트웨어에서 앞서고 있는 구글로부터 독립한 웨이모(Waymo)를 따라잡는다는 전략이다.

모빌아이는 ‘RSS(Responsibility-Sensitive Safety)’라고 부르는 수학적으로 계산한 모델의 자율주행 안전 기준에 대해 올해부터 ‘IEEE(미국 전기전자기술자협회) P2846’으로 표준화 작업을 시작했다. 올해 안에 초안을 발행할 계획이다.

RSS는 예를 들면, 전후 방향의 차량 간 거리나 끼어들기를 방지할 수 있는 가로 방향의 거리 등을 정식화한 것이다. RSS에 기초한 자율주행 소프트웨어라면 기본적인 안전은 보장된다고 모빌아이는 주장한다. ‘결코 사고를 내지 않는 자율주행 소프트웨어임을 증명하는 것’(Mobileye)을 목표로 하고 있다.

자율주행 소프트웨어의 개발사 입장에서는 가령, ‘상대방에게 책임이 있는 사고’가 일어났을 때 표준화 절차를 거친 RSS에 근거하는 소프트웨어일 경우, 사고의 책임이 없다는 것을 대외적으로 설명하기 쉬워진다는 점은 중요하다.

더 나아가 자율주행 소프트웨어 검증에 필요한 공수(工數)를 줄이기 쉽다는 이점도 있다. RSS의 수식대로 차량이 움직이면 그것으로 검증이 완료되었다고 말할 수 있기 때문이다. 만약 RSS가 없을 경우, 많은 교통 환경을 상정한 방대한 검증 작업이 필요할지도 모른다. 안전하다고 할 수 있는 기준이 명확하지 않고 복잡해 대외적으로도 설명하기 어렵기 때문이다.

모든 기업에 이점이 있다고 생각되는 RSS의 표준화에는 모빌아이와 경합하는 자율주행 소프트웨어 개발사들이 많이 참여하고 있다. 예를 들면 미국의 신흥 기업 오로라(Aurora)와 중국 IT대기업 바이두(百度), 미국의 엔비디아(NVIDIA), 웨이모 등이다.

반면, 자동차 제조사 대부분은 관망하는 자세를 보이고 있다. 모빌아이와 협업하는 독일의 폭스바겐과 웨이모와 연대하고 있는 구미(歐美)의 피아트·크라이슬러·오토모빌(FCA) 정도가 참여하고 있다. 모빌아이의 맹우(盟友)라고 할 수 있는 독일의 BMW조차 참여하고 있지 않고 있다.

자율주행 소프트웨어를 스스로 개발하는 자동차 제조사들에게 ‘안전’이라고 하는 지금까지의 강점을 발휘할 수 있는 영역이 표준화 된다면 자신들의 우위성이 무너질 것으로 여겨 경계하는 것으로 보인다. 안전에 책임을 지는 것은 자동차 제조사의 존재 의의라 할 수 있으며, 하나의 경쟁 영역이라고 생각하는 것이다.

-- '판단'도 이미지센서도 분업 추진 --
모빌아이는 RSS의 표준화를 통해 이전부터 강했던 인식 소프트웨어를 한층 더 강화하려는 의도를 가지고 있다.

RSS의 표준화란 자율주행 소프트웨어를 구성하는 ‘인식’, ‘판단’, ‘조작’ 등 3대 요소 가운데 가∙감속이나 경로 등 차량의 움직임을 결정하는 ‘판단’의 근간인 알고리즘을 표준화해 비경쟁 영역으로 한다는 것을 의미한다. 경쟁사 간 같은 알고리즘을 사용하는 것이기 때문에 ‘판단’에 큰 우열이 없어지는 셈이다. ‘조작’이 기존 기술의 연장선에 있어 각 기업 간의 차이가 작다고 가정한다면, 모빌아이의 최대 강점인 ‘인식’ 소프트웨어의 우위성이 그대로 자율주행 소프트웨어의 우위로 이어지게 된다. 모빌아이의 강점을 최대한으로 발휘할 수 있도록 하는 것 중 하나가 RSS라고 말할 수 있다.

또한 모빌아이는 RSS로 인해 인식 소프트웨어의 개발 공수가 줄어드는 이점이 생길 것으로 전망된다. RSS로 인해 판단 소프트웨어의 근간이 확립되면 “인식 소프트의 변경 요구가 줄어들기 때문이다”(모빌아이 재팬의 가와하라(川原) 대표).

예를 들어 RSS와 크게 다른, 충돌 회피 제동을 상당히 신속하게 시행하는 판단 소프트웨어가 있다면 이 인식 소프트웨어는 RSS보다 더 먼 곳의 장해물까지도 검지할 필요가 있다. 그렇다면 인식 소프트웨어의 대폭적인 변경뿐만 아니라 센서 자체를 재검토하게 될 수도 있는 것이다.

기존의 자동차 제조사의 영역 침범을 두려워하지 않고 자율주행에서 가장 중요한 ‘안전’ 확립에 과감히 도전해 이례적인 소프트 개발 분업을 도모하는 모빌아이. 이전부터 소프트웨어와 함께 개발해온 이미지센서의 본격적인 분업에도 착수하기 시작했다. 모빌아이가 핵심이라고 판단하는 인식 소프트웨어와 고정밀도 지도, SoC(System on a Chip) 이외의 분야는 조달의 자유도를 높이고, 선택사항을 넓힌다는 전략이다.

지금까지 모빌아이는 ON Semiconductor의 이미지센서를 채택해 왔기 때문에 분업해왔다고도 말할 수 있지만 실제로는 이인삼각으로 ON Semiconductor의 센서와 모빌아이의 인식 소프트웨어를 통합해 개발해왔다고 할 수 있다.

향후, 타사의 이미지센서 채택도 시작될 예정이다. 조만간 미국의 OmniVision Technologies의 센서와 모빌아이의 최신 SoC ‘EyeQ4’가 채택된 차량이 양산된다고 한다. 소니의 이미지센서의 채택도 진행되고 있다.

-- 핵심에서 벗어나는 이미지센서 --
모빌아이가 이미지센서의 본격적인 분업으로 전환하고 있는 배경에는 이미지센서의 성능이 차재 용도로 충분한 수준에 도달했다는 점이 있다. ON Semiconductor의 오노(小野) 씨는 “차량용 이미지센서는 성능 향상의 최대치에 가까워지고 있다”라고 말한다.

예를 들면 모빌아이가 EyeQ4와 조합한 830만 화소의 이미지센서 「AR0820」. 다이내믹 레인지 (Dynamic range)는 140dB로 높아 자율주행 용도로 충분하다고 말할 수 있는 수준에 이른다. 모빌아이가 2021년 이후 투입할 예정인 차세대 제품은 화소 수가 1,200만 개까지 늘어날 것으로 보인다. 또한 다이내믹 레인지와 상반되기 쉬운 LED의 플리커(Flicker) 대책 등도 추진되고 있는 등, 자율주행용으로 충분하다고 말할 수 있는 성능에 가까워지고 있다.

진화가 심한 기간에는 센서를 자주 갱신해야 경쟁력을 유지할 수 있으며 인식 소프트웨어의 변경 규모도 커진다. 또한 센서를 타사 제품으로 전환하는 번거로움도 커 분업이 어렵다. 하지만 진화 속도가 느려지면 정반대이다. 모빌아이는 이미지센서를 쉽게 바꿀 수 있는 시기가 드디어 왔다고 보는 것이다.

하지만 이러한 진화의 정체(停滯)는 센서 제조업체들 간 경쟁이 치열해져 순식간에 가격으로만 비교되는 범용품(Comodity)이 될 수 있다는 것을 의미한다. 이미지센서 제조사들은 범용품이 되는 시대를 내다보고 개발 영역을 확대하기 시작했다.

예를 들면 모빌아이와 비슷한 방향으로 소프트웨어 개발에 착수한 소니. 영상 처리 및 인식 소프트웨어에 강한 소니는 올해, 레벨 4를 목표로 한 자율주행차의 시작차를 개발했다.

한편, ON Semiconductor는 소니와 대조적으로 하드웨어의 강점을 살려 전선 확대에 나서고 있다. 자율주행 센서의 ‘삼종신기(三種神器)’ 가운데 남아있는 LIDAR의 수광부(受光部)와 밀리미터파 레이더용 트랜시버 개발에 새롭게 착수. “두뇌(자율주행 소프트웨어 등)가 아닌 CMOS 기술의 강점을 살려 디바이스에 특화한다”(오노 씨)와 같이, 소프트웨어가 중심인 시대에 하드웨어의 강점을 살리는 전략으로 임한다는 것이다.

LIDAR의 수광부는 현재 양산 중이며 트랜시버는 2021년 내 양산을 목표로 하고 있다. 이와 함께 이미지센서에서 키워온 CMOS 기술을 활용해 가격을 낮추고 품질과 성능을 높인다는 계산이다. 특히 자율주행에 필수적인 LIDAR는 아직 진화하고 있는 단계로 범용화되기까지는 시간이 걸릴 것이다.

ON Semiconductor는 LIDAR의 수광부 개발을 위해 2018년, 아일랜드의 SensL Technologies를 인수했다. 최근에는 고출력화해 거리를 길게 만드는 1,550nm대 정도가 자주 사용되고 있지만 수광부는 고가의 화합물 반도체인 InGaAs(인듐∙갈륨∙비소)가 많다. ON Semiconductor는 905nm대를 사용하는 CMOS의 수광부를 개발해 가격을 낮추면서 감도를 높여 긴 측정 거리의 실현을 목표로 하고 있다.

밀리미터파 레이더의 경우 현재는 SiGe 기판을 이용하던 것을 Si 기판의 CMOS 기술로 전환해 나갈 계획이다.

-- 자율주행 소프트웨어는 언제까지 경쟁 영역이 될 수 있을까? --
“머지않아 자율주행 소프트웨어는 자동 브레이크 소프트웨어와 같이 범용화될 것이다”.

자율주행 소프트웨어와 이미지센서에서 우위에 서기 위해 분업과 통합의 선 긋기를 도모하는 모빌아이. 부품 제조사가 자동차 메이커의 아성을 공격하는 하극상으로도 보여진다. 하지만 모빌아이 재팬의 가와하라 대표는, 자율주행 소프트웨어가 보급되기 시작하면 각 기업 간 성능의 차이는 없어져 눈 깜짝할 사이에 범용화될 수 있다고 한다. 즉, 자동차 제조사들에겐 비경쟁 영역이 되어 하극상에 해당되지 않는다는 것이다.

실제로 자동 브레이크는 10년도 못되어 당연한 기능으로 자리잡았다. 각 기업 간 성능에 큰 차이가 없어져 비경쟁 영역에 가까워지면서 모빌아이의 소프트웨어와 SoC를 채택하는 제조사들이 증가했다. 모빌아이는 자율주행 소프트웨어도 같은 구도가 될 것으로 보고 움직이고 있다.

자율주행 소프트웨어에서 더 나아가 EV 플랫폼까지 분업할 수 있는 시대가 되면, 자동차 개발의 경쟁 영역은 격변할 것이다. 아마 실내 공간에서 시간을 보내는 방식을 포함한 이동 서비스로 경쟁 축이 옮겨질 것이다.

자율주행 소프트웨어 선두주자인 웨이모는 올 5월에 약 3,000억엔 규모의 자금을 조달했다고 발표했다. 자율주행의 본격적인 실용화는 임박했다. 새로운 분업시대가 본격적으로 열릴 것으로 보인다.

 -- 연재 끝 --

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