- 일경컨스트럭션_2021/7/12(2)_덤프트럭의 자율주행, 미국에서 시동日経コンストラクション
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- 저자 : 日経BP社
- 발행일 : 20210712
- 페이지수/크기 : 74page/28cm
요약
Nikkei Construction_2021.7.12 자율주행 (p54-57)
덤프트럭의 자율주행, 미국에서 시동
오바야시구미, 미 스타트업과 협력
오바야시구미는 자사가 출자한 미국 스타트업 기업과 협력해 중장비의 자율화에 착수했다. 센서 등의 장착을 통해 자율주행을 실현해, 현장에 있는 복수의 자율 중장비의 연계를 시야에 넣는다. 협업을 이끄는 오바야시구미 비즈니스 이노베이션 추진실의 분투 모습을 취재했다.
미국 애플의 본사가 있는 캘리포니아 주 쿠퍼티노에서 멀지 않다. 실리콘밸리의 산속에 있는 시멘트 회사의 채석장에서 무인 굴절식 덤프 트럭(ADT, Articulated Dump Truck)이 천천히 움직이기 시작했다. 기체에는 ‘OBAYASHI’와 ‘SafeAI’의 로고가 그려져 있다. 오바야시구미와 미국 스타트업 기업인 SafeAI가 추진하는, 중장비의 자율화를 위한 도전이 21년 3월 중순에 본격 시동했다.
굴절식 덤프 트럭은 중간접이식의 차체 구조를 갖는다. 험한 길에 강하고, 광대한 조성 공사 현장에서 토사를 운반할 때 활약한다. 오바야시구미는 최대 적재량 약 24톤의 덤프 트럭을 구입해, AI(인공지능)로 중장비를 자율화하는 기술을 보유한 SafeAI에 제공. SafeAI는 이 덤프 트럭에 센서 등의 장치를 ‘장착’해, 독자의 소프트웨어로 자율화를 실현했다.
이 날, 채석장에 들여온 자율 덤프 트럭은 비포장 도로를 순조롭게 주행하며 무사히 목적지까지 도착했다. 오바야시구미가 덤프 트럭을 제공한 지 불과 3개월. 코로나19라는 자유롭지 못한 개발 환경에서도 목적지까지 험한 도로를 주파하는 첫 관문을 클리어했다.
-- 가상의 실험장에서 시뮬레이션 --
SafeAI와의 협업을 담당하는 것은 오바야시구미가 21년 4월에 설치한 비즈니스 이노베이션 추진실이다. 실리콘밸리에 주재하는 사토(佐藤) 부장은 “토사를 운반해서 내려놓는 반복 작업을 기계에 맡길 수 있다면 생산성이 크게 올라간다. 사람이 사고를 당할 확률도 줄일 수 있다”라고 기대를 건다. 이르면 21년 말에 일본에서 자율 중장비를 선보일 계획이다.
SafeAI가 덤프 트럭에 장착한 것은, 주위 상황을 인식하기 위한 LiDAR와 카메라, 자기위치∙자세를 추정하는 GNSS(위성측위시스템의 총칭)/IMU(관성계측장치) 유닛 등 데이터 처리용 컴퓨터다. 그렇게 특수한 장치를 장착하는 것은 아니다.
자율화의 핵심은 기체를 제어하는 소프트웨어다. SafeAI에서는 채석장의 지형 데이터를 컴퓨터에 입력해 가상의 실험장을 만들고, 이 안에서 주행 시뮬레이션을 반복함으로써 실제 현장에서도 안전하고 정확하게 주행할 수 있도록 했다.
“시뮬레이션에서는 우선 지오펜스(가상의 지리적 경계선)를 만들어 움직일 수 있는 범위를 한정해 루트를 설정하고, 그 루트를 문제 없게 주행할 수 있게 될 때까지 몇 번이고 학습을 거듭한다”(비즈니스 이노베이션 추진실의 스기우라(杉浦) 부부장).
“장애물을 설치해 지나갈 수 없게 하거나 사람이 갑자기 나오는 등 다양한 패턴을 학습시킨다. 처음에는 미국 Ford Motor의 픽업 트럭(운전석 후방에 지붕 없는 짐칸이 있는 미국에서 인기있는 차종)으로 시험을 한 다음에 덤프 트럭에 실장했다”(실리콘밸리 주재 비즈니스 이노베이션 추진실의 쓰치야(土屋) 과장).
-- 업체의 협력은 얻지 못했다 --
오바야시구미가 실리콘밸리에 오픈 이노베이션 거점인 Silicon Valley Ventures & Laboratory(SVVL)를 만든 것은 17년이다. 지금까지 인공 근육을 의복과 일체화한 ‘Powered Clothing’을 전개하는 미국 Seismic Holdings 등 여러 스타트업 기업에 출자해 왔다.
광산∙건설 분야에서 중장비의 자율화를 목표하는 SafeAI도 그러한 출자처 중에 하나다. SafeAI를 17년에 설립한 창업자인 비드라지트 할더 CEO는 미국의 대형 건설업체인 캐터필러(Caterpillar)에서 광산용 건설기계의 자동화에 관여한 후, 포드나 애플에서 자율주행 기술을 축적해 창업한 경력을 갖고 있다. 중장비를 다루는 기술과 자율주행 기술 모두에 정통한 기술자다.
SafeAI는 앞서 기술한 바와 같이, 장치에 추후 장착하는 방식을 사용해 업체나 형식을 불문하고 중장비를 자율화한다. 이번 시험 주행에서도 캐터필러의 협력은 일체 받지 않았다. 이러한 전략은 오바야시구미와 같은 건설회사 입장에서도 이치에 맞다. 이유는 무엇일까?
최근 건설회사가 공사의 생산성을 높이기 위해 업체와 협력해 중장비의 성능을 향상시키는 사례가 늘고 있다. 떨어진 곳에서 기체를 조종하는 ‘원격화’, 사람의 지시에 따라 작업을 수행하는 ‘자동화’, 기계가 스스로 판단하면서 임무를 수행하는 ‘자율화’가 주요 개발 영역이다. 다만 한 곳의 업체와 공동개발을 추진하면 아무래도 그 업체의 색에 물들어 버리기 쉽다.
“고마쓰나 히타치건기, 캐터필러의 중장비만 자율화해서는, 여러 업체의 중장비를 다뤄야 하는 건설현장에서는 별 의미가 없다. 다양한 업체의 자율 중장비가 하나의 앱 상에서 움직이는 것이 건설회사에게는 이상적이다”(실리콘밸리 주재 사토 부장).
-- 시공 관리의 DX가 최종 목표 --
목표 지점까지 중장비를 자율주행시키는 데 성공한 SafeAI와 오바야시구미. 앞으로는 일단 후진해서 방향을 전환하는 등 한층 더 복잡한 움직임을 부드럽게 해낼 수 있도록 학습을 진행한다.
개별 중장비의 자율화를 달성할 수 있으면, 다음은 여러 대의 자율화가 목표다. 나아가 FMS(Fleet Management System)라 부르는 운행관리 플랫폼 상에서 굴착기나 불도저, 진동 롤러와 같은 여러 중장비와 연계해, 굴착부터 다지기까지 일련의 작업을 진행할 수 있도록 한다.
연계해서 가동하는 자율 중장비를 통해 얻은 방대한 데이터를 분석해 시공 관리에 활용한다. 디지털기술을 베이스로 기존의 작업 프로세스나 태세를 변혁하는, 이른바 시공 관리의 DX(디지털 트랜스포메이션)가 최종적인 목표다.
“SafeAI의 자율제어 기술은 완벽하지만 그들은 건설현장의 노하우를 갖고 있지 않다. 그 부분에 오바야시구미의 지식을 활용해 극적인 이노베이션를 일으키고 싶다. 타사보다 3~5년 빨리 건설업계의 스탠더드가 될 수 있는 것을 만들고 싶다”(사토 부장).
다만 기술을 자사에서 확보해, 공사를 수주할 때 무기로 사용하는 것은 생각하지 않는다고 한다. “차별화가 아니라 표준화를 리드하고, 개발한 기술을 건설업계에 제공해 보다 매력적인 산업으로 바꿔나가는 것이 미션이다. 우리는 그것을 새로운 비즈니스로 만들고 싶다”(사토 부장).
오바야시구미에는 '표준화를 리드한다'는 인식 하에 사업화를 달성한 예가 이미 있다. 360도 이미지를 이용한 시공관리서비스를 제공하는 미국 StructionSite와의 협업이다.
오바야시구미는 자사의 건설현장에서 StructionSite의 서비스를 활용할 뿐만 아니라, 20년에는 국내의 동업 타사에 판매하기 시작했다. 오바야시구미에는 표준화를 의식해 진행하는 이러한 프로젝트가 10건 정도 있다. 개발한 기술 등의 표준화는 스타트업 기업과의 오픈 이노베이션의 숙명이기도 하다.
“개발한 기술이나 서비스를 자사에서 끌어안을 수 없다는 사실은, 실리콘밸리에서 실천하며 절실히 느끼고 있다. 스타트업은 오바야시구미를 위해서만 개발하는 것이 아니다. 오바야시구미를 파트너로 삼아 세계의 표준을 만들려고 한다”(사토 부장).
-- ‘아무데도 고개를 끄덕여 주지 않는다’ --
“업체를 끼지 않고 중장비를 자율화해, 시공 프로세스를 변혁한다”. 이 웅대한 테마는 오바야시구미 사내에서 어떻게 받아들여지고 있을까? 스기우라 부부장은 “실현은 어렵다고 보는 사람이 적지 않다”라고 밝힌다.
실은 SafeAI와의 협업을 추진할 때, 스기우라 부부장은 사내를 돌며, 관계가 있을 것 같은 부서에 “그쪽의 예산으로 함께 하지 않겠습니까”라고 타진했었다. 그러나 어느 곳도 고개를 끄덕여 주지 않았다고 한다.
사토 부장은 “오바야시구미뿐만 아니라 건설회사의 연구개발은 기본적으로 실패가 용서되지 않는다. 그리고 실제로 거의 실패하지 않는다. 그 이유는 수주를 위해 기존의 기술을 연마하는 테마가 많기 때문에 연구개발을 하기 전부터 성과를 전망할 수 있는 것이 대부분이기 때문이다. 3년 정도 계속해야 싹이 트는 도전이나, 1억 엔을 투자해도 실패할 가능성이 있는 테마에는 두려워서 나서지 못하는 기분은 충분히 이해할 수 있다”라고 말한다.
그래서 사토 부장은 결단을 내렸다. 본래 비즈니스 이노베이션 추진실은 새로운 영역의 사업화에 도움이 되는 테크놀로지 선정이나 비즈니스 모델의 입안∙검증 등을 담당하는 부서지만, “회사의 예산을 확보해서 스스로 연구개발을 진행하기로 결심했다”(사토 부장).
자율 중장비를 안심하고 활용할 수 있는 환경도 서둘러 마련할 필요가 있다. 국내의 업계 단체 등과 보조를 맞추어 자율 중장비를 안전하고 효과적으로 움직이기 위한 기준도 정비해 나간다.
-- 끝 --
목차