자율주행기술보다 더 중요한 `정밀지도` 아시나요

↑ 라이더를 통해 얻은 정밀지도. 라이더에서 나온 전자기파는 도로에 있는 물질에 따라 반사강도가 달라진다. 아스팔트의 경우 붉은색으로, 콘크리트 건물의 경우 연두색을 띤다. 자율주행차가 이 데이터를 활용하면 자신이 달리고 있는 도로 주변에 어떤 물체가 있는지 인식할 수 있다. [사진제공 = LX공간정보연구원]

자율주행차가 교차로에 정지했다. 차량의 앞에 달린 센서가 신호등을 찾지만 보이지 않는다. 앞에 커다란 트럭이 가로막고 있어서다. 도로가 제대로 정비되지 않은 시골길을 달릴 때도 자율주행차는 잠시 헤맨다. 비가 오거나 눈이 쌓이면 차선 구분이 쉽지 않다. 심지어 햇빛이 강한 맑은 날, 도로에 새겨진 짙은 그늘이 센서의 작동을 방해하기도 한다. 사람이 운전하지 않아도 도로를 안전하게 달린다는 자율주행차지만 이처럼 운행을 방해하는 요소는 차고 넘친다. 정말 도로에 자율주행차가 가득한 시대가 올 수 있을까. 자율주행차를 엄호하는 지원자가 나타났다. 자동차가 달릴 수 있는 길의 상세한 정보를 간직한 '정밀지도'가 그 주인공이다.
정밀지도란 자동차가 주행하는데 필요한 도로정보를 포함할 뿐 아니라 기존 지도보다 10배 이상 정밀해 실제 도로와 10~20cm이하의 오차를 갖는 지도를 말한다. 현재 내비게이션은 도로와 차량의 이동 방향 정도만을 인식할 수 있다. 일반 차선의 폭은 3m, 고속도로는 3.5m인데 차량이 큰 트레일러의 경우 폭의 길이가 2.5m에 달한다. 정완석 LX공간정보연구원 선임연구원은 "3m의 폭에 2.5m폭을 갖고 있는 차량이 달리면 양 옆에 남는 여유공간은 25cm에 불과하다"며 "10~20cm 의 세밀함을 갖고 있는 지도가 있다면 자율주행차의 안전한 운행을 도울 수 있다"고 설명했다.
LX공간정보연구원에서는 현재 각종 센서와 카메라가 달린 차량을 이용한 디지털 정보를 제작하고 있다. 내비게이션을 만들 때 사용하는 차량과 달리, 이 차량에는 각종 첨단 기술이 가득 탑재되어 있다. 대표적인 것이 라이더(LiDAR) 기술이다. 차량의 앞뒤에 장착된 라이더는 전자기파를 발사한다. 물체에 맞고 되돌아온 전자기파를 측정해 물체와의 거리가 얼마나 떨어져 있는지를 측정한다. 위성위치확인시스템(GPS)과 함께 '관성항법장치(INS)'도 탑재되어 있다. INS는 회전체를 이용, GPS 신호가 끊어져도 차량의 현재 위치를 정밀하게 기록할 수 있다. 주로 미사일이나 항공기에 탑재돼 위치를 인식하는 장비다. 이 차량은 이동하면서 도로의 폭과 현재의 위치는 물론 가로수나 건물은 도로와 얼마나 떨어져 있는지 등을 수집한다. 정완석 선임연구원은 "차량 바퀴의 휠이 몇 바퀴 굴러가는지도 계산해 각 도로의 길이를 측정하는 등 도로의 데이터를 수집하기 위한 10종 21개의 센서가 탑재되어 있다"며 "이렇게 수집한 도로의 데이터를 기관이나 연구소 등에 제공한다"고 설명했다.
정밀지도는 자율주행차의 단점을 보완할 수 있다. 어두운 밤길, 비나 눈이 와서 센서 인식이 어려울 때 이 데이터를 내려받으면 현재 차량이 도로의 어디에 위치해 있는지, 차선은 언제 변경해야 하는지 등을 알 수 있다. 자율주행차가 4차로 중 어떤 차로로 달리고 있는지 신호등은 어디에 있고 주변 건물은 도로와 얼마나 떨어져 있는지 등을 인지하면서 달릴 수 있어 운전을 하는 '눈'이 하나 더 추가된 셈이다. 최현상 한국건설기술연구원 ICT융합연구소 연구위원은 "엄청난 양의 데이터를 자율주행차가 처리해야 하는데 필요할 때만 다운로드 받으면 되기 때문에 기술적인 한계는 없다"며 "다만 지도의 기본값(표준지도)을 정부 차원에서 제작하는 일이 필요하다"고 말했다. 아직까지 정밀지도를 활용하기 위한 구체적인 표준이 없어 기업, 연구소별로 각기 다른 정밀지도를 구축해 활용하고 있다.
현재 일본은 정부 차원에서 3차원 지도를 제작하기 위한 프로젝트를 진행하고 있으며 자율주행차 분야에서 가장 앞서있다고 평가받는 구글 역시 관련 특허를 보유하고 있다. 정밀지도가 초기에는 국토의 정보를 수집하고 이를 다양한 분야에 활용하는데 초점이 맞춰져 있었다면 최근 시류에 맞춰 자율주행차가 필요한 정보로 가공하는 방향으로 선회하고 있는 것. 최현상 연구위원은 "자율주행차 알고리즘과 정밀지도간의 알고리즘이 연결되어 있어 관련 기업들이 구체적인 언급을 하지 않지만 구글의 경우 지도를 활용해 자율주행하는 특허가 오픈되어 있다"며 "자율주행차를 개발하고 시운전하고 있는 여러 기업, 연구소들은 정밀지도를 자율주행차 운행에 활용하고 있다"고 말했다. 정완석 선임연구원은 "도로를 세밀하게 파악한 데이터를 토대로 정밀지도를 제작해 나갈 계획"이라며 "정밀지도는 자율주행차의 안전한 운행을 돕는 감초같은 역할을 할 수 있다"고 말했다.
[원호섭 기자]