[종합]KT, 자율주행도 클라우드 시대 연다

[아이뉴스24 김문기 기자] KT가 자율주행 클라우드화에 첫발을 내딛었다.

우선, 차량의 인식범위를 확보하기 위한 정밀측위 기술을 개발했다. 이를 5G 네트워크와 V2X 등을 통해 자율주행 통신 인프라를 구축하는 한편, 최종적으로 클라우드와 접목시켜 통신사로서 구현할 수 있는 자율주행의 단계적 전략을 현실화하겠다는 복안이다.

다만, 시장 측면에서의 경제적 효율성 달성에 시간이 필요하고, 정부 지원뿐만 아니라 산적한 정책적 이슈까지도 해결돼야해 산적한 과제도 만만치 않다.

KT(회장 황창규)는 라이다(LIDAR)기반 정밀측위 기술 '비전GPS' 개발에 성공했다고 10일 발표했다.

라이다는 레이저펄스가 물체에 반사돼 돌아오는 정보로 주위 환경을 3D로 분석해 포인트 클라우드 정보를 생성할 수 있는 센서를 뜻한다. 기존 자이로센서나 가속도센서, 카메라 등의 정확도를 보다 높일 수 있는 대안으로 자율주행차량에 필수적으로 장착되는 핵심 부품이기도 하다.

자율주행을 위해서는 차량의 위치 및 주변 환경 인식이 무엇보다 중요하지만 위성을 이용하는 GPS의 경우 오차범위가 커 실제 현장에서 사용하기 어렵다. 이에 대한 대안으로 전파가 도달하는 코드의 시간차로 거리를 측정하는 부호 위상 방식의 DGNSS가 꼽혔으나 이 역시 자율주행에는 한계가 있다.

이에 따라 KT는 지난달 실시간 이동측위 위치정보시스템 GPS-RTK(Real Time Kinematic)를 우선 상용화했다. 선행차량으로 인한 시야 방해나 여광, 강우, 차선 훼손 등에도 수십cm 수준으로 정밀한 구분이 가능하다.

다만, GPS-RTK는 센싱 데이터를 수집하고 이를 지도정보시스템(GIS)에 매칭하는 방식이어서 관련 인프라가 필요하다. GPS 정보를 받는 전국단위 기준국을 세워야 하기 때문에 부담이 상당하다.

이원열 KT 융합기술원 5G 엑서스 프로젝트팀장은 "기준국 구축에 부담이 크기 때문에 실제로 실행에 옮길지 판단해야 했으나 다행히 국토지리정보원에서 구축해 놓은 기준국이 있어 협력에 나섰다"고 설명했다.

국토리지정보원이 구축한 기준국 64개소에서 GPS 데이터를 받으면 KT가 이에 대한 보정정보를 생성해 오차를 계산하고, KT 이동통신망으로 전송하는 방식이다. 차량 내 GPS-RTK 전용 수신기로 이 정보를 받아 실제 자율주행에 쓰는 방식이다.

다만, 상용화에는 가격이 걸림돌로 작용했다. 고가 GPS 수신기는 1천만원대, 저가 GPS 수신기도 수십만원대여서 전용 GPS-RTK로 쓰기 어렵기 때문이다. 이에 KT는 하드웨어가 아닌 소프트웨어 형태로 GPS-RTK를 개발해 기존 저가 GPS 하드웨어에 접목시키는 방안을 고안했다.

이 팀장은 "일반 GPS는 2~3M, DGPS는 1~1.5M 정도 오차가 발생하지만 RTK는 소프트웨어만 넣어도 50cm 이하의 오차범위를 보유, 보급할 수 있겠다는 판단이 섰다"라며, "실제 우면동에서 선바위까지 주행해본 결과 비가 오고 환경이 좋지 않음에도 차선을 유지해 나가는 것을 확인했다"고 밝혔다.

이에 따라 KT는 지난해 획득한 제주 C-ITS 실증사업에 GPS-RTK를 적용키로 하고, 렌터차 3천여대에 상용화할 계획이다.

다만, GPS-RTK도 기존 GPS의 단점과 마찬가지로 복잡한 도심 지역이나 터널, 지하, 실내주차장에서 난관에 봉착할 수 있다. 이러한 기술개발 과정에서 라이더에 집중, '비전GPS'도 함께 개발하게 됐다는 설명이다. 라이더는 지난 2009년까기만 해도 7만5천달러에 이를 정도로 고가였으나 오는 2020년 200~750달러 수준으로 보급화될 것으로 예상된다.

KT는 두 정밀측위 기술을 적재적소에 적용시킬 계획이다. GPS에서 정보를 수신하면 오차범위를 좁히기 위해 개활지에서는 GPS-RTK를, 도심 지역에서는 비전GPS를 병행해 지하나 터널, 실내는 비전 GPS를 활용하는 통합 플랫폼을 완성했다.

이 팀장은 "비전GPS는 도심 실증 중으로 올해말 기술검증을 완료하고 내년에는 KT가 보유한 자율주행차에 적용해 도전해보려 한다"고 말했다.

◆ 어려운 티어1 협력·ITS 공용주파수 미정·HD맵 확보 난항

KT는 정밀측위 기술과 5G 등 네트워크 등을 통해 최종적으로 이를 클라우드화하는 게 목표다. 현재 정밀측위는 차량에서 위치만 판단하는 방식이지만 실증작업이 원만하게 진행된다면 오는 2021년부터 클라우드로 구현할 수 있을 것으로 판단하고 있다.

이 팀장은 "클라우드를 통해 다른 차량의 정보를 모두 모으면 정확도를 높일 수 있는 협력 자율주행이 가능하다"라며, "KT는 전국 8개의 에지 노드를 갖추고 있고 차량 플랫폼으로 차량의 모든 것을 계산해 지연없이 내려줄 수 있다"고 강조했다.

다만 이같은 KT의 목표가 현실화되려면 크게 ▲차량 내 KT 플랫폼 탑재를 위한 협력 다각화 ▲ V2X 공용 주파수 표준 결정을 위한 정책적 판단 ▲ 막대한 비용이 소모되는 고정밀지도 구축 등이 수반돼야 한다.

우선 KT의 정밀측위가 적용되려면 차량 내 이를 지원하는 하드웨어 내지 소프트웨어가 적용돼야 한다. KT는 티어1에 직접 관련 솔루션을 탑재시키기 보다는 공공기관 등을 먼저 공략하겠다는 전략이다.

이 팀장은 "티어1 등은 자체적으로 자율주행의 완성도를 높이려고 하기 때문에 협력을 하려고 하지만 한편으로는 클라우드화에 나서는 게 목표"라며, "완성차에서 하지 않는 개인이동수단이나 셔틀버스 등에 우선 적용할 계획"이라고 말했다.

정밀측위 등 차량과 통신할 공용 주파수 표준 역시 아직 결정되지 않은 상태. 지능형교통시스템(ITS)으로 지정된 5.9GHz 주파수 대역은 차량용단거리통신기술(DSRC/WAVE)와 C-V2X에 대한 기술 검증을 진행 중이다.

이 때문에 KT의 경우 지난해 제주 C-ITS 실증사업권을 따냈으나 우선적으로 차량용단거리통신기술 기반의 GPS-RTK를 렌터카에 적용하기로 하고, C-V2X 기반 단말 개발도 병행하고 있다. 표준이 확정되지 않는다면 자율주행 통신에 대한 불확실성이 커진다는 단면을 보여준 사례다.

이 팀장은 "V2X는 정책적인 면에서 해결된다는 전제조건으로 말할 수밖에 없다"고 답했다.

정밀측위가 차량의 위치 및 주변 상황을 인지한다면 그 바탕은 고정밀지도(HD맵)다. 통신의 기반이 네트워크 인프라라면 자율주행의 기반은 HD맵이라해도 과언이 아닐만큼 중요도가 높다.

고정밀지도는 국토지리정보원에서 2020년까지 고속도로 중심의 5천500km의 고정밀지도를 구축해 민간에 공개하기로 했다. 아울러 전체 국도를 모두 커버하기 위해서는 정부뿐만 아니라 민간사업자도 나서야할 정도로 방대하다.

업계에 따르면 1km당 구축 비용은 200만~300만원 수준, 국도 1만4천km를 확보하려면 280억~420억원이 소요될 것으로 보인다. 더구나 고정밀지도는 매번 도로 상황이 변할 때마다 갱신이 필요하기 때문에 실시간 대응 가능한 플랫폼 형태로 구축돼야 한다.

이 팀장은 "정밀측위만으로는 (자율주행이) 안되고 HD맵이 전제돼 있어야 한다"라며, "HD맵에 대해서는 고민하고 있으나 KT는 원칙적으로 (협력에) 오픈돼 있는 상태"라고 말했다.

이어, "제주 C-ITS 실증사업에서 지자체가 HD맵을 제공하면 서비스를 제공하고, 서울과 경기도 판교도 마찬가지다"라며, "국토 전반적으로 확장되는 시점에 자율주행이 현실화될 것"이라고 예측했다.