5G 와 자율주행

오늘은 5G와 자율주행에 대하여 이야기해 보겠습니다. 이제 주린이 여러분들에게 이런 얘기들은 익숙하실 겁니다.

 

'5G는 자율주행에 필수적이다.'

'5G, 자율주행, 클라우드는 결코 서로 떨어트려서 생각할 수 없다!'

 

이는 과연 진실일까요? 글쎄요. 우선 결론부터 적어본다면 적어도 제가 아는 한 이는 다소 과장된 얘기입니다.

 

5G의 SKT Insight 

우선 V2X에 대하여 먼저 이야기를 해야 할 것 같습니다. 앞서서 레이더, 카메라, 라이다, 초음파 센서의 현실에 대하여 몇 편의 글을 적었습니다. 

study.tistory.com/18?category=867637

자율주행 인식기술, 레이다에 대하여

study.tistory.com/21?category=867637

자율주행의 눈, 카메라

study.tistory.com/23?category=867637

자율주행에 과연 라이다는 필수일까요?

study.tistory.com/29?category=867637

차의 최초 외부 인식 센서, 초음파

이 글들에서 센서들의 장/단점들에 대하여 많이 늘어놓았죠. 그래서 사람들은 이 모든 센서들을 함께 사용할 방법을 고안했습니다. 이를 센서 퓨전이라고 합니다. (이에 대하여는 추후에 자세히 적어보겠습니다.) 하지만 그럼에도 아직도 주변 환경을 정확히 인식하고 있다고 보기는 어려웠습니다. 자율주행을 위해서는 정말로 높은 신뢰도로 주변을 인식해야 하니까요. 그러자 사람들이 내놓은 또 다른 방법은 'V2V'였습니다. (Vehicle-to-Vehicle Communication)

 

사실 V2V는 자율주행과 외부인식을 위해서만 존재하는 기술은 아닙니다. 차량 간 네트워크 연결을 통하여 우리가 얻을 수 있는 이득은 많습니다. 특정 도로의 교통량을 알 수 있다거나, 차량 간 직접 통신이 가능하다거나 하는 것이죠. 그런데 이 직접 통신이 가능하다면 '서로 어디 있는지 알려주면 되잖아'라고 사람들은 생각하게 됩니다. 그것이 V2V의 아이디어였죠. 그리고 거기에 더하여 '사실 우리도 운전할때 서로 미묘한 커뮤니케이션을 하고 있잖아.'에 생각이 미칩니다.. 운전을 해보신 분들은 다 아실 거예요. 우리는 내가 변경할 차선에 있는 차의 속도와 거리만 가지고 '위험하다', '위험하지 않다'를 판단하지 않습니다. 내가 방향지시등을 점등했을 때, 해당 차선에 있는 차가 속도를 늦추는지 또는 올리는지를 보면서 서로 묘한 커뮤니케이션을 하게 됩니다. 그 외에도 우측 방향지시등을 통하여 특정 상황에서 정차를 계획하고 있음을 알려서 뒤차가 자신을 추월하게 만드는가 하면, 고속도로에서 갑작스러운 정체를 만났을 때 비상등을 점등하여 뒤차에게 그 상황을 알리기도 합니다.

 

자율주행차에서 고민되는 큰 부분 중에 하나가 이와 같은 커뮤니케이션이었습니다. 그리고 V2V는 이와같은 상황에 대한 적절한 해법이 되어줄 수 있어 보였죠. 그리고 거기에 차에 장착되는 센서들의 굉장히 훌륭한 대안이 될 수 있을 것 같았습니다. 심지어 서로의 위치를 통신으로 공유하고 있다면 더 이상 차량의 센서도 필요 없죠. 당장 당신의 차에 통신 모듈과 제어기를 설치하면 자율주행차가 될 수 있다는 것에까지 생각이 미치게 되죠.

 

하지만 이전에 '내가 어디 있는지' 알아내는 것이 얼마나 어려운지는 설명을 드렸습니다.

study.tistory.com/24?category=867637

자율주행의 GPS와 정밀지도

더군다나 레이더와 카메라를 대체할 수 있을 만큼 '내가 어디 있는지'를 알려준다? 이게 얼마나 어려운 일인지 상상이 가시나요? 우리는 쉽게 내가 어디있는지는 내가 제일 잘 안다고 생각하게 됩니다. 하지만 실제로는 그렇지 않아요. 내가 어디있는지 가장 잘 아는 사람은 나를 바라보고 있는 사람입니다. 내가 아니에요. 그래서 실제로는 V2V로 지연 없는 통신을 할 수 있다고 해도, 내 위치를 정확히 알려주는 것은 불가능한 것이죠. 이는 5G의 시대가 와서 지연 없이 모든 차량이 서로의 정보를 공유해도 마찬가지입니다.

 

결국 V2V는 '위치 정확도는 낮지만, 외부에서 봐서는 알 수 없는 많은 수의 추가 정보를 제공해줄 수 있는 추가 센서'가 됩니다. 추가 정보의 예를 들면 내 앞의 차가 가속 페달 또는 브레이크 페달을 밟았는지 여부, 핸들을 꺾었는지 여부 같은 것들이죠. 물론 그 정보를 전달해 주고 있는 차가 내 앞차가 맞다면 말이죠.

 

자 이제 이 글의 도입부에서 제가 왜 V2V를 V2X라고 했는지 알려드려야 할 것 같네요. 하나의 이유는 이 통신이 차와 차에서만 행해질 것이 아니라는 점입니다. 이제 보행자들은 다들 휴대전화를 들고 다닙니다. 통신이 가능하고, 자이로 센서와 GPS가 탑재되어 있죠. 그렇다면 V2P 도 가능한 것이죠. (Vehicle-to-Pedestrian Communication) 그렇다면 오토바이, 자전거라고 못할 것도 없습니다. 그러면 이제 더 이상 V2V 통신이라는 이름은 적절하지 않아 보였죠. 그리고 또 하나의 이유는 V2I 통신의 도입입니다. (Vehicle-to-Infrastructure Communication) 앞서 '내가 어디 있는지'를 아는 것이 쉽지 않아서 정보를 서로 공유하기가 어렵다고 말씀을 드렸죠. 하지만 Infrastructure 라면 어떨까요? 그건 고정된 위치에 있으니 스스로가 어디에 있는지는 당연히 알 수 있습니다. Infrastructure와 정보를 주고받는다면 내 위치를 아는 정확도가 전혀 달라집니다. Infrastructure가 보는 내 위치와 Infrastructure의 위치를 모두 아는 것은 나의 Localization 정확도를 매우 크게 향상할 수 있죠. 이는 주변의 다른 차량들도 마찬가지입니다. 그리고 V2I, V2V, V2P 등이 모두 얽히게 되는 것이죠. 아마도 우리가 여러 홍보 영상에서 보는 통신 기반의 자율주행은 이런 것들일 것입니다. 그리고 우리는 이 모두를 합쳐서 V2X라고 부르죠. (Vehicle-to-X Communication)

 

'스마트 하이웨이'의 아이디어도 여기서 나옵니다. 물론 자율주행 자동차의 센서가 인식하기 쉬운 환경으로 도로를 구성하는 것도 하나의 목적입니다만, 동시에 V2I를 수행하는 인프라를 도로에 전체적으로 배치하는 것도 목적이죠.

 

여기까지 읽으셨으면 어째서 V2X가 자율주행의 핵심으로 분류될 수는 없는지 아실 것 같습니다. V2X는 사실상 또 하나의 센서로 봐야 합니다. 레이다, 카메라, 라이다, 초음파에 V2X가 추가된 것이지요. 물론 스마트 하이웨이와 통신망으로 촘촘히 연결된 환경에서 아주 강력한 센서가 될 수 있는 것은 사실입니다만, 우리가 원하는 자율주행은 잘 정비된 고속도로용이 아닙니다.

 

오히려 V2X는 위에서 언급한 운전자들 간의 미묘한 커뮤니케이션의 대체 기술로서, 또한 자율주행이 정말로 이루어졌을 때 자율주행 중 취득하게 되는 거대한 정보를 어떻게 전송하고 종합할지의 의미에서 더 의미 있는 기술이 될 것 같습니다. 이와 같은 관점에서는 5G와 자율주행 간의 관계는 조금은 과장되어 있는 게 아닌가 합니다. 아무래도 통신 회사들의 의견이 많이 반영되어 있지 않을까요?