현대자동차그룹이 레벨3 자율주행차 상용화 목표에 발맞춰 총력을 다하고 있는 가운데, 국내 최고 수준의 지도 구축 기술력을 보유한 현대오토에버는 자율주행에 필요한 정밀지도를 제작해 배포하고, 기술 고도화를 위한 연구에 매진하고 있습니다.
최근에는 도로 데이터를 기반으로 자동으로 정밀지도를 구축하는 ‘지도 자동 구축(Map Auto Creation, 이하 MAC)’ 기술을 개발해 지도 제작 시간을 단축하고 정밀도를 향상시키는 데 성공했는데요. 현대오토에버 MAC 기술 개발자에게 자율주행차용 정밀지도에 관한 궁금증과 미래 맵핑 기술 전망에 대해 물었습니다.
차량용 지도는 크게 항법지도, 첨단 운전자 보조 시스템(Advanced Driver Assistance System, 이하 ADAS)지도, 정밀지도로 구분됩니다. 항법지도는 현재 대부분의 내비게이션에 사용되는 것으로서, 목적지까지의 경로 탐색 및 안내 등의 기능을 수행하는데요. ADAS지도는 이보다 한층 진보된 것으로, 도로의 커브 각도와 오르막·내리막길 등의 정보가 담겨 있어 차량의 ADAS 기능이 안전하게 작동할 수 있도록 도와줍니다. 하지만 레벨3 이상의 자율주행차가 상용화되면 이보다 정적으로나 동적으로나 고도화된 정보가 필요합니다.
레벨3 자율주행차는 고속도로에서 차선 변경, 장애물 회피 등을 스스로 판단해 진행합니다. 물론 안전성을 확보하기 위해 카메라, 라이다(LiDAR), 그리고 각종 통신 장치가 탑재되고 자율주행차의 인식 및 판단 능력을 향상시키기 위한 시뮬레이터까지 등장했지만 이것만으로는 부족합니다. 탑재 장치에 이상이 생기거나 눈, 짙은 안개 등 기상 상황이 악화되면 카메라와 센서만으로는 주변 상황을 제대로 인지할 수 없기 때문입니다. 현대오토에버가 자율주행차용 정밀지도를 개발하는 이유입니다.
정밀지도에는 도로의 경계와 차선은 물론 각종 시설물의 정보가 cm 단위로 매우 상세하게 표시됩니다. 기존 지도가 ‘차량이 어느 도로에 위치하는지’ 정도만 인식 가능했다면, 정밀지도는 ‘어느 도로의 몇 차선에서 달리고 있는지’를 실시간으로 파악할 수 있는데요. 이와 함께 중앙선과 경계선 등 차선 단위 정보와 신호등, 횡단보도, 표지판, 노면 마크 등을 3D로 확보해 악천후나 차량 센서 고장처럼 긴급 상황에서도 자율주행차가 안정적으로 주행할 수 있도록 도와줍니다.
현대오토에버가 개발한 MAC는 ‘Map Auto Creation’, 말 그대로 지도를 자동으로 구축하는 기술입니다. 정밀지도를 만드는 데 필요한 기술을 하나로 통합한 개념으로, MMS 차량으로 수집한 수많은 데이터를 자동으로 추출해 하나의 객체로 묶어내고, 이것이 차선인지 표지판인지 구분해 인식하는 과정을 차례로 수행하는데요. 기존에는 작업자가 수집된 정보에서 일일이 유효 데이터를 추출한 후 육안으로 비교·검증해야 해 많은 제작 시간이 소요되고 정확도도 떨어졌지만, MAC 기술을 이용하면 도로 위 표지판 등을 약 98% 이상 정확하게 인식하고, 위치 정확도도 오차범위 20cm 이내를 보장할 수 있습니다. 지도 제작에 소요되는 시간 또한 획기적으로 단축했습니다. 기존에는 100km 도로의 정밀지도를 제작하는 데 약 200시간이 소요되었다면, 현재는 수작업 대비 20배 이상 빠른 제작이 가능합니다.
Q. MAC 연구 개발 시 중점을 둔 부분은 어떤 것인지 궁금합니다.
딥러닝 기반의 인공지능 기술을 개발해 구축 자동화율을 높이는 게 핵심 과제였습니다. 딥러닝 모델의 객체 인식률과 위치 정확도 향상을 위해 MMS 데이터에 최적화된 모델을 개발했고, 정밀지도 객체 추출에 적합한 학습 데이터를 별도로 구성했죠. 그 결과 MAC의 인식률을 98% 이상 끌어올릴 수 있었어요. 앞으로는 인식률 99.9%까지 달성할 수 있도록 연구 개발할 예정입니다.
Q. 임시 구조물이 설치되는 등 도로 환경은 예측불허한데요. 이러한 변수에 어떻게 대응하고 있나요?
아무래도 동시다발적으로 발생하는 도로의 모든 상황을 수집하는 데 한계가 있는데요. 이에 현대오토에버는 카메라와 LTE 모뎀이 탑재된 레드박스(RED BOX)를 일반 차량에 부착시켜 도로 상황을 빠르고 효율적으로 파악하는 연구를 진행하고 있습니다. 주행 시 레드박스 내의 카메라가 도로 모습을 촬영하고, 이를 LTE 통신망을 통해 정밀지도 데이터 서버로 송신하는 방식입니다. 향후 레드박스 장착 차량이 많이 보급되면 실시간으로 변경 지점을 검출해 정밀지도를 빠르게 업데이트할 수 있으리라 생각합니다.
Q. 정밀지도 관련 기술은 자율주행차에만 국한된 것인가요?
자율주행차 외에도 정밀지도의 활용 범위는 넓습니다. 실제 모습과 동일한 디지털 트윈(Digital Twin)을 구현해 내비게이션 품질을 강화할 수 있을 뿐만 아니라, 자율 발레파킹 등 공간 정보가 필요한 영역에도 이용 가능하거든요. 표지판, 신호등처럼 도로 시설물 관리나 공공기관 시설 점검에도 활용할 수 있고요. 콘텐츠가 워낙 방대하기 때문에 활용 분야가 지속적으로 확대될 것으로 기대하고 있습니다.
Q. 현대자동차그룹은 물론 구글, 애플, 아마존 등 많은 기업들이 정밀지도 기술력 향상에 열을 올리고 있어요. 정밀지도 기술 개발에도 트렌드가 있나요?
정밀지도 관련 트렌드를 꼽자면 ‘협력’이 아닐까요. 정밀지도 구축에 많은 비용이 들다 보니 전략적 협력을 맺는 추세거든요. 서로 다른 시스템에서 구축된 데이터라도 무리없이 교환할 수 있게끔 국제적으로 정밀지도 데이터 형식을 표준화하고 있고요. 현대오토에버 또한 정밀지도 데이터에 대한 국제적 표준을 정립하고자 노력하고 있어요. 아울러 글로벌 업체와 제휴를 맺거나, 스타트업과 협업해 신사업을 발굴하는 등 새로운 시너지를 내기 위해 힘쓰고 있습니다.
자문, 인터뷰. 현대오토에버 HDMap개발팀 김상훈 책임
▶ 해당 기사는 현대자동차그룹 사보 <모터스라인>에서도 확인하실 수 있습니다.
HMG 저널 운영팀
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