스마트 모빌리티 시대로의 진입이 가시화되고 있는 가운데 시민들의 생활 곳곳에서 자율주행차를 만나볼 수 있게 되었다. 서울 상암동 일대에서 자율주행 택시가 첫 운행되고, 2026년이면 서울 전역에 자율주행 택시와 버스가 달린다는 전망이다. 서울대학교 미래모빌리티기술센터는 국내 자율주행 생태계를 둘러싼 산학연 네트워크를 구축하는 한편 자율주행용 테스트 트랙을 구축하고 실제 자율주행자동차 모빌리티서비스 시범운행에 나서는 등 우리나라 자율주행기술의 저변 확대를 견인하고 있다.

 

정밀한 전자제어시스템 구축으로 안전한 자율주행을 구현하다

서울대학교 차량 동역학 및 제어 연구실을 이끄는 이경수 교수는 국내 자율주행 분야 최고 권위자로 손꼽히는 인물이다. 1990년대 초반 자동차 스스로 사고를 방지하는 ‘능동 안전’이 화두로 떠오르던 시기부터 자율주행차의 안전성 확보를 위한 안전 제어 시스템 연구를 이어왔다. 현재는 시내 일반도로에서 안전한 자율주행을 실현하기 위한 자율주행안전제어 기술 및 자율주행차의 인지·판단·제어 기술 연구에 집중하고 있다.

“자율주행 자동차에 관한 연구 중에서도 안전에 관한 연구를 이어왔습니다. 전자제어시스템을 활용해 주행 중 일어날 수 있는 사고를 예방하는 것이죠. 최근 이슈가 되고 있는 자율주행기술에서도 가장 중요한 것이 바로 안전입니다. 사람이 하는 운전 기능 전부를 전자제어 시스템이 대신하는 만큼 관련 기술을 단계적으로 발전시키는 데 힘을 쏟고 있습니다.”

이 교수가 2009년 현대모비스와 산학협력 과제로 수행한 결과를 토대로 작성한 논문인 ‘멀티-CPU를 이용한 통합새시 제어로직 구현 및 성능검증’은 2012년 자동차 분야 세계 최고 권위를 자랑하는 미국 자동차공학회(SAE)로부터 ‘최고의 논문’으로 선정되며 탁월한 업적을 인정받았다. 이후에도 현대자동차와의 지속적인 협업으로 자율주행차를 개발해온 그는 2016년 5월 국내 최초로 경부~영동고속도로 40km 구간에서의 시험주행에 성공한 데 이어 해당 결과를 바탕으로 한 ‘주변 차량의 확률 예측을 기반으로 한 안전한 자율주행 기술’ 논문으로 2017년 SAE가 주최한 국제 자동차 부품 박람회 시상식에서 자동차 전자분야 최고 논문상을 수상하는 영예를 안았다. 2019년 제26회 국제 자동차 안전기술회의(ESV)에서 자율주행 안전 기술과 고속주행 안정성 기술 개발 등 자동차 안전 분야에 기여한 공로를 인정받아 수상한 ‘미국 정부(US DOT) 자동차 안전기술상’ 또한 빼놓을 수 없는 성과다.

 

자율주행 기술 발전 위한 인프라와 네트워크 내세운 ‘서울대학교 미래모빌리티기술센터’

이경수 교수는 서울대학교가 자율주행차 기반 미래 스마트 모빌리티 도시 교통체계 조성을 위한 기술, 제도, 법규 등을 연구하기 위해 설립한 기술센터인 미래모빌리티기술센터(FMTC, Future Mobility Technology Center)를 이끄는 한편 학내 벤처인 SML(Smart Mobility Lab)을 설립하며 스마트 모빌리티 사업화에 앞장서고 있다. 그는 자율주행자동차 연구를 실생활에 적용할 수 있는 다양한 연구를 통한 관련 생태계 조성에 힘쓰고 있다고 전했다.

“대학 수준에서는 세계적으로도 우리 연구실이나 센터만큼 인프라를 잘 구축한 곳을 찾기가 힘듭니다. 시흥캠퍼스 내에 2만 평 규모의 자율주행용 테스트 트랙과 연구동을 구축했죠. 이곳에서 여러 테스트 외에도 기업과의 협업 및 각종 시범사업을 이어가고 있습니다. 최근에 세종시가 시연에 성공한 간선자율주행버스(BRT) 관련 기술도 이곳에서 개발됐습니다.”

2017년 설립된 미래모빌리티기술센터는 자동차 안전 시스템(ADAS/Active safety system) 고도화 및 자율주행 상용화를 위한 기술 고도화를 목표로 세계 최고 수준의 스마트 모빌리티 시험장과 도시환경을 구축했다. 시흥캠퍼스 내 2만 평(66,000㎡) 부지에 연구동과 주행시험장 시설 등을 갖췄다. 이곳에서 지난해 말 제1회 세계 AI로봇 카레이스 대회를 개최하기도 했다. 특히 센터를 중심으로 산·학·연 컨소시엄(FMC, Future Mobility Consortium)을 구성하며 실효성 있는 연구 결과물을 창출하고, 상호협력의 시너지를 극대화한다는 방침이다. FMC는 정부 R&D 과제 기획 및 협력 수행하는 스마트 모빌리티 관련 인증 기술 및 표준화 기술을 연구한다.

실제로 지난해 말 FMTC는 ㈜LG유플러스, ㈜오토모스와 공동으로 국토교통부에서 발주한 ‘자율주행 모빌리티 서비스 시범사업’을 수행했다. 2020년 5월부터 지난해 12월 말까지 경기도 시흥 배곧신도시에서 자율주행 심야 셔틀 서비스 ‘마중’을 운영한 것이다. 짧은 운행시간과 긴 배차간격 등 대중교통 이용에 불편을 겪던 지역에 해당 서비스를 시행하여 대중교통 사각지대 해소 및 주거지역 도보권 연결 정류장 배치 등 국민들이 효과를 실질적으로 체험할 수 있는 자율주행 서비스를 제공했다. 이 교수는 자율주행 서비스 시범사업을 통해 도심 실도로 환경에서의 자율주행 기술 검증과 체감형 서비스 모델을 병행 운영하며 모범사례를 구축하고, 나아가 전국 지자체와 글로벌 비즈니스로 확대해갈 것이라 전했다. 실제로 2020년 마중 서비스 1개 노선의 운행을 시작한 데 이어 2021년에는 5개 노선으로 확대하였고, 2022년에는 양방향의 마중 서비스를 운행하고, 2023년에는 오이도역-거북섬 노선을, 2025년에는 P2P 서비스를 제공할 계획이다.

“시흥에서 약 2년간 진행한 ‘마중’ 사업은 국토부에서도 성공적인 사업으로 평가받고 있습니다. 향후 단계적으로 사업을 확대해가고자 합니다. 궁극적으로는 인간 운전자보다 우수하며 교통사고 없는 자율주행을 구현할 것입니다.”

또한, 산학협력도 활발히 진행되고 있다. 미래모빌리티기술센터와 SML은 2020년 6월 차량용 V2X 인프라 솔루션 전문기업 ㈜이씨스와 미래 모빌리티 분야 협력 강화를 위한 MOU를 체결하며 IVI 플랫폼, ADAS, 자율주행플랫폼의 임베디드 시스템화 부문에의 공동연구를 계획 중이다. 지난해 5월에는 프리미엄 대형 승합택시 ‘i.M(아이엠)’ 서비스를 제공하는 진모빌리티와 손잡았다. 양측은 자율주행차 상용화 시대에 대비해 자율주행 역량을 강화하는 것은 물론 유상운송 면허권자의 자율주행사업 운영권 확보를 위한 법적·제도적 활동에 상호협력한다. 이밖에도 DGIST 융합전공, ETRI 인공지능연구소 등 기관 및 KB손해보험, 스프링클라우드 등 기업과의 MOU를 체결하는 등 자율주행자동차 상용화를 위한 산학연 네트워크 구축에 무게를 싣고 있다.

“자율주행기술이 탑재된 자동차를 실제 소비자에게 판매하기까지 관련 기술들을 연구하며 발전시키는 외에도 자율주행 서비스 측면에서의 고민도 이어가고 있습니다. 일례로 우버(Uber)와 같은 수요응답형 택시 서비스 등을 들 수 있죠. 이러한 자율주행 서비스를 위해서는 관련 인프라 구축도 필요합니다. 이에 유관기관 및 기업들과의 협업을 통해 자동차를 넘어 관련 서비스 제공을 위한 인프라 구축에 이르는 폭넓은 범위에서의 R&D에 집중하고 있습니다.”

자율주행차를 개발하기 위해서는 라이다, 레이더 등 요소 기술 외에도 도로정밀지도나 센서 간, 자율주행차 간, 자율주행차와 교통 인프라 간 정보를 주고받을 수 있는 통신망과 이를 연계하는 관제기술도 반드시 필요하다. 이 교수는 자동차 외에도 자율주행서비스를 실사용자에게 제공하기 위한 다양한 인프라와 서비스 구축에 힘을 쏟고자 한다고 설명했다. 이를 위해서는 산·학·연 협력이 필수적이다. 그는 미래모빌리티기술센터가 산·학·연 네트워크의 구심점이 되어 자율주행 기술발전을 이끌어가겠다는 청사진을 제시했다.

 

점차 경쟁 심화되는 미래 모빌리티 시장, 생사의 기로에 선 자동차 산업

우리 정부는 2030년 미래 자동차 경쟁력 1등 국가로 도약한다는 비전 아래 글로벌 시장 선점에 적극 나서고 있다. 60조 원 규모의 민간투자를 바탕으로 국내 자동차 산업을 개방형 미래 자동차 생태계로 신속하게 전환하겠다는 목표다. 특히 부족한 주차공간이나 교통체증 등 대도시의 교통 문제는 전 세계가 공통으로 고민하는 주제인 만큼, 이를 해결할 수 있는 수단인 자율주행을 선점하기 위한 경쟁이 어느 때보다 치열하다. 이 교수는 지금 세계는 자동차 산업과 교통 서비스 체계 변화의 중심에 서 있다고 진단했다.

“우선은 자율주행시스템에 관한 연구에 힘을 싣고자 합니다. 인간의 개입 없는 완전한 자율주행을 위해 인공지능과 여러 부품 및 요소기술을 활용해 사람의 인지 판단 제어 기능을 구현하기 위한 방법을 찾고 있죠. 2010년 이후부터 관련 센서와 기술 등이 발전하며 이제는 관련 기술이 가시화될 수 있는 수준까지 이르렀습니다.”

이경수 교수는 자동차를 둘러싼 환경의 변화와 함께 연구 범위 또한 점차 넓어지며 고도화되고 있다고 말했다. 미래 자동차 관련 기술발달로 이제는 상품성이 있는 단계까지 도달했다는 평가다. 10~20년 전에는 일반 도로에서만 자율주행이 가능한 수준이었지만, 이제 서울 시내와 같이 복잡한 도로에서도 자율주행차가 달릴 수 있는 까닭이다. 그는 관련 기술이 100% 완성되었다고 말할 수는 없지만, 점차 고도화되고 있는 단계라 설명했다. 자율주행의 고도화는 교통의 효율화로 이어질 것이라는 전망이다.

미래 자동차를 향한 세계 각국의 도전이 이어지는 가운데 우리나라가 자율주행 분야에서 경쟁력을 확보하기 위해서는 보다 강력한 네트워크 구축과 국가적 지원이 있어야 한다는 당부도 이어졌다. 외국과 비교할 때 자율주행차에 대한 투자가 부족하다는 지적이다. 이 교수는 세계 5대 자동차 생산국인 우리나라는 자율주행 기술 중 판단·제어 기술은 세계적 수준을 자랑하지만, 경쟁력 있는 센서 기술을 보유한 기업은 없다며, ‘종합예술’과도 같은 자율주행 기술 전반에 대한 고른 지원과 육성이 필요하다고 강조했다.

“미래차 시대로의 진입과 함께 자동차 산업은 생사의 기로에 서 있습니다. 준비가 되지 않으면 스마트 모빌리티 경쟁에서 도태될 수밖에 없습니다. 자동차 산업의 국내 고용효과 등 파급효과가 상당한 만큼 스마트 모빌리티 체계로의 전환에 집중해야 할 때입니다.”

이 교수는 우수한 인재 양성의 중요성도 강조했다. 우수한 인재가 있을 때, 미래 기술에 대응할 수 있어서다. 실제로 글로벌 빅테크 기업들은 뛰어난 요소 기술을 보유한 기업을 인수하는 한편 최고의 인력을 확보하는데 막대한 자금을 쏟아붓고 있다. 그는 산·학·연의 긴밀한 협력을 통해 산업체가 필요로 하는 전문 인력을 양성하고, 이러한 인재들이 기업에 진출해 기업의 경쟁력을 높이는 선순환 구조를 만들 것을 주문했다.

역량 있는 인재 배출을 위한 지원이 필요하다는 당부도 이어졌다. 산업 발전을 위한 인재 양성이 대학의 핵심적인 역할임에도 이에 대한 지원에는 아쉬움이 남는다는 이 교수다. 그는 중소기업을 필두로 한 다양한 R&D 사업이나 정부출연 연구기관에 대한 지원 외에도 대학 연구실 등 다양한 연구 주체에 대한 지원이 필요하다고 전했다. 연구자가 책임감을 갖고 성실하게 연구에 임하는 것도 중요하지만, 우수한 인재들이 역량을 펼칠 수 있는 연구 환경을 갖추는 것 또한 중요하다는 지적이다.

“대학이 실제 자동차를 다루는 수준에 도달하는 것은 상당히 어려운 일입니다. 서울대학교는 관련 연구를 수행하는 것을 뛰어넘어 산업체와 연계해서 자동차 주행 성능을 테스트할 수 있는 인프라를 갖추고 있죠. 대학과 산업의 경쟁력 강화를 위해서는 보다 체계적이며 유연한 시스템을 갖춰야 합니다. 대학의 앞선 기술연구만으로 관련 문제를 모두 해결할 수는 없는 만큼 강력한 협력 네트워크를 통해 산업의 경쟁력을 키워야 할 것입니다.”

 

자율주행은 종합예술, 강력한 협업 네트워크로 국가 경쟁력 창출해야

지난해 11월 서울시는 자율주행차 시대를 열었다. 자율차 시범운행지구에서 3대의 승용차형 자율차 운행을 시작으로 점차 범위를 확대할 방침이다. 오세훈 서울시장은 상암 일대의 자율차 도입과 강남의 자율주행택시, 청계천 순환 자율주행버스 등의 운행에 관한 내용을 담은 ‘서울 자율주행 비전 2030’을 발표했다. 이경수 교수는 2016년 고속도로에서의 자율주행에 성공한 이후 이제는 복잡한 도심에서 자율주행이 가능한 정도까지 관련 기술이 발전했다며, 진정한 자율주행 시대를 위한 기술 고도화는 물론 세계적으로도 경쟁력 있는 기술개발이라는 목표로 연구실을 이끌고 있다고 말했다. 제자들이 탁월한 연구 성과로 국제무대에서 인정받거나 산업체에서 능력을 인정받는 모습을 바라보는 것은 그에게 무엇보다 큰 보람이다.

자율주행 기술을 완성하는 외에도 관련 서비스와 인프라 구축에 이르기까지 해결해야 숙제도 많다. 이 교수는 기술협력적 차원에서 부족한 점이 많다며, 자체적 로드맵에 기반해 기술을 개발해갈 것이라 전했다. 우선적으로 센터 내에 관제센터를 구축해 완전히 사람을 배제한 자율주행을 구현하기 위한 대응에 나설 전망이다. 그는 아직까지는 예기치 못한 상황에의 대응이 완벽한 수준은 아니라며, 관제센터 내에 다양한 안전 시스템을 구축하는데 집중할 것이라 내다봤다.

자율주행차 기술발전을 위해 보다 강력한 국내 산·학·연 네트워크를 구축하는 것 또한 남겨진 숙제다. 해외에의 대규모 투자 소식은 드물지 않게 들려오지만, 국내 연구 네트워크에 대한 투자 소식은 좀처럼 찾기 힘든 까닭이다. 그는 미래모빌리티기술센터를 중심으로 소프트웨어부터 하드웨어까지 다양한 분야 산·학·연이 협력하는 네트워크 구축에 힘을 쏟을 것이라 전했다.

“자동차 산업의 미래와 미래 교통 체계를 마련하기 위한 인프라 구축, 관련 제도 마련 등의 중요성에 대한 공감대는 형성이 되어 있습니다. 하지만 각 분야 핵심 인력들이 모여 연구개발에 집중하고, 그 과정에서 인력이 양성되는 부분은 여전히 취약하다고 생각됩니다.”

이 교수는 글로벌 빅테크 기업들이 집중되어 있는 미국을 예로 들었다. 이들이 제공하는 플랫폼은 4차 산업혁명 시대의 새로운 관문이며, 막강한 힘으로 작용하고 있다. 이 교수는 이를 가능케 하는 것이 바로 우수한 대학과 인재라 역설했다. 그가 보다 중장기적 관점에서 대학의 경쟁력을 키워야 한다고 강조하는 이유다. 이 교수는 대학이 인재 양성 외에도 연구소 기능을 강화할 수 있도록 연구 활동이 활발하게 이루어질 수 있는 환경을 만드는 것이 중요하다고 말했다. 새로운 분야를 이끌어가는 기술을 리딩하는 그룹은 대학에 있어야 한다는 생각에서다. 그는 대학이 기술발전을 리딩하고, 이러한 기술이 자연스럽게 산업체에 파급되어 제품화·기업화되는 모델이 구축되어야 한다고 힘주어 말했다. 대학을 둘러싼 환경과 인식의 변화가 일어날 때 비로소 대학이 새로운 경쟁력을 갖출 수 있으며, 그래야만 우리나라 대학이 한 단계 더 발전할 수 있다고 내다보는 그다.

미래모빌리티기술센터를 주축으로 한 산·학·연 네트워크는 우리나라 자율주행 생태계 구축에 함께하고 있다. 서울대학교는 보다 강력한 협업 네트워크를 통해 기술발전을 이끄는 것은 물론 역량 있는 인재를 배출하며 미래차 시대의 마중물 역할을 수행한다. 이 교수가 ‘종합예술’이라 표현한 자율주행 기술이 세계적인 경쟁력을 갖기까지 국내 산·학·연 네트워크의 중요성과 역할에 상당한 무게가 실린다. 자동차 산업의 생존이 걸린 변화의 시기에 유연하게 대처하며 스마트 모빌리티 시대를 열어갈 미래모빌리티기술센터의 행보를 주목해 본다.