[디지털투데이 김현우 인턴기자] 구글의 자율주행차 기업 웨이모(Waymo)는 최근 2년간 공공도로에서 일어난 자사 차량의 충돌사고 데이터를 공개하며 안전성을 자신하는 행보를 보이고 있다. 웨이모는 특히 라이다 기반 자율주행의 핵심기술인 고정밀지도(HD맵)의 개발에 집중하고 맵의 활성화 범위를 미국 전역으로까지 확대할 계획이다.

최근 자사 블로그에 공개한 가이드에 따르면, 웨이모는 자사 자율주행 소프트웨어인 '웨이모 드라이버'(Waymo Driver)에 결합하는 HD맵을 자체 제작하고 있다. 현재 미국 내 25개 이상의 도시에서 전용 지도제작차량을 운용 중이며 각 주별 교통 법규, 특수 구역 및 변경 사항까지 실시간으로 반영하는 것을 목표로 하고 있다.

HD맵은 끊임없이 현실 상황과 지도를 교차해 정적 정보 및 동적 정보를 시스템에 전달하고, 현지화(Localization)를 통해 현재 차량 위치와 주변의 환경을 비교 파악함으로써 자율주행 시스템의 판단에 도움을 주는 지도 체계다. HD맵이 제공하는 정보는 자율주행 AI의 올바른 의사결정을 돕는다.

자율주행차량이 요구하는 정보는 인간이 직접 운전할 때 필요한 정보와는 다르다. 가령 인간 운전자가 특정 건물에 가기 위해선 도로와 건물의 이름 등이 중요하지만, 자율주행차량은 도로명보다는 제한 속도나 차선 병합구간의 위치 등이 중요하다.

도로 특성 사전에 파악 가능...터널도 문제 없어

웨이모 HD맵은 도로 형태, 도로 자체의 거리와 치수에서부터 제한 속도, 차선 병합, 정지 표지판, 횡단보도 위치 등 운전시 중요한 고려사항이 되는 대부분의 요소를 정밀하게 파악 가능하다. 더불어 수 km 앞에서 어떤 환경이 펼쳐질 지 시스템이 미리 알게 되기 때문에 더욱 자연스럽고 안전한 주행이 가능해진다. 

만약 차량이 현재 운행 중인 도로의 제한 속도를 넘어서게 된다면, 즉시 반응해 속도를 줄인다. 또한 터널과 지하주차장 같이 GPS 신호가 닿지 않는 장소일지라도 시스템에 내장된 지도를 따라가게 되기 때문에 운행에 문제가 없다.

웨이모 드라이버는 HD맵을 통해 일종의 '기억'을 얻는다.
특정 도로를 많이 이용했던 인간 운전자처럼 도로에 대해 잘 알게 되는 것이다. 영구적으로 생성된 지형 정보 덕분에 보행자, 다른 차량 등 움직이는 물체 인지와 관련 데이터 처리에 성능을 집중할 수 있다. 방대한 데이터 처리 과정에서 유발될 수 있는 부하를 HD맵이 줄여주는 것이다.

만약 거리에 도로 폐쇄, 공사, 역주행 차량 등 돌발 상황이 일어나 맵과 현실에 괴리가 일어나면, 웨이모 드라이버는 실시간으로 맵을 조정해 운행 경로를 다시 설정한다.

웨이모는 새로운 지역의 HD맵을 제작하기 위해 카메라와 레이더, 라이다(LiDAR), GPS 등 다양한 센서가 장착된 차량이 돌아다니며 도시 구석구석을 3D로 측정한다. 특히 라이다는 각 도로 정보를 세밀하게 측정할 수 있기에 지도 제작에 큰 역할을 한다. 이후 측정한 데이터를 활용, 차선 및 교통 신호를 고려해 웨이모 드라이버와 호환되는 맵을 형성한다. 제작된 맵은 충분한 테스트를 거쳐 차량군 전체에 적용된다.

웨이모는 이미 미국 전역 25개 이상의 도시에서 HD맵 제작을 진행 중이다. 미국은 주마다 법이 다르기 때문에 웨이모는 각 지역별 공무원, 교통 업무 관련 기술자들과 협력하여 해당 지역의 교통 법규를 고려해 맵을 제작하고 있다.

예를 들어 샌프란시스코에는 버스와 전차가 승객을 태우는 '안전 구역'이 있다. 만일 안전 구역에 정차한 버스가 있다면, 자동차가 그 버스를 지나쳐 시속 16km 이상 속도로 달리는 것은 불법이기 때문에, 웨이모는 안전 구역을 HD맵에 적용해 위법 행위가 일어나지 않게 한다.

모든 차량이 실시간으로 지도 업데이트에 참여

웨이모는 지도제작차량이 특수하거나 복잡한 상황에 직면할 때 얻는 데이터를 HD맵을 제작하는데 활용한다. 지도제작차량은 새로운 지역을 탐색할 때 자전거 도로, 가변차로(금문교) 등 특수한 도로의 형태를 세세하게 기록한다.

또한 길거리 상점의 셔터문, 차량 진입을 위해 연석이 끊겨 있는 부분 등은 도로로 혼동될 수 있으며 도로에 생긴 균열은 차선으로, 길에 서 있는 마네킹은 보행자로 인식될 수 있다. 웨이모 HD맵은 이런 혼동 요소까지 인지하고 판단하기 때문에 웨이모 드라이버에게 정확한 정보를 전달할 수 있다.

웨이모는 전체 차량군의 모든 차량들을 이용해 HD맵을 항상 최신 상태로 유지한다. 토목, 건설 공사등으로 인해 도로의 구조가 바뀌게 될수 있는데, 차량의 센서가 주행중에 서버에 저장된 HD맵의 형태와 다른 구조를 인식하면 스스로 경로를 재설정한 후 변경 사항을 관제 센터로 전송한다. 

지도팀은 수신한 정보를 검증해 차량군 전체 맵을 수정한다. 더불어 횡단보도나 차선이 새로 그려지거나 특정 지역에 여행 제한 조치가 발생하는 등 기타 영구적인 환경 변화도 실시간으로 지도에 업데이트된다. 여기에는 공유도로, 저속 구간 캠페인 등 새로운 도로 활용 형태도 포함되며 전 과정의 자동화로 효율성 또한 확보했다.

웨이모는 가이드 결론에서 "지난 10년간 개발해 온 HD맵이 웨이모 드라이버와 함께 공공 도로 안전에 중요한 역할을 하고 있다"며 자사의 안전 인프라에 대한 자부심을 드러냈다. 또한 앞으로 '안전 중심 설계'(Design by Safety)에 전념하고 자율주행차의 안전성 이슈에 대해 적극적으로 소통해 안전을 제일 중요시 하겠다는 입장도 분명히했다.