[신간] 넥스트 모바일: 자율주행혁명
[신간] 넥스트 모바일: 자율주행혁명
  • 김민성 미래한국 기자
  • 승인 2017.04.10 06:53
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2014년, 세계 자동차 산업의 중심지로 일컬어지는 디트로이트에서 한 발의 신호탄이 울려 퍼졌다. 바로 구글이 내놓은 최신 무인자동차에서 발사된 것이다. 이 자동차에는 운전대도, 브레이크도 없었다. 그들의 메시지는 분명했다. 미래의 자동차는 인간 운전자의 도움 없이 완전히 자율적으로 움직이리라는 것. 앞으로 10년 안에 무인자동차는 도로를 점령하면서 기존의 산업 질서를 재편하고 도시의 형태를 바꿈으로써, 어디서 살아가고 어떻게 일하며 즐길 것인지에 대한 새로운 선택지를 우리에게 보여줄 것이다. 

이 책에서 호드 립슨과 멜바 컬만은 무인자동차의 위험과 기회에 대한 깊이 있는 통찰을 제시하면서, 무인자동차를 움직이는 근본적인 기술을 명쾌하고 흥미진진하게 설명해나간다. 소프트웨어와 로보틱스 분야에서 일어나고 있는 최근의 혁신은 자율주행 자동차를 오랫동안 판타지 세상에만 가두어놓았던 기술적 장벽을 허물어트리고 있다. 특히 딥러닝이라는 새로운 형태의 인공지능 소프트웨어가 자동차에 시각 기능을 선사함으로써 사물을 신속하게 파악하고 정확하게 분별할 수 있게 했다. 이제 조만간 인간 운전자들은 운전대를 놓고 편안하게 휴식을 취하며 이동하게 될 것이다. 

우리가 지능형 소프트웨어에 운전대를 넘길 때, 무인자동차는 전 세계 수십억 인구에게 더 안전하고 깨끗하며 더욱 편리한 이동수단이 되어줄 것이다. 오늘날 기술적인 준비는 거의 완성 단계에 접어들었다. 다만, 자동차 기업과 정책 수립자들이 이 신기술을 받아들일 준비가 아직 되어 있지 않다. 이에 두 저자는 정부와 기업, 소비자가 함께 손을 잡고 무인자동차의 등장을 우리 사회의 다음번 ‘아폴로 모멘트’로 만들어나가야 하는 이유를 설득력 있게 제시한다. 

1장 로봇 운전사를 만나게 되는 시기는? 

현재 지구상에는 10억 대의 자동차가 돌아다니고 있다. 자동차 사고로 인한 사망자 수만 연간 120만 명, 히로시마에 투하됐던 원자폭탄이 해마다 10개씩 쏟아지는 셈이다. 대부분 교통사고는 음주·마약·졸음·부주의라는 인간의 실수로 발생한다. 만약 자동차를 사람이 아니라 로봇이 운전하게 된다면? 현재 기술 수준으로도 사고가 절반으로 줄어들며, 사고율 하락은 기하급수적으로 이뤄질 것이다. 

2장 무인 자동차 세상을 상상해보다 

세상의 모든 차가 무인 자동차로 바뀌면 어떤 일이 일어날까? 세상이 이토록 조용한 곳이었다는 사실에 가장 먼저 놀랄 것이다. 무인 자동차는 경적을 울리지도, 운전 시비로 소란을 벌이는 일도 없을뿐더러 항상 매끄럽게 운전하기 때문이다. 또, 새로운 형태의 도시 설계를 촉발하고, 도시 거주민들은 새로운 주거 공간을 찾아 떠나게 될 것이다. 하지만, 이런 지능형 이동 로봇은 우리 삶을 더 외롭게 할지도 모른다. 

3장 자동차와 IT 업계의 치열한 경쟁과 제휴 

자동차 기업과 IT 기업은 무인 자동차 도입을 놓고 서로 다른 방식을 주장하고 있다. 그중 자동차 기업의 주장은 점진적 도입이다. 오늘날의 자동차를 기준으로 운전 보조 기술을 개선해가면서 서서히 무인차로 전환한다는 생각이다. 하지만 인간과 로봇이 교대로 운전대를 잡게 될 때, 과연 안전이 보장될 수 있을까? 또 한편, 지금의 십대가 미래의 소비자로 성장하면 자동차에서 가장 중요한 특성은 기계적인 차체가 아니라, 소프트웨어가 될 것이다. ‘소프트웨어 우선’ 패러다임을 구사하는 쪽이 유리한 싸움이 될 것이다. 

4장 스스로 생각하고 판단하는 기계 

컴퓨터가 체스 게임에서 이기도록 하는 일은 쉬운 축에 속한다. 한 살짜리 아이 수준으로 주변을 인식하며 움직이게 하는 일에 비하면 말이다. 주변을 인식하고, 판단을 내려, 행동으로 옮기는 일, 운전을 하는 데에는 그 모든 능력이 필요하다. 기계가 이런 능력을 갖출 수 있을까? 현재 인공지능은 앞으로 발생할 모든 경우의 수를 미리 프로그램한다는 발상에서 기계가 스스로 인식하고 판단하고 행동하게 하는 기계 학습 쪽으로 옮겨가고 있다. 

5장 인공지각의 등장: 사물을 인식하고 장면을 이해하는 최초의 로봇 

도로에서 만날 수 있는 경우의 수는 무한에 가깝다. 아침에 출근길에 나설 때 인간 운전자가 하나의 시나리오를 가지고 출발하는 것이 아니라 매 순간 대응을 하면서 운전하듯이 무인 자동차도 그렇게 해야 한다. 그러려면 가장 먼저 필요한 것이 지각 능력이다. 무엇을 차량으로 정의하고, 무엇을 보행자로 볼 것인가? 주차된 차량과 잠시 멈춰 선 차량은 어떻게 구분할 것인가? 사물을 인식하고 장면을 이해하는 능력을 갖춘 최초의 로봇을 만나보자. 

6장 최초의 전자 고속도로 

‘손과 발이 자유로운 운전’이라는 판타지는 맨 처음 고속도로를 자동화한다는 해법으로 현실화를 꿈꿨다. 모든 도로를 따라 전선을 매설하고 이에 반응하는 장비를 차에 설치한다는 발상이다. 하지만 그 일은 엄청난 돈과 시간을 요구할뿐더러 애초에 가능하지도 않았다. 그럼에도 이 아이디어가 오랜 세월 득세했고, 그러는 동안 교통사고 사망자 수의 증가와 대부분 도로의 교통 체증은 우리 삶의 일부가 되었다. 

7장 스마트 고속도로가 아닌 스마트 자동차 

자동화 고속도로에 대한 열망은 아이러니하게도 그 발상을 직접 시연한 행사를 끝으로 사그라졌다. 자율주행을 위해 필요한 것은 스마트한 도로가 아니었다. 그보다는 자동차의 지능을 높이고 운영 시스템을 개발하는 데 소중한 예산을 집중 투자하는 것이 현명하다. 왜냐하면 소프트웨어는 이를 뒷받침하는 하드웨어보다 훨씬 더 빠른 속도로 발전하기 때문에, 도로 제반시설을 스마트화하는 동안 이미 기술의 발전 속도가 추월하여 새로운 기술을 내놓을 것이기 때문이다. 

8장 스스로 학습하는 로봇 

자율주행 자동차의 발전에 커다란 역할을 한 DARPA 챌린지. 인간의 개입 없이 사막 한가운데를 달리는 그 대회가 거듭되는 동안 자동차들은 점차 스스로 운전하도록 진화했다. 또 한편에서는 체커와 체스 게임을 매개로 새로운 형태의 지성을 갖춘 기계를 등장시켰다. 이런 일이 가능해진 것은 하드웨어와 소프트웨어가 급속도로 발전했기 때문이다. 그리고 또 한 가지, 로봇이 충분히 훈련을 반복할 수 있도록 디지털 데이터가 풍부해진 덕분이다. 

9장 자율주행을 뒷받침하는 하드웨어 

무인 자동차는 어떻게 ‘보고’, ‘듣는’ 걸까? 그리고 궁극적으로 어떻게 ‘판단’을 내리는 걸까? HD 디지털 지도, 디지털카메라, 라이다, 레이더, 소나, GPS, IMU라는 첨단 기기들을 통해 데이터를 얻는다. 그 외에 ‘CAN 버스’라는 통신망을 통해 다른 자동차들과 커뮤니케이션함으로써 더 많은 판단 근거를 확보한다. 무인 자동차 세상을 앞당기는 하드웨어들을 살펴보자. 

10장 딥러닝: 퍼즐의 마지막 조각 

소프트웨어가 자신을 프로그래밍한 사람을 능가할 수 있을까? 인공지능이 넘볼 수 없는 영역으로 여겨졌던 바둑에서조차 인간 챔피언을 꺾으면서 이 가능성이 더 높게 받아들여지고 있다. 인공지능 분야 과학자들은 인간의 신경망을 로봇에 적용하고자 연구를 거듭하여 인공 뉴런을 개발했다. 그 결과를 대규모 시각 인식 대회에서 확인할 수 있다. 2010년 28퍼센트의 오류율을 보였던 인공지능은 2015년 3.57퍼센트의 오류율을 보임으로써 인간(평균 5퍼센트)을 넘어섰다. 

11장 데이터가 이끌어가는 세상 

무인 자동차는 방대한 데이터를 바탕으로 움직이고, 동시에 움직이면서 데이터를 생산할 것이다. 이에 따라 데이터가 기하급수적으로 늘어나면서 운전이 더 안전해지고 경로가 단축될 것이다. 그런데 무인 자동차 소프트웨어에 데이터가 축적될 때 나타나는 부작용은 없을까? 내가 어떤 옷을 입고, 어디를 자주 가며, 어떤 식당을 좋아하는지까지 데이터로 저장된다면? 또, 운전 중 마주치는 긴박한 순간에 소프트웨어가 윤리적 판단을 내릴 수 있도록 하려면 어떤 데이터로 훈련해야 할까? 

12장 파급 효과: 일자리, 산업, 오락과 범죄에 이르기까지 

자율주행 트럭과 택시의 운행으로 일자리 문제는 이미 현실로 다가오고 있다. 또, 사고의 형태 변화로 지자체는 중요 재원을 잃을 것이고, 보험업계에는 지각변동이 일어난다. 인간 운전자를 위해서만 필요했던 무겁고 충격에 강한 차체에는 디자인의 일대 혁신이 일 것이다. 상품을 구매자에게 전달하는 비용이 획기적으로 줄면서 유통과 산업이 변화할 것이며, 차 안에서 시선과 행동의 자유를 얻은 사람들을 위해 새로운 마케팅이 등장함은 물론, 마약, 알코올, 섹스 등의 행위에 대한 대책도 중요해진다. 로보틱스 기술은 점점 임계점을 향해 가고 있고, 무인 자동차는 점차 현실로 다가오고 있다. 

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