COLUMN

도로를 꿰뚫다

악천후에도 안심할 수 있는 자율주행, 웨이브센스의 도로 ‘투시’ 기술이 있다면 가능하다

2019.03.08

 

이 글을 읽을 때쯤이면 웨이모는 미국 피닉스 지역에서 자율주행차 라이드 헤일링(Ride-hailing, 동승 호출) 서비스를 시작했을 것이다. 이 선구적인 회사는 카메라, GPS, 레이더, 그리고 지붕 위에서 회전하는 초고가 라이더 센서 등 전통적인 기술로 주변 환경을 감지한다. 웨이모의 자율주행차는 아직 정식 운영이 아닌 시험용이다. 안전하지 않을 수도 있다는 뜻이다(우버의 사례를 떠올려보자).

 

MIT에서 파생한 스타트업인 웨이브센스(WaveSense)는 지하투시 레이더(GPR)라고 하는 환경 인지 기술을 개발하고 있다. 이 기술을 활용하면 날씨가 험한 지역에도 자율주행차가 빠르게 안착할 수 있다. 차에만 해당되는 기술이 아니다. 치안 당국은 매장된 사체와 도난품을 찾아내고 도로 관리업체는 노반 검사에 이용한다. 또한 공공서비스 기관이 배관을 찾거나 고고학자들이 또 다른 투탕카멘 무덤을 찾을 때도 큰 역할을 한다. 이런 응용 기술은 자동차에서 전방을 확인하는 데 쓰는 것보다 낮은 주파수를 사용하지만 웨이브센스는 그보다 훨씬 더 낮은 100~400MHz의 주파수를 활용한다.

 

고주파 GPR은 해상도가 매우 높지만 충분한 깊이로 측정할 수 없고, 차가 빠른 속도로 달리면 흐려짐 현상으로 측정이 어려워진다. 또한 길 위의 쓰레기 같은 물건에 더 민감하게 반응하고 온도가 변하면 열 표류 현상이 나타난다. 차체 움직임과 차에 실린 무게의 변화에 따라 생기는 센서와 노면 사이의 거리 변화 역시 피할 수 없다. 100~400MHz 시스템은 이런 문제들이 없을 뿐 아니라 1.8~3m 깊이에 묻힌 지하구조물을 감지, 기록, 분석한다. 전력 소비량도 40마이크로와트에 불과하다. 이 레이더는 배관, 식물뿌리, 주변 흙 속에 있는 돌과 같은 물질들의 전자기 특성 차이까지 감지해낸다. 그렇다고 땅속 식물이나 토양에 안 좋은 영향을 끼치는 것도 아니다.

 

지하투시 레이더는 믿을 수 있고 날씨에 방해받지 않으며 정밀도가 높다. 하지만 주목받는 가장 큰 이유는 100달러라는 낮은 가격과 차체 아래 안 보이는 곳에 설치된다는 점이다.

 

카메라 및 라이더 기반 위치 감지 기능을 이용해 차에서 위치 정보를 기록하는데, 그렇게 만들어진 GPR 영상을 GPS 위치 정보와 비교한다. 그 과정은 1.5m 너비의 빔이 차로 정보를 완전히 파악할 수 있도록 몇 번에 걸쳐 이루어진다. 기초 위치 정보를 위치 상관관계 확인에도 사용할 수 있어 2.5cm 이내 수평과 수직 정확도를 높이고 고속도로 주행 속도에서도 작동한다. 3m나 되는 흙더미도 꿰뚫어 볼 수 있는 센서는 렌즈에 먼지가 쌓여도 흐리게 보이지 않는다. 센서 크기에 따라 차 가격이 오를 수도 있지만 고작 100달러 비싸질 뿐이다. 여기에 한 가지 더, 센서는 차체 아래에 설치되기 때문에 차의 디자인을 해치지 않는다.

 

웨이브센스의 공동 설립자이자 CEO인 타릭 볼라트는 GPR에 한계가 있음을 인정한다. 두툼하게 쌓인 눈은 문제가 되지 않지만, 레이더는 고인 물에서 잘 작동하지 않는다. 다리에 있는 철판은 세부 정보가 충분하지 않아 그 위를 달리는 것은 눈보라 속에 있는 것이나 마찬가지다. 다행히 레이더, 라이더, 카메라는 다리 위에서 잘 작동하고, 자율주행차라면 물이 흘러넘치는 곳에 들어가지 않을 것이다. 서릿발이 선 곳이나 습기가 넓은 면적에 펼쳐져 있으면 레이더 반사를 흐트러뜨릴 수 있지만 현대 도로공학 기술은 이런 요소들의 위험을 최소화한다. 또 다른 이점도 있다. 악의를 가진 사람들이 지하 지형을 바꾸거나 속이는 일 또는 레이더 반사를 위장하는 일을 하기가 어렵다.

 

웨이브센스는 초기 자금 300만 달러로 운영되고 있으며 GPR을 양산하기 위해 몇몇 자동차 제조사, 1차 협력업체, 관련 기술을 가진 기업들과 함께 일한다. 미군은 아프가니스탄 특정 지역에서 MIT가 개발한 GPR 기술을 자율주행차에 적용해 운영해왔다. 이제 웨이브센스는 신기술 사용에 적극적인 자율주행 배송업체와 라이드 헤일링 기업들을 목표로 하고 있으며, 상위 10개 대도시와 그곳들 사이의 주요 고속도로 위치 정보를 기록할 계획이다. 배수가 제대로 되지 않거나 비포장도로처럼 잠재적 문제를 지닌 환경에 노출되는 것을 억제할 수 있는 곳이다. 특정 협력업체와 진행하는 시범 프로그램은 뉴욕, 워싱턴, LA, 샌프란시스코에서 자동차 시험과 함께 2019년 말에 시작할 예정이다.

 

 

 

 

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CREDIT

EDITOR : Frank Markus PHOTO : <모터트렌드>

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