무인자율주행, 딥러닝으로 가속을 올린다

-넥스트 실리콘밸리로 떠오른 캐과인더메이플밸리-변하는 자동차시장에 맞춰 관련 대기업의 능동적 대처 필요-인공지능과 4차 산업 증기기관, 전기, 컴퓨터 등 새로운 사물의 등장으로 산업생산량에 혁신적 변화가 생긴 과거 산업혁명과 달리 4차 산업은 사물 자체가 지능을 가진 데서 시작된다. – 사물의 지능은 축적된 데이터를 기반으로 데이터를 활용하는 알고리즘을 통해 인간의 통제를 친구어과의 자동화 및 무인화가 가능해졌다. – 사물들이 지능을 갖게 됨에 따라 인간과 인간을 넘어 인간과 기계, 전통 제조업과 기술 사이에 융복합되어 초연결성 사회로 발전하고 있다. ◦ 인공지능이 도입된 4차산업의 대표적인 예로는 5G, 가상현실, 사물인터넷(IoT), , 공유경제, 무인자율주행자동차, AI비서 등이 있다. 상상이 진짜지만 무인 자율주행차는 4차 산업혁명의 핵심 분야로 주목받으며 2000년대 초부터 기술개발이 본격화되면서 각국에서 치열한 시장 선점 경쟁을 벌이고 있다. ◦ 앨리드 리서치(Allied Market Research)는 세계 무인 자율주행차 시장 규모가 2019년 US$542억 3,000만에서 2026년 US$5,566억 7,000만으로 약 10배 이상 급성장할 것으로 예상하고 있다. – 글로벌 리서치 기관인 IDTechEx(IDTechEx)는 2040년까지 세계 무인 자율주행 자동차 시장이 약 US$2조 5,000억에 이를 것으로 전망했다.세계 무인 자율주행 자동차 시장 규모(단위 : US$10억)

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자료:알리드마켓리서치(Allied Market Research)自律자율주행기술은 무인제율주행기술과 제조의 결합이라는 초연결성 특징을 갖고 있어 기성자동차 제조업계에 새로운 혁신의 바람을 일으키고 있습니다. – 전통적인 자동차 제조 작은 기업 중 무인제율 주행산업의 선두적인 작은 기업으로 평가받는 GM은 올해 5단계 수준의 완전한 자율주행이 가능한 크루즈 (Origin)을 유출했고, 포드(Ford)사는 2021년 무인자율주행 자동차를 선보인 바 있다. – 구글의 웨이모(Waymo)는 2017년부터 4단계 자율주행차를 시범 운행하고 있다. – 이 때문에, 향후의 자율주행 산업에 있어서, 신흥 데이터 기반의 작은 기업과 기존 제조 소기업간의 경쟁 및 협업에 의한 시장 선취 경쟁이 한층 더 격화될 전망된*현재, 무인제율 주행 자동차 기술의 도달 단계에서, 제2 단계 기술(고속도로 주행 보조(HAD 등)은, 먼저 대표 자동차의 소기업으로부터의 옵션 제공중으로, 제3 단계(conditional Automation, 시스템이 대부분의 운행 주관), 제4 단계(High Automation, 정세에 한정해 운전자가 보조적 역할 수행), 제5 단계(Flomation 전자 주행률이었다.실현된 무인제율 주행 자동차의 예시

자료 : 웨이모(Waymo), 크루즈(Cruise) 웹사이트 □ 무인 자율주행차 상용화의 실마리인 딥러닝에서 찾습니다. ◦ 하지만 완전한 자율주행이 가능하려면 제어돼야 할 변수가 매우 많았다. – 고속도로 환경과는 달리 일반 도로에는 사물, 보행자에 의한 갖가지 불규칙성이 존재했고, 이는 운전자에게 자율주행 기술의 상황대처능력과 안전성에 대한 근본적인 의심을 불러일으켰다. – 기계 판단 오류를 줄이고 도로변수를 반드시 가려내는 과정이 무인 자율주행 기술의 난제로 떠오르면서 패턴, 통계, 물체인식, 신네트워크 학습 등 기계학습 알고리즘을 통한 사건해결을 경쟁이 시작됐다. ◦ 2006년 제프리 힌튼 캐나다 토론토 대학교수는 보다 정교한 정보 분석이 가능한 심층신경망 기술인 딥러닝(Deep Learning)이라는 새로운 비결론을 제시했다. – 딥러닝의 모태는 1943년에 워런 매컬록이 고안한 인공신경망(Artificia neural network)에서 생물체가 특정 상황(입력값)에 따른 행동이나 결과(출력값)에 의해 향후 같은 상황에서의 그 행동을 억제 또는 강화하는 인류 진화의 메커니즘을 기계학습에 적용한 이론이었다 – 초기 수학적 가설에서만 제안된 인공신경망 기술은 1958년에 프랭크 로젠브로턴느트(Franteetwork)에 의해서 현실적 전개된다.고리를 통해 기계가 정교화 되었어요.퍼셉트론 알고리즘 자료: 엘스비아 학술지 심층신뢰신경망(DNN) 모델 자료: 엘스비아(Elsevier) 학술지 지향을 통해 딥러닝 기술은 도로상의 더 다양한 변수를 학습하고 인지가 필요했던 자율주행 기술 분야에 특히 활기를 불어넣었다. ◦ 딥러닝이라는 혁신적인 알고리즘의 개발은 캐나다 자연과학 및 공학조사위원회(NSERC, Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada)나 캐나다 고등조사재단(CIAR, Canced Institute for Advanced Research) 등을 통한 15년간 캐나다 정부의 지속적인 조사개발 지원의 산물로 여겨진다. – 캐나다는 2000년대 초 전세계적으로 인공지능 조사를 투자금이 위축되고 있는 상황에서도 지속적인 후원과 투자를 이어갔고, 이는 오늘날 캐나다가 실리콘밸리를 누르고 인공지능의 거점으로 부상한 발판이 되었습니다. 조사기관과 정부의 긴밀한 2인3각 협력체제의 산물인 메이플밸리*캐나다 국기의 상징인 단풍(Maple)과 실리콘밸리의 합성어입니다. ◦ 캐나다가 무인 자율주행을 넘어 인공지능의 중심으로 주목받게 된 데는 기초과학 분야의 축적된 지식과 정부 지원의 배경이 있다. – 캐나다는 무인 자율주행차 기술 개발에 필수적인 데이터 수집을 위해 관련 제도를 정비해 정부 차원에서 지원하고 있다. ◦ 캐나다 정부는 정부 차원에서 인공지능 사업을 신규 주력 산업으로 육성하기 위해 적극 노력하고 있습니다. – 연방정부는 2017년 범행정부 차원의 인공지능 전략(Pan-Canadian AI Strategy)을 출범시키고, 캐나다 주요 3대 도시인 몬트리올, 토론토, 앨버타 등에 인공지능 조사소를 설립하여 인공지능 산업 육성 정책으로 캐나다 전역에 위치한 주요 인공지능 조사소에 2017년부터 2022년까지 약 5년간 C$1억2,500만 투자를 발표하였다. – 또한 해외 인재들을 적극적으로 유치하기 위해 ‘Global Talent Stream’이라는 프로그램을 통해 간소화된 취업비자를 발급하고 있습니다. ◦ 이러한 정부의 전폭적인 지원 아래 캐나다는 인공지능 및 당초단 사업에 이상적인 무대로 떠올랐고, 이는 캐나다를 세계에서 성인 인구당 스타트업 활동이 가장 높은 행정부로 올려놓았다. – 2020년 캐나다는 최근 천연자원을 넘어 조사 및 당초 달콤한 지식자원이 축적된 제2의 자원 영토로 거듭나고 있다. ◦ 이런 장점으로 구글과 우버 등 글로벌 기업들은 무인 자율주행차를 구현하기 위해 캐나다로 몰리고 있다. – 구글의 지주회사 알파벳(Alphabet)의 자회사 사이드워크랩(Sidewalk Labs)은 토론토 워터프론트 지상에 스마트시티 건설에서 자율주행택시를 운영하여 무인 자율주행에 필요한 유의 데이터를 수집할 예정이었다 – 우버는 토론토대학과 캐나다 정부 산하기관인 벡터 인공지능 조사소와 협업체계를 구축하고 있으며, 2018년부터는 토론토 자사 조사소 ATG에 약 C$2억 규모를 집중 투자해 해당 조사소를 자율주행 기술의 핵심기관으로 육성할 계획을 발표했다. 전망과 시사점의 무인 자율주행 기술은 앞으로 크게 성장할 사업으로 예상돼 전통적으로 완성차 기업이 주도해 온 자동차 시장의 생태계 변동이 불가피할 것으로 보인다. ◦ 미래 자동차로 분류되는 전기차나 무인 자율주행자동차는 현재 보급된 자동차보다 현저히 필요한 부품 수가 줄어들면서 앞으로 자동차 부품 수요도 줄어들 것으로 예상된다. – 따라서 국내 부품기업은 내연기관 중심의 부품에서 자율주행 기술에 필요한 새로운 제품과 신기술 개발 등의 변이를 모색할 필요가 있다. ◦ 앞으로 다가올 미래의 자동차는 개인 소유의 개념보다 필요할 때 사용하는 공유의 개념으로 변환될 기회가 매우 높다. – 콘텍스트 로보틱스(Contextual Robotics Institute)의 조사소장인 로봇공학자 헨리크 크리스텐슨(Henrik Christensen)은 무인 자율주행 기술이 상용화되면 대중교통을 이용할 때 면허증이 필요 없게 될 기회를 언급하며 장기적으로 전통 완성차 기업의 저성장을 예고했습니다.- 다국적기업의 회계 및 컨설팅 자문사인 KPMG에 따르면 차량 공유 시장은 2025년까지 약 $US2,000억, 2040년까지 약 $US3조대 규모로 크게 성장할 것으로 예측했다. ◦ 한편 업계 관계자는 무인 자율주행 자동차가 사물인터넷(IoT)과 5G 등 4차 산업 발전을 통해 가장 큰 시저 나사 효과를 보는 기술 분야라고 언급했다. – 무인 자율주행차는 단일 독립산업이 아니라 4차 산업의 유기적 복합체로 여겨져 향후 관련 기업의 상호 보완적 협력관계가 불가피할 것으로 예상된다.◦ 2018년 KPMG가 발표한 세계 무인자율자동차 준비지수에 따르면 캐나다는 7위, 한국국은 10위에 각각 올랐다. – 캐나다는 총 4개 평가 항목 중 3개 무인 자율주행차를 구현하기 위한 정책, 제도, 기술 및 혁신, 소비자 수용도 부문에서 국한보다 높은 순위에 위치해 있다. – 캐나다 KPMG의 총책인 Gary Webster는 캐나다 남부 온타리오주가 세계적으로 무인 자동조사와 시험에 최적화된 생태계를 갖추고 있다고 언급했다. – 따라서 풍부한 제조경험을 가진 한국기업이 무인 자동운전에 대한 다양한 조사와 기술을 보유한 캐나다의 지식자원을 적극 활용하면 앞으로 다가올 새로운 자동차시장에서 지속가능한 경쟁우위를 창출할 수 있을 것으로 기대된다. ◦ 향후 자동차산업의 생태계 변이가 불가피한 만큼 국내 자동차부품기업은 신기술 개발뿐 아니라 전통적인 자동차 제조업체의 수직적 구조를 탈피하고 능동적으로 변이를 준비하는 태도가 필요하다. – 자율주행을 포함한 인공지능 기술 조사와 상용화, 현지 기업과의 협력을 위해 메이플밸리를 잘 활용해 보는 것도 일의 비결로 여겨지고 있습니다.자료:알리드마켓리서치(Allied Market Research),믹자동차기술회(Society of Automotive Engineers),웨이모(Waymo),크루즈(Cruise),엘스비아(Elsevier)학술지,KOTRA 토론토무역관자료종합 <저작권자 코트라&KOTRA 해외시장뉴스>