자율주행 인지 및 판단 시스템
- 기술 로드맵
2. 개요
A. 정의 및 필요성
정의: #자율주행차 #주행상황인지 및 판단시스템’은 자율주행에 필요한 #인공지능시스템, 차량 내 운전자의 음성 또는 행동에 대한 분석시스템, 클라우드 기반 데이터 분석 및 실시간 추론을 위한 인공지능 컴퓨팅 등 자율주행차 고도화 지원을 위한 시스템으로 정의한다.
범위 : 현재 자율주행차 수준이 점차 고도화(SAE 기준 Lv3, Lv4 또는 그 이상)됨에 따라 정밀한 제어기술과 함께 주변 주행상황에 대한 실시간 주행상황 인지 및 판단기술에 대한 요구사항이 증가할 것으로 예상되며 자율주행시스템을 구성하는 #서라운드센서의 융합기술도 점차 커넥티비티를 기반으로 클라우드 환경, 빅데이터 분석, #인공지능학습, #실시간 추론 등으로 관련 기술의 범위가 점차 확대될 것으로 예상된다.
B. 주요 제품
【제품분류 관점의 범위】
자율주행 시스템’을 구성하는 기술을 분류하면 아래와 같이 크게 인지, 판단, 제어로 구분되며, 여기서 자율주행 인지 및 판단 시스템은 아래 그림에 나타난 바와 같이 경로탐색, V2X 및 ADAS 센서를 비롯해 주행상황 판단 및 주행전략 결정, 주행경로 생성 기술이 포함되어 있다.
인지:#디지털 지도 정보를 기반으로 자율주행차의 전체 주행 경로를 생성해 일부 지형 및 지물에 대한 정보 기반을 제공하고 V2X 통신과 ADAS 센서를 이용해 주행 상황에 대한 실시간 정보를 인지하는 영역이다.
판단: 종합적인 주행상황을 인지한 결과를 바탕으로 자율주행차량의 거동계획(차선변경, 추월, 좌/우회전, 정차 등)을 수립하고 목표지점까지의 실시간 주행경로와 목표속도를 생성하는 영역이다.
제어:판단 영역에서 결정된 목표 조향 각도와 차속 및 가감속도를 제어하는 차량의 가로세로 방향 제어로 구성되며, 주로 완성차에서 차량의 안전성을 감안해 엔진을 제어하거나 조향각을 제어하는 영역이다.
[공급망 관점 기술 범위]
자율주행 기술은 국가 단위 경제 부문에서 가장 큰 영역을 담당하는 자동차 산업의 핵심 분야로 이와 관련된 전후방 산업이 매우 다양하고 광범위하게 연계돼 있다. 특히 전방산업으로서 자동차 관점에서 자율주행 기술의 핵심이 되는 인지 및 판단 시스템은 경제적으로 매우 중요하다.
자율주행 인지 및 판단 시스템은 자율주행 기술 수준을 보여주는 가장 직접적인 기술 분야로 최근 자율주행 사고 관점에서 국민에게 가장 큰 영향을 미치는 영역이기 때문에 밸류체인 관점에서 집중적인 투자가 필요하다.
후방산업 관점에서는 자율주행 인지 및 판단 시스템을 구성하는 주요 서라운드 센서의 개발과 생산을 위한 산업 영역이 직접적인 영향이 있으며, 이외에도 인공지능 SW와 실시간 OS 및 AP 등 부품 소재에 대한 영향이 높다.
전방산업 관점에서는 자율주행 인지 및 판단 시스템 고도화로 높아진 자율주행차 생산을 비롯해 이를 활용한 #무인택배, #무인택시 등 각종 #자율주행서비스 산업이 영향을 받고 카커머스 등 금융산업과 보험 등 산업도 큰 영향을 받을 것으로 예상된다.
3. 시장현황 및 전망분석
A. 세계 시장
2040년까지 Lv3 이상 세계 자율주행차와 #로보택시 서비스는 2.5조달러에 이를 것으로 예상된다.
[자율주행 센서 모듈 세계 시장 규모 및 전망](단위 : 백만달러, %) 구분 ’17’18’19’20’21’22’23 CAGR 세계 시장 3,0003,3163,664,0504,4764,9475,46710.5 * 출처 : Sensor Modulemarket value for autonomouse from 2015 to 2030 (Yole Development, 2018)
B. 국내 시장
국내 자율주행차 시장 규모는 2020년 기준 Lv3 수준은 약 1,493억원, Lv4 수준은 약 15억원으로 예상되며 2035년에는 Lv3 수준은 11조4,610억원, Lv4 수준은 약 14조7,183억원으로 예상된다.
[자율주행 센서 모듈 국내시장 규모 및 전망](단위 : 억원, %) 구분 ’17’18’19’20’21’22’23 CAGR 국내시장 720795.84879.369721074.241187.281312.0810.5 * 출처 : Sensor Modulemarket value for autonomouse from 2015 to 2030 (Yole Development, 2018)
4) 기술분석
A. 기술개발 이슈
(1) 해외 메이커 동향
자율주행 인지 및 판단 시스템은 전 세계 글로벌 OEM을 비롯해 굴지의 Tech 당사에서 이미 상당 부분 투자를 단행해 기술력을 확보한 상황이다.
구글(Google)▪구글의 자율주행 부문 웨이모(Waymo)는 세계에서 가장 뛰어난 #자율주행 기술’을 확보하고 있다는 평가를 받고 있으며 최근에는 캘리포니아 지역에서 자율주행차를 활용한 상용 서비스에 돌입하는 등 실질적인 자율주행 산업 창출
퀄컴(Qualcomm)▪’#5G 통신 기술 및 ARM 아키텍처 기반의 #저전력 프로세싱 설계 기술’을 기반으로 자율주행차 영역에 솔루션을 제공하고 있는 상황이다. 특히 클라우드 등과 연계하기 위한 #커넥티비티’는 전 세계에서 경쟁할 수 있는 플레이어가 거의 없는 상황
엔비디아(NVIDIA) ▪ 컴퓨팅 하드웨어 제조사로서 # 딥러닝 기반의 인공지능 구현 시 컴퓨터 속도 및 성능 향상을 위해 필수적으로 활용되어야 하는 핵심 하드웨어 GPU 제조 역량을 활용하여 자율주행 분야 진출
인텔(Intel)▪이스라엘 인지 및 판단 시스템 분야 세계 1위 모빌아이(Mobileye)를 인수한 후 차량용 CPU와 함께 시장 공략 중이며 BMW를 비롯한 일부 OEM에서는 양산을 위한 실제 프로젝트도 진행되고 있는 상황이다.
테슬라(Tesla)▪”Autopilot”이라 불리는 반자율주행(Semi-Autonomous Driving) 기능을 개발하여 시장에 안정적으로 상용화시키고 관련 기술을 빠르게 발전
글로벌 OEM(GM, Benz, BMW, 현대차) ▪ 제조사에서 강점을 지닌 루버즈드 앱으로ach를 통해 자율주행 인지 및 판단 시스템 성능을 고도화하고 인공지능 기술 확보를 위한 인력과 인프라 구축에 집중하는 상황
(2) 국내 동향
현대차그룹▪CES 2017에서 Lv4 수준의 아이오닉 자율주행차를 출품해 도로 시승에 성공.
현대모비스▪2016년 6월 국내 자율주행차 임시운행허가를 취득하고 2020년 Lv3 이상 수준의 자율주행 기술을 개발해 2022년 상용화를 목표로
삼성전자▪2016년 말 하만인터내셔널(Harman International)을 인수하고 한국과 미국에서 자율주행차 시험운행에 돌입하는 등 자율주행 개발에 박차를 가한다.
LG전자▪국내 최초 LTE 이동통신 기반의 #V2X 자율주행 기술’을 개발하고 퀄컴과 공동연구소 설립 및 대규모 투자를 통해 5G V2X 기술개발
SK텔레콤 ▪ Intel, BMW, 모빌리와 협력해 2021년 5G 기반 완전 자율주행차 상용화를 목표로
네이버▪국내 중소기업과 협력해 토요타 개조차량으로 자율주행 시스템을 테스트하고 향후 무인택시 서비스 추진 계획
PLK테크놀로지▪카메라 기반 ADAS 솔루션을 공급하던 PLK는 최근 AI Matics로 사명을 변경하고 자율주행 분야 인공지능 기술 개발에 집중하고 있다.
스트래드비전▪2014년 설립한 스트래드비전은 외부 주행 상황 인식, 차량 내부 인식, 오토라벨링(annotation) 기술 등을 주요 프로그램으로 현재 직원 수 100여명, 매출 100억원 수준으로 성장한 인지 및 판단 시스템 전문 기업이다.
5. 핵심요소기술 선정
확정된 요소기술을 대상으로 산·학·연 전문가로 구성된 #핵심요소기술선정위원회’를 통해 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정
[자율주행 인지 및 판단 시스템]
분석기술분류 핵심요소기술 개요 인공지능 센싱기술 인공지능 센싱기술-ML(Machine Learning) 및 DL(Deep Learning)을 적용한 객체 분류(Object Classification), 주행환경 인지 및 판단기술 주행공간 및 장애물 인식/검출센서기술-주행환경에 대한 2D/3D 정보 실시간 생성이 가능한 레이더/라이더/카메라 등의 센서 모듈과 알고리즘 설계기술 자율주행 구현을 위한 정밀위치정보기술-차량에 장착된 서라운드 센서 및 내부 데이터를 활용한 DRecaldemicnapicynapicynapicy클라우드 기반 데이터 분석 기술 – 클라우드 환경에 구축된 빅데이터에 대한 다차원 분석 기술 및 이를 이용한 데이터 생성 기술 실시간 데이터 마이닝 기술 – 자율주행차 또는 인터넷의 3rdparty 정보에 대한 실시간 데이터 수집을 위한 소프트웨어 설계 기술 및 데이터 거래 기술 자율주행 기술 – 주행 환경(장애물, 주행 공간 등)을 인식하여 직접 차량을 제어할 수 있는 End-to-End 인공지능 네트워크 설계 기술
출처 : #중소기업기술정보진흥원, #중소기업기술로드맵20-2022, #4차산업혁명
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