※ 아래 글은 정보통신기술진흥센터(IITP)가 발간하는 주간기술동향 1839호(2018. 3. 28. 발행)에 기고한 원고입니다.


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2020년 자율운전차 상용화 경쟁에 뛰어 든 일본 자동차업체들.pdf



[ 요 약 ]


자율운전 자동차로 만들어지는 시장은 2050 7조 달러에 이를 것이라 전망되는데현재 웨이모와 GM 등 자율운전 기술 선도업체들의 움직임을 보면 그 시작은 2020년이 될 가능성이 높음미국 업체들이 초기 기술 논의를 주도하는 가운데일본의 자동차 업체들은 2020년 도쿄 올림픽을 겨냥한 자율운전차 실증 테스트에 돌입하였음올림픽 기간 동안 자율운전 기술력을 확실히 인정받은 후 글로벌 자율운전차 시장 선점 경쟁에 본격 뛰어든다는 전략임



[ 본 문 ]


ž 일본은 2020년 도쿄 올림픽을 타깃으로 대규모 자율운전 테스트를 준비하고 있는데, 가장 난관으로 여겨지는 것이 도심 시가지에서 주행 테스트임


Ø 일본의 자동차 업체들은 2020년 올림픽을 현재 자신들이 개발 중인 자율주행차의 성능 테스트를 위한 절호의 기회로 보고 있는데, 도쿄는 자율운전 기술이 해결해야 할 어려운 과제들이 집약되어 있는 환경이기 때문


Ø 자율운전 최대 난관이 집약된 메가 시티에서 기술과 서비스의 품질을 증명할 수 있다면, 일본이 세계 자율운전차 시장에 진출할 추진력을 얻을 수 있다고 보는 것임



Ø 도요타 등 주요 제조업체들은 하네다 국제공항, 수도 고속도로, 도심 시가지3개 장소를 중심으로 실증 실험 준비를 시작하였음


<자료> xTech


[그림 1] 일본의 3개 자율운전 테스트 장소


Ø 항공기에서 입국장까지 운행하는 버스가 자율 운전으로 작동하고, 공항에서 도심으로 나가는 고속도로에서도 자율운전차가 고속 주행하며, 도쿄 올림픽 경기장을 중심으로 시가지에서도 자율운전차가 선수와 대회 관계자를 이동시키는 모습을 보여주겠다는 계획임


Ø 3개 장소 중 가장 난관으로 여겨지는 것은 도심 시가지인데, 시가지는 보행자나 자전거 등이 자유롭게 다니고, 장애물도 많기 때문에 엄격한 교통 규칙으로 관리되는 공항 내부나 보행자가 없는 고속도로와 비교해 주행이 매우 어렵기 때문


Ø 실증 실험이라고는 하나 한번이라도 사고를 일으킨다면 큰 문제로 불거질 수도 있고, 점차 고조되는 자율 운전에 대한 기대에 찬물을 끼얹는 결과로 이어질 수 있음에도 불구하고, 일본 자동차 업체들은 시가지에서 자율운전 실현에 강한 의지를 보이고 있음


Ø 대표적으로 닛산 자동차는 기술혁신의 최전선에 있는 새로운 모빌리티 서비스의 제공이 사업 발전으로 이어질 것이라며, 철도나 버스 등의 기간 교통 시스템과 목적지 사이를 잇는 라스트 마일 이동성(last mile mobility)을 핵심 컨셉으로 서비스를 구축할 것이라 발표


ž 자동차 업체들이 자율운전을 이용한 이동 서비스의 실용화를 목표로 내 건 데에는 자동차 산업의 구조 변화와 새로운 거대시장 형성이라는 상반된 배경이 함께 작동하고 있음


Ø 자동차 업체들에게 부정적인 환경 요인은 자동차를 바라보는 관점이 소유에서 이용으로 향해 변해가는 거대한 패러다임 전환임


Ø 새로운 시대의 도래에 따라 100년간 이어온 자동차 제조·판매업이 성립하기 어려워지고 있는 것인데, 보스턴컨설팅그룹(BCG)에 따르면 공유 서비스 용도의 자동차 판매가 성장을 지속하며 개인 소유 목적의 신차 판매는 2025년을 기점으로 감소세로 돌아설 전망


[1] 전기자동차(EV)와 자율운전차 시장 전개의 3가지 시나리오

 

보수적 시나리오

현실적 시나리오

급진적 시나리오

배터리 비용

연평균 2% 감소

연평균 5% 감소

연평균 10% 감소

EV 소비자 보급

제한적 보급

완만한 보급

급격한 보급

연료 가격

(가솔린, 전기)

가솔린: 1.5달러/갤런

전기: 0.15달러/kWh

가솔린: 2.5달러/갤런

전기: 0.12 달러/kWh

가솔린: 3.5달러/갤런

전기: 0.1달러/kWh

CO2 배출규제

(CAFÉ )

느슨한 규제

현재 협약으로 예정된

수준의 규제

엄격한 규제

자율운전차의

부품 비용

2025~2035년 기간 동안 연평균 5% 감소

2025~2035년 기간 동안 연평균 12% 감소

2025~2035년 기간 동안 연평균 20% 감소

자율운전차의

공유 서비스

2027년경에 시작

2025년경에 시작

2021년경에 시작

자율운전차

관련 규제

2027년경에 마련

2025년경에 마련

2021년경에 마련

<자료> Boston Consulting Group


Ø 차량 판매라는 기존 사업모델이 침체를 겪을 것으로 예상되는 반면, 서비스 사업을 중심으로 한 신규 사업의 이익은 크게 늘어나 BCG에 따르면 2035년 자동차 업계 영업이익의 40%는 신규 사업모델에서 발생할 것으로 예상됨


Ø 인텔이 시장조사기관 스트래티지 애널리틱스와 공동으로 발표한 자료에 따르더라도, 자율 운전 자동차의 보급에 의해 2050년경에 7조 달러의 거대 시장이 형성될 전망


<자료> Intel & Strategy Analytics


[그림 2] 2030~2050 자율운전차 파생 시장규모


Ø 인텔은 자율운전 자동차가 만들어 내는 제품과 서비스를 Passenger Economy(승객 경제)라고 명명했으며, 자율운전 차량에 의한 교통 수단을 사업자나 개인에게 제공하는 이동 서비스를 MaaS(Mobility as a Service, 서비스로 이용하는 이동성)라 부르고 있음


Ø 인텔은 2020년경부터 자율운전차 보급에 의해 시장이 창출되기 시작해 2035년에 8천억 달러 규모로 모멘텀을 확보한 이후 급성장 하여 2050년경에 7조 달러의 거대 시장을 형성할 것이라 보고 있음


Ø 인텔은 먼저 택배 및 장거리 수송 등 사업자용 MaaS가 형성된 이후 소비자용 MaaS가 확산되어 갈 것으로 보는데, A 지점에서 B 지점으로 이동을 제공할 뿐만 아니라 운전에서 해방되는 시간을 즐기거나 유용하게 이용하는 서비스가 속속 등장할 것으로 예상


Ø 예측에 따르면 2050 년의 소비자용 MaaS의 시장 규모는 3 7천억 달러에 달할 전망


ž 일본 자동차 업체 중 도요타는 2020년에 제한 구역 내에서 레벨 4 수준의 자율운전 자동차로 올림픽 참가 선수와 대회 관계자를 실어 나른다는 계획을 밝히고 있음


Ø 도요타는 2020년대 초반에 미국을 비롯한 전세계 시장에서 서비스 시연을 확장하고 사업 규모 및 수익 창출 타당성 등을 검증해 나갈 계획인데, 그런 만큼 도쿄 올림픽에서 실증 실험은 신사업의 중요한 첫 걸음이 됨


Ø 도요타가 실증 실험에 사용할 차량은 이동성과 물류, 물건 판매 등 다양한 용도의 서비스 에 활용될 것을 상정한 전기자동차(EV) e-Palette Concept(e-팔레트 컨셉)



<자료> Toyota Motors


[동영상] 도요타의 e-팔레트 컨셉


Ø 차량 크기는 길이 4800mm × 전폭 2000mm × 전고 2250mm로 서서 타는 방식이며 20명이 탑승할 수 있는데, 도쿄 올림픽에서 여러 대를 운영할 예정


Ø e-팔레트 컨셉은 저상 박스형 디자인을 채택하고 넓은 실내 공간을 구현했는데, 도쿄 올림픽에서는 사람을 나르는 용도로 한정하여 사용할 것으로 보이지만, 실내는 용도에 따라 다양한 설비를 탑재 할 수 있게 한다는 구상


Ø e-팔레트 차량의 정보는 차량에 장착된 통신 단말기를 통해 수집되며 도요타의 데이터 센터에 축적되는데, 도요타는 수집된 차량의 빅데이터를 활용할 수 있도록 다양한 API(응용 프로그래밍 인터페이스)를 준비한다고 함


Ø 이런 데이터들을 정리한 서비스 기반이 되는 모바일 서비스 플랫폼(MSPF)을 구축할 것이며, MSPF를 중심으로 모빌리티 서비스 플랫폼 사업자로 성장 전략을 펴 나간다는 것이 도요타의 계획임


Ø 플랫폼 사업자를 지향하는 도요타의 움직임에 맞춰 부품업체들도 지원을 서두르고 있는데, 예를 들어 덴소는 MaaS용 자동차 통신기기인 Mobility IoT Core(모빌리티 IoT 코어)와 클라우드 기반을 개발했음


Ø 덴소는 차량의 위치 정보와 속도, 스티어링, 액셀, 브레이크 등의 데이터를 모빌리티 IoT 코어를 통해 클라우드로 축적하고, 차량 데이터를 분석하여 MaaS 차량이 효율적으로 주행할 경로를 제안할 것이며, 원격으로 차량을 정지하는 시스템도 준비할 예정임


Ø 교통의 효율화를 구현하는 알고리즘에 대해서는 양자 컴퓨터의 활용도 검토 중인데, 덴소 측에 따르면 사람이 생각해 낼 수 없는 안내 루트를 즉시 도출할 수 있다고 하며, 현재 도요타 통상과 공동으로 실제 교통 데이터를 이용한 검증을 시작했다고 함


ž 닛산도 2020년대 초에 본격 서비스 개시를 목표로 개발을 서두르고 있는데, DeNA와 공동으로 자율운전 기술 기반 교통 서비스 Easy Ride(이지 라이드)를 준비 중


Ø 2020년대 초에 서비스를 본격 제공하기 위한 초석의 제 1단계로 닛산은 시가지 도로에서 자율운전 차량에 일반인을 탑승시키는 실증 실험을 2018 3월에 실시하였음


Ø 보행자가 많은 요코하마의 미나토 미라이 지구를 실증 실험의 장소로 선택했는데, 닛산에 따르면 개념을 제시하는 단계에서 실제로 탑승시키고 주위에서 보게 하며 완성도를 높여 가는 단계로 이행하기 위한 중요한 계기가 될 것이라고 함


<자료> Nissan

[그림 4] 이지 라이드 단말의 쿠폰 발행


Ø 이번 닛산의 실증 실험에서 주목 받고 있는 것은 서비스의 완성도인데, 자율운전 자동차를 스마트폰 앱으로 예약하고 호출한 후 자동차에 탑승하면, 차량 정보 단말기가 주변의 추천 명소를 표시하거나 매장에서 사용할 수 있는 쿠폰을 발행하고 있음


Ø 단순한 이동이 아니라 지역의 매력적인 장소, 상품, 서비스를 만날 수 있는 기회도 제공한다는 것인데, 서비스와 스마트폰 앱의 개발은 DeNA에 일임하였고 닛산은 차량과 자율운전 기술의 개발을 전담하였음


Ø 닛산은 각 전문 파트너와 협력하는 것이 미래를 위해 중요하다는 입장인데, DeNA와는 2017 1월부터 1세대 리프(Leaf)를 베이스로 한 자율운전차 이용 교통 서비스 개발을 진행해 왔고, 작년 12월 서비스 명칭을 Easy Ride(이지 라이드)로 결정하였음


ž 도요타와 닛산의 자율운전 테스트 과정에서는 저비용화와 제어 개선, 신뢰성 확보 등 해결해야 할 과제도 드러났는데, 이중 높은 판매 비용 문제가 가장 많이 지적되고 있음


Ø 서비스 전용의 자율운전 자동차가 될 도요타의 e-팔레트는 탑재될 배터리의 용량에 따라 가격이 크게 변하는데, 당분간은 10만 달러를 훌쩍 넘는 고가의 자동차가 될 전망


Ø 닛산 역시 제한된 구역이 아니라 도심 시가지에서 자율운전 서비스를 겨냥하고 있기 때문에 기술과 안전도를 높이기 위한 비용 증가가 불가피하다는 지적


ž 이런 문제점을 해결하려 나선 곳은 야마하 모터인데, 골프 카트를 기반으로 한 자율운전 차량인 Public Personal Mobility(PPM)의 개발을 시작하였음


Ø 골프 카트 차체의 가격은 1만 달러 전후인데, 외장을 변경하고 자율운전 시스템을 탑재하여 2~3만 달러에 맞춰 개발한다는 계획


Ø 탑재하는 자율운전 시스템도 독특하여 최소한의 센서로 구현하였는데, 자차 위치 추정은 차량 하부에 장착된 카메라 1대로만 실시함


<자료> YAMAHA Motor


[그림 5] 야마하의 자율운전차 PPM


Ø 도로를 촬영하여 미리 획득해 놓은 노면 이미지와 패턴을 매칭시켜 위치를 식별하는데, 미국의 독립 연구기구인 사우스웨스트 리서치 연구소(Southwest Research Institute)가 개발 한 기술을 채택한 것임


Ø PPM의 속력은 시속 20km 이하로 느리지만, 야마하 측은 라스트 마일 이동성을 상정하고 있기 때문에 문제가 되지 않을 것으로 보고 있음


Ø 오히려 차량 밖의 사람과도 대화가 가능한 점, 차량 속도가 느릴수록 제어도 용이하고 보행자 곁을 주행해도 부상을 입힐 위험이 적다는 점 등 천천히 주행하는 것의 장점이 많다는 것이 야마하의 생각


ž 제어의 개선도 선결 과제인데 일본 자동차 업체들은 장기간에 걸친 테스트를 통해 제어의 완성도를 높이고 장기 신뢰성을 구축해 나간다는 계획


Ø 지금까지 일본의 자율운전 실증 실험은 1주일 정도 단기간 진행되며, 자율운전이 가능하다는 것을 보여주는데 그쳐왔음


Ø 그러나 최근 도쿄 올림픽을 겨냥해 일본 자동차 업체들이 시작하고 있는 실증 실험은 보다 장기간에 걸쳐 진행되며, 장기간 주행을 통해 다양한 과제를 식별하고 해결함으로써 자율운전차의 장기 신뢰성을 확보한다는 목표 하에 전개되고 있음


Ø 가령 카 쉐어링 서비스에 사용되는 자율운전 자동차의 구동 시간은 지금보다 매우 길어지게 것이므로, 하루 24 시간 중 95% 이상을 주차장에서 대기하고 있는 현재의 자동차에 요구되는 것과는 급이 다른 내구성 기준과 정비 기준이 마련될 필요가 있다고 보고 있음


Ø 안전과 관련해서는 제어 기능의 향상에 초점을 두고 있는데, 버스 사업자들에 따르면, 버스 안에서 일어나는 사고 중 가장 빈도가 높은 것은 급브레이크를 걸 때 승객이 넘어져 부상을 당하는 것이라고 함


Ø 일본 자동차 업체는 아니나 프랑스의 자동차 벤처기업인 Navya(나브야)는 소프트뱅크와 손 잡고 도쿄 올림픽을 겨냥해 3월부터 일본에서 실증 실험을 시작하고 있음


<자료> Navya


[그림 6] Navya의 무인 버스 Autonom Cab


Ø 나브야가 개발한 미니밴 타입의 무인 버스인 AUTONOM CAB(오토놈 캡)은 브레이크를 걸었을 때 마치 면허를 처음 딴 사람이 운전하는 것 같은 느낌이 든다는 평을 받고 있는데, 일본 자동차 업체들은 이런 평가에 주목하고 있음


Ø 브레이크 외에도 도로 가장자리에 차를 부드럽게 붙이거나 차간 거리를 좁혀 주차시키는 등의 제어가 자율운전차 기반 서비스의 품질을 크게 좌우할 것으로 보이기 때문에, 나브야뿐 아니라 일본 자동차 업체들은 향후 이 점을 염두에 두고 개선해 나갈 것으로 보임


ž 현재 자율운전 자동차 시장은 미국 업체들이 주도하고 있으나, 도쿄 올림픽을 계기로 일본 자동차 업체들이 적극 가세하며 보다 급속한 발전의 모멘텀을 확보해가고 있음


Ø 현재 자율운전차 시장을 주도하고 있는 웨이모와 GM 2019년에 상용화를 시작한다는 계획을 세우고 있고, 이에 근거해 애널리스트들은 2020년을 전후해 다양한 자율운전차 기반 서비스 시장이 본격화 될 것으로 보고 있음


Ø 일본의 자동차 업체들도 2020년을 겨냥해 움직이기 시작했으며, 마침 이 시기에 열리는 도쿄 올림픽을 통해 일본 자동차의 자율운전차 기술을 세계에 어필하고, 새로운 거대시장을 선점하기 위한 경쟁에 적극 뛰어든다는 계획을 밝히고 있음


Ø 따라서 2020년 자율운전 상용화의 가능성은 점점 더 높아지고 있으며, 이는 우리나라도 단순히 기술적 가능성을 확인하기 위한 테스트에서 벗어나, 자율운전차 기반의 다양한 서비스 컨셉을 실증하기 위한 단계로 서둘러 진입할 필요가 있음을 시사함


Ø 현대자동차도 이번 평창올림픽에서 자체 자율운전차 Nexo(넥소) 5대가 서울에서 평창까지 고속도로 구간 190km를 주행하는 데모를 선보인바 있으나, 우리나라는 현재 2020년에 레벨 3의 자율주행차 개발을 목표로 하고 있음


Ø 2020년경에 시작될 것으로 예상되는 글로벌 자율주행차 상용화 경쟁에 참여하기 위해서는 기술 목표를 상향할 필요가 있어 보이며, 최단 기간 내에 레벨 4, 5 수준으로 넘어가기 위해 자동차 기업과 ICT 기업 간 적극적 협업을 통한 기술 개발 노력이 가속화될 필요

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