[TECH REVIEW] 자율주행차 테스트 솔루션 ‘Cognata’, 자율주행 상용화 앞당긴다

[MDS테크=유상조 팀장] 모빌리티 시대가 열리면서 자율주행차에 대한 관심도 높아지고 있다. 최근 구글, 테슬라 등은 자율주행차 시범 주행에 나섰고 국내에서도 카카오모빌리티, 현대차 등이 지정된 지역에서 상용화 테스트를 하고 있다. 정부에서도 자율주행차와 도심항공교통(UAM)을 올해 중점 사업으로 추진한다.

다만 자율주행 기술이 완벽하지 않은 관계로 실제 도로에서의 주행에는 어려움이 따른다. 사람의 관여 없이 차량을 운행하는 경우 발생할 수 있는 상황에 대처가 어려울 수 있는 까닭이다.

MDS테크의 ‘코그나타(Cognata)’는 자율주행차의 완성도를 높이기 위해 기획됐다. 다양한 환경을 산정하고 시뮬레이션을 통해 각 상황에 따른 시험과 검증을 가능하게 한다.

현재 자율주행차 기술 수준은 Lv4 단계로 주행 시 핵심제어, 주행환경 모니터링, 비상 대응 등의 시스템 수행이 가능하다. 높은 수준의 인지‧제어 기술이 필요한 단계로 센서와 V2X, 인지 알고리즘 향상을 위한 개발이 활발하다.

자율주행 차량에 필요한 센서는 사람의 눈을 대신하는 카메라 센서와 주변 사물과의 거리 정보를 확인할 수 있는 ▲Lidar ▲Radar 센서 ▲IR 카메라 ▲초음파 센서 등 다양한 종류의 센서가 차량의 여러 위치에 장착된다.

장착된 센서는 자율주행 차량이 주행을 할 때 정보를 수집하고 정확한 인지를 가능하게 한다. 다만 비용 증가 이슈로 완성차 업계에서는 최소한의 센서로 안전한 자율주행을 가능하게 하는 알고리즘 개발이 과제로 남아있다.

기술개발과 함께 자율주행 기술의 검증도 부각된다. 아직까지 테스트 단계인 자율주행차를 일반도로에서 시험하기에는 무리가 있다. 다양한 도로환경과 기상 조건 등에 따른 시험과 검증 과정에서 시험 실패에 따른 부담이 큰 까닭이다.

자율주행차량 시뮬레이션 플랫폼인 Cognata는 자율주행의 기술에 대한 검증 및 시험을 시뮬레이션할 수 있는 프로그램으로 Lidar, Radar, 카메라 등 각 센서에서 발생 가능한 노이즈와 다양한 현상, 카메라 모듈별 특징을 가상환경에서 실제 센서가 구현할 수 있는 생성값을 출력한다.

도로 환경의 모사와 차량에 장착된 센서 데이터 모사를 통해 자율주행 차량의 인지 알고리즘에 대한 AI 트레이닝 데이터를 생성할 수 있고 다양한 시나리오를 생성해 무수한 도로의 상황의 재현하거나 생성해 자율주행 기술을 시험할 수 있다.

Cognata는 자율주행 테스트를 할 때 다양한 시간대에 따른 빛의 변화에도 대응한다. 사람이 차량을 운전할 때 눈을 통해 정보를 받아들이는 것과 마찬가지로 카메라는 자율주행차 운행에 필요한 많은 정보를 수집한다. 빛의 세기와 방향에 따라 달라지는 사물의 정확한 구분도 필요하다.

Cognata는 카메라 센서가 빛을 인식할 때 발생하는 상황에 대한 시뮬레이션이 가능하다. 시간대 별 광원의 양과 방향뿐 아니라, 다양한 오브젝트에 의한 빛의 반사, 산란, 굴절에 의한 차이도 만들어 낼 수 있다. 빛의 차이로 발생하는 각 오브젝트의 색감 차이까지 구현해 가상환경의 모사를 사실적으로 구현한다.

날씨의 변화 역시 자율주행차에서 고려할 변수다. 비가 내리거나 안개가 끼었을 때, 바닥의 고인 물로 인한 빛 반사가 있을 때 등 각각의 날씨 변화에 따른 인지 로직의 반응을 확인해야 안전한 자율주행 제어를 할 수 있다.

Cognata의 날씨 구현은 단순한 눈, 비 등의 상황에 대한 모사 이상의 시뮬레이션이 가능하다. 비가 온 후에 발생하는 젖은 노면을 단계별로 구현할 수 있으며, 안개 낀 상황에서 발생하는 산란되는 빛을 표현한다. 흐린 날씨에서 카메라 센서가 받아들이는 이미지 등 다양하고 구체적인 날씨 구현이 가능하다.

특히 운전자의 개입 없이 운행할 수 있는 자율주행차에 대한 안전성에 대한 입증은 완성차 업계의 과제다. 다양한 도로 환경에서 자율주행차의 기술을 시험하고 보완해 나아가기 위해서는 다양한 주행 환경을 구현하고 반복적으로 시험할 수 있는 플랫폼이 필수적이다. 개발 단계에서 로직 검증을 진행할 때, 시험의 재현성은 매우 중요하다. 변경된 로직을 검증할 때 시험환경에서 다른 변수가 발생한다면 시험의 결과에 대한 신뢰성이 떨어지게 된다.

Cognata는 동일한 조건의 반복해 진행할 수 있으며, 자동화를 통해 특정 변수를 변경한 반복 테스트도 가능하다. Cognata를 이용한 시험은 재현성과 반복 테스트를 통해 다양한 테스트를 구현하여 시스템의 신뢰성을 높일 수 있다.