공과대학 기계공학과 이순걸 교수 연구팀 연구 진행
딥러닝과 차량용 라이다(레이저 거리 측량기) 이용 돌발 상황 대처 가능해
2016학년도 2학기 학제간 융복합교육연구 교비과제 결과물

경희대학교 이순걸 공과대학 기계공학과 교수 연구팀이 지난 12월 13일(수) 경희대 국제캠퍼스에서 자율주행 자동차 ‘KHUV(큐브)’의 개발 경과 및 교내 주행 시연회를 성공적으로 마쳤다.

자율주행자동차 분야는 인공지능(AI) 기술과 함께 향후 비약적인 발전이 기대되는 4차 산업시대의 핵심 분야 중 하나이다. 이번 연구는 2016년 2학기 학제 간 융복합연구 교비과제 선정으로 시작됐다. 연구는 2018년 2월 28일 만료된다.

외부 장치 추가 장착 없이 직접 제어 가능
이날 개발 설명회 및 시연회는 홍충선 산학협력단장의 사회로 시작됐다. 연구의 책임자인 이순걸 교수의 개발설명에 이어 조인원 총장의 시승식이 진행됐다. 행사에는 관련 연구를 함께 진행한 현대자동차와 삼성전자의 관계자들도 참석해 큐브의 성과를 함께 확인했다.

이순걸 교수는 “자율주행 자동차는 사람을 대신해 외부요인이 관계하는 상태에서 주변 상황을 인식해 위험을 판단하고 그에 따라 차량을 제어하고 표현해주는 전체적인 지능적 주행기술을 말한다”며 “지금은 자율주행 자동차만 연구하고 있지만, 모든 이동체에 자율주행 기능을 탑재하는 것이 목표”라고 말했다.

이 교수는 “우리나라는 OECD 다른 국가에 비해 사고가 30% 정도 많고, 혼잡비로만 20조 원 정도의 사회적 비용이 들어간다”며 “9·11테러나 동일본 대지진 같은 재난 상황에서 자율적으로 인명을 구조하는데 사용되는 기술이 자율주행기술이다”라고 그 필요성을 강조했다. 여기에 노령인구의 급속한 증가와 도시인구의 폭등을 고려하면 자율주행 기술의 적용범위는 훨씬 더 커진다.

현재 개발 중인 다른 자율주행 자동차들은 차량의 제어를 위해 외부 액추에이터를 사용한다. 하지만 외부 액추에이터를 부착하면 국토교통부 인증을 받을 수 없고, 일반 도로에서의 주행도 제한적이다. 연구팀은 외부 액추에이터 없이 내부 제어가 가능한 방식을 개발했다.

‘큐브’는 현재 운전석 옆 버튼 하나로 자율주행과 일반주행 모드를 설정할 수 있고, 도로 주행이 가능한 상태다. 외부 액추에이터가 없어 향후 자율주행차량의 국토교통부 인증까지 받을 수 있을 것으로 기대되고 있다.

‘큐브’ 시승에 앞서 조인원 총장은 “지난 10월 11일 유엔 경제사회이사회(ECOSOC) 정기 회의에서 인공지능 로봇 소피아가 유엔 사무차장 아미나 모하메드와 대화를 나누는 영상을 봤다. 이처럼 인공지능의 발전 속도가 굉장히 빠르다”고 이야기하면서 “빠른 기술의 발전이 문명의 이기로 작동해 악용되는 일이 없어야겠다”고 말했다.

이어 “자율주행은 모든 사람들이 소망하는 인공지능이기 때문에 빠른 발전을 기대하고 있다”며 “길지 않은 기간 동안 큰 성취를 이룬 교수와 학생들에게 존경과 감사의 마음을 표한다”고 밝혔다.

공과대학 기계공학과 이순걸 교수팀이 국제캠퍼스 종합체육관 ‘선승관’ 앞에서 자율주행자동차 큐브와 함께 “고속주행 및 다양한 돌발 상황에 대처할 수 있는 기술 개발” 포부를 밝혔다.

고속주행 및 돌발상황에 대처하는 기술에 도전
연구팀은 ‘큐브’에 딥러닝을 적용했다. 속도에 제한 없이 물체를 인식하게 하여 여러 대의 차량이 겹쳐진 상황에서도 예측이 가능하게 했다. 또한 화면의 대상들을 다중의 박스로 인식해 통일된 프레임워크에서 인식을 수행하는 SSD(Single Shot multiBox Detector) 알고리즘을 활용했다.

이를 통해 인식 정밀도를 높이고 데이터 처리 속도를 높였다. 여기서 나오는 데이터는 YOLO(You Only Look Once) 알고리즘을 사용해 실시간으로 물체를 인식하고 자율주행을 수행한다. 이번 알고리즘은 기존의 알고리즘에 비해서 100배에서 크게는 1,000배 이상 빠른 성능을 수행한다.

이순걸 교수는 “현재 단계의 기술은 운전사 배제 상황에서 전방 장애물 탐지와 가감속 및 회피 등을 수행할 수 있는 상황이다”라고 설명했다. “추후 고속주행 및 다양한 돌발 상황에 대처할 수 있는 기술을 개발하고자한다” 면서 “우리가 개발한 자율주행차 기술을 산업체에 이전해 4차 산업혁명을 선도하는 모범사례가 됐으면 좋겠다”는 포부를 밝혔다.

정민재(커뮤니케이션센터, ddubi17@khu.ac.kr)