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경제 기타

SW 업데이트 통해 스스로 진화하는 자동차죠

수능에서는 신기술과 관련한 기술 설명, 또는 그 기술을 둘러싼 윤리적 논쟁 등에 관한 지문이 종종 나옵니다. 최근 어떤 기술들이 나오고, 세상을 어떻게 바꿀 것인지 알아 둔다면 수능뿐 아니라 논술 등에도 폭넓게 활용할 수 있습니다. 기존의 자동차는 시동을 걸고 내연기관에서 얻는 에너지에 따라 움직이죠. 그리고 그 힘으로 내부의 작은 배터리를 충전해 전기를 저장, 사용합니다. 기존 자동차는 소프트웨어보다 하드웨어를 중심으로 움직인 것이죠. 하지만 시대가 달라지고 있습니다. 자동차가 이제는 거대한 전자 제품처럼 바뀌었고, 소프트웨어 역할이 커졌습니다. 그래서 미래의 자동차는 SDV(Software Defined Vehicle: 소프트웨어 기반 차량)가 될 것으로 전망하죠. 스마트폰을 예로 들어 볼까요. 스마트폰이 등장한 건 2010년대 이후입니다. 이전에 쓰던 휴대폰은 ‘피처폰’이라 부르며 통신수단의 역할이 컸죠. 스마트폰이 등장하면서 사실상 작은 컴퓨터 역할을 수행하고 있습니다. 스마트폰으로 정말 많은 변화가 있었죠. 내연기관 자동차가 전기차로 바뀌고, 결국 스마트폰 격인 SDV가 등장한다는 얘기입니다. SDV에서는 차량이 스스로 진화하듯 업데이트됩니다. 주행 성능뿐 아니라 편의 기능, 안전 사양까지 모두 업데이트하듯이 바꿀 수 있죠. 지금 내 차가 자율주행을 하는데, 기존에는 고속도로만 운전이 가능했죠. 그런데 어느 날 자고 일어났더니 집부터 직장까지 모든 도로의 자율주행이 가능해진 겁니다. 없던 인공지능(AI) 비서 기능이 생기면서 말만으로 필요한 작업을 할 수 있게 되죠. 또 전력 효율화 업데이트가 진행되면서 500㎞였던 주행 가능 거리가 600㎞로 늘어나는 겁니다. 기존 하

과학과 놀자

반사돼 돌아오는 빛을 X·Y·Z축 좌표로 인식하는 라이다…자율주행 도로 등 3차원 디지털 세계 구축에 활용

무인주행 자동차의 눈인 '컴퓨터 비전'은 도로 주변에 있는 모든 것을 3차원 데이터로 본다. 이런 첨단 자동차는 정확한 3차원 데이터를 얻기 위해 어떤 기술을 사용할까? 라이다(LiDAR: Light Detection and Ranging)는 레이저 빛을 물체에 쏘아 반사해 돌아오는 시간으로 정확한 거리와 위치를 측정하는 기술이다. 라이다는 무인자율주행에 필요한 정밀 3차원 디지털 지도를 만들기도 하고, 정밀한 건물 공사에 사용되기도 한다. 최근에는 디지털 트윈에 필요한 3차원 디지털 모형을 만들 때 사용돼 응용 분야가 많아지고 있다. 라이다와 인공지능 기술을 통해 인식하는 3차원 세계라이다는 1961년 레이저가 발명된 직후 개발됐다. 초기 라이다는 대기 측정과 우주 행성 측량 분야에서 사용됐다. 라이다가 사용하는 원리는 물체에 반사된 빛이 되돌아오는 시간을 측정하면 정확한 거리를 얻을 수 있다는 데 있다. 이 아이디어는 1930년 과학자 에드워드 허친슨 신지(Edward Hutchinson Synge)가 탐조등을 사용해 대기 밀도를 조사하기 위한 목적으로 제안했다. 이 연구는 빛을 이용한 원격 측량의 효시가 됐다. 이후, 라이다는 지리 공간, 건설, 광업, 농업과 같이 원격 측량이 필요한 곳에 활용되기 시작했다. 지금은 아이폰(iPhone)에도 라이다가 포함돼 있을 만큼 많은 사람이 사용하고 있다.라이다는 대상물 표면에 빛을 반사해 되돌아온 시간을 거리로 계산한 후, 이 거리를 3차원 좌표들로 변환한다. 3차원 좌표는 3차원 공간에서 X, Y, Z좌표인 포인트(point)로 구성된다. 라이다는 이 포인트의 집합인 포인트 클라우드(cloud)를 짧은 시간에 만들어낼 수 있다. 이 과정을 3차원 스캐닝(scanning)이라고 한다. 라이다는 보통 몇 미터

과학과 놀자

카메라로 인식하고 인공지능으로 처리하는 자율주행로봇…빌딩 내 사무실 앞 '마지막 구간'까지 도달할 수 있어야

이미 언론에서 많이 볼 수 있는 무인주행 자동차는 자율적으로 주행하는 로봇의 일종이다. 자율주행로봇의 핵심 기술은 무엇일까? 하드웨어적으로 배터리나 모터 등을 떠올릴 수 있겠지만, 필자는 눈과 두뇌에 해당하는 소프트웨어 기술이 핵심이라고 생각한다. 눈과 두뇌가 없는 하드웨어는 시각장애인이나 마찬가지다. 요즘 이 눈과 두뇌에 해당하는 기술을 각각 '컴퓨터 비전(Vision)'과 인공지능 기술로 부른다. 이 기술이 적용된 드론(Drone)이나 배달로봇은 자율적으로 지형과 공간을 인식하고, 물건을 미리 지정된 위치로 배송한다. 그럼 자율주행로봇에 사용된 비전과 인공지능 기술이 무엇인지 알아보자. 자율주행로봇의 핵심, 컴퓨터 비전과 인공지능컴퓨터 비전은 컴퓨터가 사진과 같은 이미지 속의 사물이나 의미를 인식하는 방법을 말한다. 컴퓨터 비전과 인공지능 기술은 서로 친척관계다. 매사추세츠공대(MIT) 시모어 페퍼(Seymour Papert) 교수는 1966년 ‘Summer Vision 프로젝트’에서 물체를 식별할 수 있는 로봇 시각 시스템을 개발할 수 있는지 질문했다. 2년 후 마빈 민스키(Marvin Minsky) 교수는 ‘Blocks World 프로젝트’에서 인간의 도움 없이 다양한 모양의 크기와 블록을 인식하고 조립할 수 있는 인공지능을 개발하고자 했다. 1960년대 시작된 인간 시각과 지능을 모방할 수 있는지에 대한 질문과 해결 시도는 50년 후 우리가 사용하는 자율주행차의 핵심 기술이 됐다.우리는 이 기술을 조만간 여러분의 집 앞에서 경험하게 될 것이다. 무인자율 배송 기술이 그중 하나다. 키위봇(Kiwibot)이란 배달로봇은 무인자율 배송 서비스를 개발하는 캘리포니아 버클리대 스타트업에서 2017년 개