dSPACE GmbH 제공

자율주행차 테스트의 발전을 선도하는 dSPACE

2022년 11월 10일
자율주행차(Autonomous vehicle, AV)는 더 이상 미래의 꿈이 아닙니다. 소셜 테이블즈(Social Tables)에 따르면 현재 미국에서만 1,400대 이상의 자율주행차가 도로를 달리고 있으며, 그 숫자는 전 세계적으로 수년 내에 기하급수적으로 증가할 것으로 예상됩니다.

이는 AV용 테스팅 기술의 개발 및 구현을 선도하는 디스페이스(dSPACE)가 차세대 센서 시뮬레이션 솔루션 아우렐리온(AURELION)을 개발한 이유입니다. 아우렐리온은 최고급 시각화와 첨단 센서를 자율주행 기능 개발 및 검증 프로세스에 통합합니다.

디스페이스는 사실적인 비주얼, 정확한 주행 환경 시뮬레이션, 그리고 아우렐리온용 차량 및 센서의 모델링 작업에 언리얼 엔진을 사용하고 있습니다.
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디스페이스의 전략 제품 매니저 홀거 크룸(Holger Krumm)의 설명에 따르면, 일반 차량의 경우 실제 도로에서 차선 유지 보조 또는 적응형 주행 제어 기능을 테스트할 수 있으나 완전 자율주행차 테스트의 경우 좀 더 복잡하다고 합니다.

크룸은 말합니다. “자동차가 완전히 스스로 주행한다는 자율주행차 시나리오의 복잡성을 감안한다면, 도로에서 수백만 킬로미터의 테스트가 필요합니다. 실제 도로에서는 그렇게 할 수 없기 때문에 가상 도로에서 진행해야 합니다. 바로 그런 부분을 아우렐리온과 언리얼 엔진으로 달성하고자 합니다.”

실제 테스트를 배제해야 하는 또 다른 이유는 바로 안전 문제입니다. 디스페이스의 센서 시뮬레이션 부문 제품 매니저 카이우스 세이거(Caius Seiger)는 말합니다. “필수 주행 동작과 시나리오를 다양하게 상상하고 테스트해야 합니다. 보통 이런 부분은 실제 도로에서 리얼 테스트로 진행할 수 있습니다. 당연한 이야기지만 자율주행차로는 좀 위험합니다. 그렇기 때문에 아우렐리온을 만든 것입니다. 아우렐리온은 상상할 수 있는 어떤 시나리오에서든 카메라, 레이더, LiDAR를 생성하여 실제 도로로 나가기 전에 알고리즘을 간단히 테스트할 수 있습니다.”
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세이거의 설명에 따르면 AV 시뮬레이션 테스트의 핵심은 사실감입니다. “최대한 현실에 가깝게 만들어야 합니다. 사실적이지 않은 데이터를 알고리즘에 전송한다면 자신의 알고리즘이 현실에서 어떻게 구현될지 알 수 없기 때문이죠. 자신의 알고리즘과 제어 유닛이 시뮬레이션에서와 마찬가지로 현실에서도 똑같이 잘 작동하리라는 보장이 있어야 합니다.”

디스페이스는 오랫동안 차량동역학 및 교통 데이터의 시뮬레이션을 진행해 왔지만 한 고객이 프로세스 시각화를 요청한 것을 계기로 시뮬레이션에 생동감을 불어넣는 방법을 모색하기 시작했습니다. 이런 요청을 받고 더 큰 잠재 시장을 확인한 후로는 OpenSceneGraph 기반 솔루션, 모션 데스크(Motion Desk)를 출시하고 여기에 레이더와 LiDAR를 통합하기 시작했습니다. 하지만 시장은 솔루션이 감당할 수 있는 수준을 넘어서는 비주얼 퀄리티를 요구하고 있었습니다.
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세이거는 이야기합니다. “OpenSceneGraph로는 무엇이든 할 수 있었지만, 비주얼 퀄리티를 새로운 차원으로 끌어올리려면 수년의 개발이 필요했습니다. 그래서 언리얼 엔진을 도입하여 빠른 시작점의 프레임워크를 얻기로 결정하였고, 높은 수준의 비주얼 퀄리티를 달성했습니다.”

세이거의 설명에 따르면, 디스페이스가 아우렐리온에서 언리얼 엔진을 사용하기로 선택한 이유는 바로 엔진에 내장된 통합 환경 제작 및 개발 기능, 언리얼 에디터와 엔진 소스 코드에 대한 접근성이었습니다.
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세이거는 말합니다. “언리얼 에디터를 이용하면 언리얼 엔진으로 3D 콘텐츠를 가져오기가 굉장히 쉽습니다. 정말 많은 기능이 갖춰져 있습니다. 또 다른 핵심적 특징은 바로 언리얼 엔진이 오픈 소스를 제공한다는 것입니다. 시장 수요에 부응하고자 소스 코드를 변경해야 할 때도 종종 있습니다. 레이더와 LiDAR에 필요한 작업이었는데, 코드 몇 줄 바꾸는 것만으로도 시장의 요구에 맞춰 잘 작동하는 솔루션을 제공할 수 있었습니다.”

크룸은 말합니다. “정말로 핵심적인 역할을 하는 부분은 바로 프로젝트 환경에서 사용할 수 있는 방대한 라이브러리 에셋입니다. 외부에서 대단히 많은 기여를 한 부분이죠. 가상 세계를 구축하는 작업은 저희의 힘만으로는 불가능합니다. 물론 저희도 모델러를 몇 명 갖추고 있지만, 임포트할 수 있는 에셋을 가진 회사들과도 협력하고 있습니다. 인터페이스 덕분에 외부 에셋을 환경으로 가져와 런타임 애플리케이션에서 어떻게 행동하는지 매우 간단히 확인할 수 있습니다.”
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세이거는 검증 기능을 근거로 들며 아우렐리온이야말로 시장 최고의 제품이라고 이야기합니다. “합성 센서 데이터 활용은 저희 고객들을 위한 초기 프로세스에 아직도 포함되어 있습니다. ‘우리 모델이 최고’라고 막연히 주장하는 건 실패라 할 수 있습니다. 그 모델을 검증할 역량이 뒷받침되어야 합니다. 시뮬레이션 데이터와 현실 데이터를 비교할 수 있어야 합니다. 또한 이런 비교 과정은 눈, 비, 안개와 같은 다양한 시나리오와 파라미터로 이루어져야 합니다. 저희는 이처럼 다양한 파라미터를 갖춘 모델을 사용할 수 있도록 제공하고 있습니다. 이러한 생태계는 검증 능력과 함께 아우렐리온의 핵심 세일즈 포인트 중 하나입니다.”
크룸은 아우렐리온의 처음부터 끝까지 포괄하는 접근법이 가진 장점도 강조합니다. “저희가 제공하고 있는 엔드투엔드 솔루션에 아우렐리온이 탑재되어 있다는 사실은 최고의 레이더, LiDAR, 카메라, 초음파 센서 모델이 갖춰져 있다는 것을 증명하고 고객에게 만족감을 선사하는 데 중요한 역할을 합니다. 그래서 첫 단계부터 실제 코드가 차량에 적용되어 도로에서 프로토타입 주행을 수행하는 하드웨어 단계에 이르기까지, 버추얼 시뮬레이션을 활용하여 AV 개발 프로세스를 테스트할 수 있습니다.”

현재 디스페이스는 아우렐리온을 언리얼 엔진 5로 업데이트하고 있으며, 언리얼 엔진용으로 계획된 디스페이스 플러그인과 같은 고객 지원용 신규 툴을 구현하고 있습니다. 이런 신규 툴을 이용하면 OpenDRIVE처럼 표준 도로망 작성 포맷 등을 임포트하고 언리얼 에디터에서 환경을 빌드하여 아우렐리온으로 로드할 수 있게 됩니다.

세이거는 말합니다. “개인적으로, 언리얼 엔진 덕분에 시장에 가장 적합한 솔루션을 찾아냈다고 생각합니다. 언리얼 엔진 대신 OpenSceneGraph에 안주했다면 아직도 라이팅 이슈 같은 문제를 지지부진하게 해결하고 있었을 거고, 그랬다면 오늘날의 아우렐리온은 없었을 것입니다.”

앞으로 수십 년 동안 자율주행차가 전 세계의 도로에서 점점 보편화될 것으로 예상되는 가운데, 디스페이스는 AV 시뮬레이션 훈련의 선두에 서고자 계획하고 있습니다. 언리얼 엔진 시뮬레이션 페이지를 확인하여 주행 기능 개발 및 검증용 최고급 시각화와 차세대 센서 시뮬레이션에 대해 자세히 알아보세요.

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