세계 전기차를 선도하는 테슬라는 주가도 2019년 20달러 하던 주가가 2021년에는 407달러까지 갔습니다. 그리고 지금은 200달러 내외로 내려왔습니다. 한때 잘 나가던 테슬라는 킹슬라라는 말을 들을 정도로 인기가 높았죠. 이유는 전기차 시장을 선도하는 업체이자 기존 자동차 메이커들이 전기차 생산을 안 하거나 대충 만들어서 판매했기에 독보적이었습니다. 그러나 현기차의 전기차가 승승장구하면서 킹슬라의 거품도 좀 빠졌습니다.
자율 주행 차량의 기본 센서인 라이다와 초음파 센서 대신 카메라를 사용하겠다는 테슬라
자율주행은 사람의 힘을 빌리지 않고 주행을 해야 하기에 사람의 눈을 대신할 도구가 필요합니다. 그 도구가 라이다입니다. 레이더와 비슷한 이름인데 tOF 적외선센서를 360도로 돌려서 주변의 사물, 사람, 건물을 모두 인식합니다. 적외선을 쏴서 돌아오는 속도를 이용해 물건을 감지하는 센서로 광학식이 아니라서 주간, 야간, 비 오는 날, 눈 오는 날에도 정확하게 사물과의 거리를 실시간으로 스캔하고 감지 인지합니다. 위 사진에서 자동차 지붕에 달린 것이 라이다입니다.
한국전자전에서 본 라이다는 다양했습니다. 에스오에스랩은 전면과 후미등 사이에 라이다를 넣어서 전면과 후면을 라이다로 감시합니다. 지붕에 올려놓지 않아서 디자인적으로도 매끈하고 자율주행차인지 겉으로는 알 수 없습니다.
이렇게 전면부에도 감쪽같이 라이다 센서를 숨겨 놓았네요.
다만 앞 뒤에만 라이다를 박으면 측면 관측이 어려워요. 그래서 어떤 업체는 사이드 미러밑에 라이다 센서를 달았더라고요. 이렇게 광학이 아닌 적외선 센서를 이용한 라이다를 단 자율주행 차량이 현재 상암동과 세종시에서 실증작업을 하고 있습니다. 그러나 테슬라는 좀 다른 방식으로 가고 있습니다.
원가 절감을 위해서 광학 카메라를 이용해서 자율 주행을 하겠다는 테슬라 그러나 문제점이 크다
테슬라의 CEO 엘론 머스크는 '인간은 두 눈으로도 세상을 잘 보고 다닌다'면서 자동차로 카메라 2개로 주변을 감시할 수 있다고 말하고 있습니다. 이 말 자체가 좀 웃겨요. 차와 자동차가 같습니까? 물론 이해는 갑니다. 사람은 광학 도구인 눈으로 모든 것을 판단하죠. 그럼에도 전방 주시를 제대로 못하거나 사이드나 룸미러를 제대로 확인 못하고 사각지대 때문에 사고가 날 수 있습니다.
그리고 자율주행차량은 인간보다 더 뛰어난 능력으로 사고를 미연에 방지해야죠. 인간의 눈보다는 라이다 센서가 더 좋습니다. 문제는 라이다가 비싸요. 그래서 원가 절감 차원에서 광학 도구인 카메라를 이용해서 주변 감시 및 판단을 하려고 하는 게 테슬라의 목적입니다.
이 일환으로 테슬라는 2021년 차량부터 오토 파일럿 시스템에서 사용하는 레이더 센서를 채용을 취소하고 있습니다. 2022년 10월에는 차량 주위의 환경을 분석하는데 사용한 센서 중 하나인 초음파 센서(USS) 채용도 단계적으로 취소할 계획입니다. 대신 테슬라가 고성능 카메라를 효과적으로 활용한 자체 개발 강력한 비전 프로세싱 툴인 '테슬라 비전'을 사용하고 있습니다. '테슬라 비전'은 딥 러닝 신경망을 이용해서 기존의 비전 프로세싱 기술들이 도달하지 못한 높은 수준의 신뢰도를 제공할 것이라고 하네요.
이미 2021년 5우러 북미 시장용 테슬라 모델 3, 모델 Y에서 USS 센서를 베재한 다고 발표했습니다.
비활성화될 것이라고 말합니다. 다른 모든 기능은 완전한 기능을 유지합니다
| 특징 | USS 탑재 | USS를 탑재하지 않음 |
| 전방 충돌 경고 | ✓ | ✓ |
| 자동 비상 제동 | ✓ | ✓ |
| 차선 이탈 경고/회피 | ✓ | ✓ |
| 비상 차선 이탈 방지 | ✓ | ✓ |
| 페달 오적용 완화 | ✓ | ✓ |
| 자동 하이빔 | ✓ | ✓ |
| 오토와이퍼 | ✓ | ✓ |
| 사각지대 충돌 경고 차임 | ✓ | ✓ |
| 오토스티어 † | ✓ | ✓ |
| 자동 차선 변경 | ✓ | ✓ |
| 자동 조종 장치 탐색 | ✓ | ✓ |
| 신호등 및 정지 신호 제어 | ✓ | ✓ |
| 주차 보조 | ✓ | 출시 예정 |
| 자동주차 | ✓ | 출시 예정 |
| 소환 | ✓ | 출시 예정 |
| 스마트 소환 | ✓ | 출시 예정 |
이렇게 기존의 초음파 센성린 USS 센서가 하던 일을 카메라 기반 테슬라 비전으로 대신하고 있습니다.
테슬라 비전의 최대 장점은 센서 가격이 저렴하기에 생산 비용을 낮출 수 있다는 겁니다. 그런데 테슬라 자동차 가격이 낮아질까요? 최근 테슬라가 자동차 가격을 급격하게 올리는 걸 보면 원가 절감은 하면서 가격은 낮출 것 같지 않다는 생각도 듭니다. 그래도 잘 팔리니까 가격을 낮출까 하는 생각도 듭니다.
이 테슬라 비전은 테슬라의 자랑인 '오토 파일럿'에 사용하고 있습니다. 테슬라는 테슬라 비전 탑재 차량인 테슬라 모델 3과 모델 Y가 미국과 유럽에서 세이프티 평가에서 유지 또는 향상에 성공했다고 말하고 있습니다.
이런 자신감을 바탕으로 모델3와 모델 Y에서 USS 제거하고 있고 2023년부터는 모델 S와 모델 X에서도 USS가 사라질 예정입니다. USS 초음파 센서가 사라진 대신 오토파일럿은 카메라 기반 테슬라 비전으로 대체됩니다. 테슬라에서는 테슬라 비전이 고해상도 카메라를 통한 공간 관련 정보를 더 많이 수집하고 더 긴 범위의 가시성을 확보할 수 있다고 말하고 있습니다. 맞는 말이죠. 적외선 방식은 멀리 날릴수록 에너지가 많이 소비되지만 보이는 걸 담는 광학 방식은 멀리 있어도 보이기만 하면 분석할 수 있죠. 또한 비전 센서에 AI 실시간 분석이 들어가면 분석력도 좋아질 수 있습니다.
다만 제가 초반에 말한 밤이나 눈이나 비가 오면 광학 기반은 인식력이 떨어지는 단점이 있는데 최근 한국전자전에서 광학 방식 인식 서비스를 보니 그것도 딥러닝으로 많이 개선 되었다고 하네요. 이 테슬라 비전은 딥러닝으로 많은 데이터를 학습할수록 정교함은 더 높아질 겁니다. 물론 USS 초음파 센서 방식도 마찬가지죠.
테슬라 비전의 문제점 유령 브레이크(phantom braking) 문제
테슬라의 오토파일럿이 완벽한 건 아닙니다. 대표적인 것이 유령 브레이크 문제입니다. 유령 브레이크는 앞에 아무 것도 없는데 지 혼자 뭐가 있다고 브레이크를 밟는 겁니다. 갑자기 브레이크 밟으면 뒤차가 박을 수 있습니다.
유령 브레이크 현상은 2021년 9월까지는 5건 이하였던 것이 2021년 10월부터 늘더니 2021년 11월에는 51건, 12월 32건으로 크게 증가합니다. 이는 10월에 테슬라가 소프트웨어 업데이트를 했는데 그 이후로 늘었다고 하네요. 또한 이 시기가 테슬라 비전을 적극 도입하던 시기와도 일치합니다.
현재 테슬라 차량에는 8개의 서라운드 뷰 카메라가 있는데 최대 250m, 360도로 차량 주변 물체를 감지합니다. 여기에 12개의 초음파 센서를 박아서 주변 물체 감시를 합니다. 즉 광학과 초음파라는 2개의 서로 다른 방식의 센서를 이용해서 크로스 체크를 합니다. 그런데 테슬라가 원가 절감 이유로 USS 초음파 센서를 빼기 시작하면서 이런 유령 브레이크 현상이 늘었다고 하네요.
다른 자동차 회사는 2개의 다른 센서 방식을 이용해서 크로스 체크를 하기에 이 문제가 없지만 테슬라가 광학 방식만 고집하면서 크로스 체크를 할 수 없다고 말하고 있습니다. 테슬라 차량에 대한 불만 중 이 유령 제동에 관한 문제가 57%라고 하니 문제가 커 보이네요. 일부 운전자는 오토 파일럿 기능을 끈 상태에서도 유령 브레이크 현상을 경험했다는 사람도 나오고 있네요.
자율주행차가 2025년 시제품이 나올 것이라고 낙관들을 하고 있던데 전 2030년이나 되어야 쓸만한 자율주행차가 나오지 않을까 합니다. 왜냐하면 다른 제품과 달리 인간의 생명과 연관된 제품이라서 안전을 엄격하게 따져야 하니까요. 그런데 이걸 원가 절감한다고 광학 방식 1개로만 자율주행을 시도하는 테슬라는 문제가 커 보입니다.
