최근 4차 산업혁명 시대를 대비해 AI 기반 창업캠퍼스를 조성하고 있는 GIST의 활동에 불이 붙었다. 가장 발 빠르게 움직이는 곳은 바로 인공지능과 관련된 연구를 진행 중인 교수 연구실들로 현재 GIST에서는 여러 전공분야 교수들이 AI 융합 및 응용기술 개발에 주력하고 있다. 그 중에서도 올 12월 자율주행차 주행 데모시연을 준비 중인 전기전자컴퓨터공학부 전문구 교수의 머신러닝&비전 연구실을 찾아 자율주행 프로젝트에 대해 들었다.
전문구 교수 전기전자컴퓨터공학부
최근 4차 산업혁명 시대를 대비해 AI 기반 창업캠퍼스를 조성하고 있는 GIST의 활동에 불이 붙었다. 가장 발 빠르게 움직이는 곳은 바로 인공지능과 관련된 연구를 진행 중인 교수 연구실들로 현재 GIST에서는 여러 전공분야 교수들이 AI 융합 및 응용기술 개발에 주력하고 있다. 그 중에서도 올 12월 자율주행차 주행 데모시연을 준비 중인 전기전자컴퓨터공학부 전문구 교수의 머신러닝&비전 연구실을 찾아 자율주행 프로젝트에 대해 들었다.
전문구 교수 전기전자컴퓨터공학부
전기전자컴퓨터공학부 머신러닝&비전 연구실 담당 전문구 교수는 오래전부터 머신러닝과 컴퓨터 비전, 패턴 인식 등의 기술을 주력으로 연구하면서 특히 시큐리티(보안) 분야의 비주얼 서베일런스(Visual Surveillance, 시각적 감시) 기술에서 차별화된 연구 실적을 축적해 왔다.
전문구 교수는 “지난 몇 년 동안 CCTV 카메라를 통해 사람의 얼굴 인식 및 동작 감시는 물론 불법적이거나 이상행위를 하는 사람들을 잡아내는 비전 기술에 대한 과제를 진행해 왔다”며, “시큐리티 분야에서 활용되는 이런 비전 기술들을 자동차 기술과 결합하면 차량과 사람들의 움직임을 감지하고 그 다음 움직임까지 예측이 가능해지므로 자율주행 기술과 상당 부분 연계된 부분이 있다”고 설명했다.
즉, 자율주행 기술은 전문구 교수의 연구 분야인 인공지능 기술이 반드시 필요하기에 기존에 해오던 연구를 통해 자율주행에 필요한 기본 기술은 이미 획득한 상태였다는 설명이다. 이어 전 교수는 자율주행 기술이 성공적으로 실현되면 현재의 교통문제를 해소할 뿐 아니라, 교통사고로부터 희생되는 많은 생명을 구할 수 있을 것으로 기대돼 자율주행 기술 연구를 진행하게 됐다고 말했다.
주변에 어떤 방해요인이 있는지 확인할 수 있는 센서기술과 그 데이터들을 종합적으로 분석해 목표지점까지 최적의 경로를 찾아가는 알고리즘 기술, 목적지로 가는 도중 돌발적인 상황에 대처해 나갈 수 있는 딥러닝 학습까지 자율주행을 위해서는 카메라 비전은 물론 라이다(LiDAR) 및 GPS, 그리고 머신러닝 등 매우 다양한 기술의 융합이 필요하다.
따라서 전문구 교수는 이 연구과제를 위해 같은 전기전자컴퓨터공학부의 신종원 교수와 박창수 교수, 그리고 기계공학부 안효성 교수와 협업하며 연구를 지속적으로 발전시켜 나가고 있다.
멀티미디어 신호처리 연구실의 신종원 교수는 자율주행차량에 적용되는 음성 GUI 기술을 담당하고 있고, 유무선 통신시스템 연구실의 박창수 교수는 새로운 라이다 센서 기술을 개발 중이다. 또, 기계공학부 안효성 교수는 여러 대의 자율주행차를 효율적으로 활용할 수 있는 편대(Platooning) 주행기술을 연구하고 있다.
이 같은 협업을 통해 올해 12월까지 완전 자율주행 단계까지는 아니더라도 자율주행이 가능한 차를 선보이는 것을 목표로, 현재 물체인식 및 영상분할 등 각 비전 요소기술과 조이스틱으로 차량을 조정하는 텔레오퍼레이션(Teleoperation), 로컬리제이션(Localization) 및 중간지점 생성, 맵핑, 그 외 기본적인 GUI는 완성한 상태다.
한편, 전문구 교수는 올해까지 자율주행차 운행 데모가 성공리에 완료돼 안전성 측면에서 검증이 이뤄진다면 이후 GIST 내에서 자율주행 셔틀 운행 프로젝트를 계획하고 있다고 밝혔다. 또한, 올해 목적이 달성된다면 2차적으로 기존 기술을 고도화하고 자율자동차 간 정보 교환을 통해 교통사고를 최소화 할 수 있는 기술도 개발할 예정이다. 이에 덧붙여 그는 “향후 학부생 및 대학원생으로 구성된 동아리를 만들어 지도하며 자율주행 경진대회에도 나갈 계획”이라면서 “GIST 자율주행 프로젝트에 대해 많은 학교의 지원과 학생들의 관심이 있기를 바란다”고 당부했다.
자율주행을 위해서는 비전을 포함한 AI 기술을 비롯해 여러 가지 센서 데이터를 융합하는 기술과 전체 시스템을 통합 하는 기술이 필요합니다. 우리 연구실에서는 올해 안으로 자율주행차를 선보일 예정이며, 이를 위해 다음과 같은 기술 연구를 진행 중입니다.
이 과제를 진행하면서 가장 어려웠던 부분 중 하나는 자동차에 대한 정보가 없다는 것이었습니다. 자동차의 내부 정보 중에서 자율주행을 위해 필요한 정보를 추출해야 하는데, 이것은 제조사가 아니면 데이터를 이해하기 어렵습니다. 실제로 우리 연구실에서도 전기자동차의 브레이크, 액셀러레이터와 핸들을 제어하는 모터를 어떻게 컴퓨터로 조정하는지 그 정보를 알 수가 없어 결국 이 문제를 해결할 수 있는 제3자가 제조한 인터페이스 장치를 구매해 사용할 수밖에 없었습니다.
한편, 자율자동차가 실용화되려면 경제적 측면 및 법적 측면에서 과제해결이 선행돼야 가능할 것으로 판단됩니다. 우선 경제적인 측면을 고려해 보면 자율주행을 위해서는 많은 센서들이 적용돼야 하는데, 아직까지 이 센서들의 가격대가 높은 것이 사실입니다. 따라서 실용화를 위해서는 센서들의 가격이 합리적인 수준으로 낮아져야 할 것입니다.
또한, 최근 발생한 우버 자율주행 사고의 선례에서와 같이, 만약 자율주행으로 인해 사고가 발생해 인명피해 등이 생긴다면 그 과실이 어디에 있고 법적책임은 누구에 있는지를 명확하게 판단할 수 있는 법적 가이드라인이 우선 만들어져야 할 것으로 보입니다. 이 두 가지 선행과제가 해결되지 않으면 아무리 기술적인 문제를 극복했다 하더라도 실용화까지는 다소 시간이 걸릴 것이라는 판단입니다.
자율주행차가 성공적으로 실용화된다면 도로의 교통상황을 향상시키고 교통사고로부터 희생되는 많은 생명을 구할수 있을 것으로 기대됩니다. 이와 더불어 운전면허를 취득할 필요가 없어지기 때문에 노약자들도 편리하게 교통의 혜택을 누릴 수 있게 됩니다. 또한, 지금과 같이 교통이 편리한 곳에 거주할 필요도 없게 되므로 환경이 좋은 교외로 주거지역이 이동됨에 따라 미래의 주거환경 측면에서도 변화가 일어날 것으로 판단됩니다.
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