Waymo 무인차는 샌프란시스코의 안개를 어떻게 극복할까

NOAA(미국 해양대기청)의 자료에 따르면 샌프란시스코의 일기예보를 보면 구름이나 안개가 낄 가능성이 큽니다. 아침에 안개 속에서 출근하는 승객이나 밤에 안개가 자욱한 동네로 귀가하는 승객이 안전하게 목적지에 도착하도록, 회사는 이러한 기상 문제를 해결할 수 있는 Waymo Driver를 개발하고 있습니다.

낮게 드리운 구름은 이 도시의 상징이지만, 사람 운전자와 자율주행 운전자 모두에게 여러 문제를 일으킵니다. 미국 교통부 자료에 따르면 매년 안개 속에서 38,700건 이상의 자동차 사고가 발생하며, 이로 인해 600명 이상이 사망하고 16,000명이 부상을 입습니다. 

안개는 까다롭습니다. 농도가 제각각이고 균일하지 않으며 차량 센서에 영향을 주는 방식도 다양합니다. 때로는 광학 센서 같은 중요한 표면에 작은 물방울을 남길 만큼 짙은 안개가 끼고, 때로는 미세한 물방울이 센서 위에 맺혀 볼 수 있는 거리에 영향을 줍니다. 안개는 또한 산불 연기나 휘발유 오염 같은 다른 입자도 포집해 더욱 탁한 스모그를 만들고, 이로 인해 시야 확보가 한층 어려워집니다.

비가 오든 해가 나든, Waymo Driver는 라이다, 카메라, 레이더로 구성된 단일 통합 시스템을 사용해 주변 세계를 인식합니다. 이를 통해 Waymo Driver는 낮과 밤 모두 모든 방향으로 360도를 볼 수 있으며, 최대 축구장 세 개 거리까지 인식할 수 있습니다. 

인간의 감각처럼, Waymo의 자율주행 기술은 각 부분을 따로 쓸 때보다 함께 작동할 때 더 강력합니다. 각 센서가 다른 센서를 보완해 시스템에 세상에 대한 더 풍부한 그림을 제공하고, 이를 통해 회사 차량은 더 안전하고 더 기능적이 됩니다. 예를 들어 카메라는 간판의 글자나 신호등 색깔 같은 세부 사항을 잘 구분하지만, 카메라의 가시성은 안개에 의해 제한될 수 있습니다.

Waymo의 최신 5세대 레이더는 라이다와 카메라를 보완하며, 뛰어난 해상도, 넓은 시야각, 그리고 속도를 즉시 측정하는 독보적인 능력을 제공합니다. 빛 대신 마이크로파를 사용하기 때문에 안개와 스모그 같은 기상 조건을 뚫고 볼 수 있습니다. 

회사는 또한 강력한 센서 세척 시스템을 개발했습니다. 발수 필름 적용부터 센서 주변의 자연스러운 공기 흐름 형성, 펄스형 공기 분사 시스템과 와이퍼 사용까지 다양한 방식을 활용해, 센서 표면이 안개 방울, 빗물, 먼지 및 기타 도로 오염물로부터 항상 깨끗하게 유지되도록 합니다.

Waymo Driver는 또한 미국 국립기상청이 사람 운전자와 자율주행 운전자 모두에게 안개 속에서 따르도록 권장하는 많은 비공식 교통 규칙도 따릅니다. 예를 들어 갑작스러운 정지나 차선 변경에 대비해 앞차와 충분한 거리를 유지하고, 올바른 차선에 머무르는 것입니다. 

“우리는 10년도 더 전에, 처음으로 차갑고 회색빛인 사랑의 도시를 달리기 시작했을 때 Waymo Driver에게 안개 속에서 주행하는 법을 가르쳐야 한다는 것을 알고 있었습니다. 우리가 진입하는 어떤 도시에서든 날씨 문제를 해결하는 것은 특히 어려울 수 있습니다. 계절적이고 지역적인 문제이며 시간이 지나면서 변하기 때문입니다”라고 회사 측은 밝혔습니다. 

Waymo 운전자가 어떤 조건에도 대비되도록, 회사는 날씨 테스트를 진행해 포괄적인 데이터를 수집하고, 극도로 세밀한 연구를 통해 자율주행 시스템을 시험, 학습, 검증합니다. 그래서 일부 Waymo Driver 차량에 추가 센서가 달려 있는 것을 볼 수 있습니다. 

무인차 승객들이 보는 이 우스꽝스러운 뿔 모양 장치는 실제로는 이동식 기상 관측소로, Waymo 기상팀이 안개 자료를 수집해 물방울의 밀도를 파악하도록 돕습니다.

자체 날씨 테스트를 수행하는 것은 Waymo가 지식을 넓히는 데도 도움이 됩니다. 사람 운전자는 맑은 날씨와 안개를 쉽게 구분하지만, 회사는 자율주행 운전자도 이를 인식하도록 가르쳐야 합니다. 이러한 경험을 바탕으로 엔지니어들은 센서가 차량 주변의 현지 날씨를 이해하고 그에 맞춰 행동을 조정하도록 훈련할 수 있었습니다. 예를 들어 실제로 안개가 낄 때 이를 반영하도록 한 것입니다. 이는 샌프란시스코의 기후 조건에서 특히 유용합니다. 

Waymo는 또한 Simulation City에서처럼 현실적인 인지 시뮬레이션을 만들어 기존 데이터셋을 보완하고, 원하는 날씨 조건이 실제 세계에 없더라도 Waymo Driver에 대한 테스트를 계속할 수 있습니다.

안개는 샌프란시스코의 언덕이나 금문교만큼이나 이 도시의 일부이기 때문에, 회사는 이 도전을 받아들이기로 했습니다. Waymo는 더 다양한 환경에서 작동하도록 Waymo Driver를 개발하는 한편, 마이애미와 플로리다, 시애틀의 우기부터 뉴욕의 겨울까지 다른 유형의 날씨를 연구하는 데도 적극적으로 투자하고 있습니다. 회사는 계속해서 '날씨를 쫓겠다'고 밝혔습니다. 

현재 Waymo의 로보택시는 애리조나주 피닉스 인근에서 완전 자율 주행 운행을 제공하고 있으며, 샌프란시스코에서는 안전을 담당하는 사람 운전자가 탑승한 상태로 모든 운행이 이루어지고 있습니다. Cruise와 Waymo는 2021년 10월 캘리포니아에서 자율 택시 운행을 시작할 예정이었습니다.