자율주행차, 테슬라가 그리는 미래 [KISTI의 과학향기] 인간형 로봇과 완전히

 

테슬라의 스타 CEO인 이론 머스크가 다시 한 번 일을 해냈다. 지난 8월 열린 AI 데이 행사에서 마스크는 “인공지능 설계 및 훈련에 관한 세계 최고 수준의 , 하드웨어 기술을 탐구하는 기업”이 되겠다고 선언했다. 테슬라는 단순한 전기차 회사가 아니라 인공지능을 융합할 수 있는 모든 산업분야에 진출하겠다는 야심 찬 계획을 공식석상에서 밝힌 것이다. 45분간 행사를 진행하면서 머스크는 슈퍼컴퓨터 드조(Dojo)를 선보이면서 이 획기적인 시스템을 활용하는 안드로이드 로봇 테슬라봇(Tesla Bot)과 자율주행을 위한 테슬라비전(Tesla Vision)을 소개했다.

슈퍼컴퓨터 칩을 장착한 인간형 로봇 개발을 목표로 하다

행사에서 소개한 여러 기술 중 행사장에서 가장 큰 호응을 얻은 이날의 주인공은 테슬라봇이었다. 모든 발표를 마치고 기자들의 질문을 받기 전 잠시 휴식을 취하려는 순간 하얀 보디수트를 입고 빛을 발하는 검은 헬멧을 쓴 무용수가 등장해 춤을 추기 시작했다. 마치 외계인 같은 무용수의 기묘한 움직임을 보고 모두가 어안이 벙벙할 때 장막 뒤에서 나타난 테슬라봇이 이날의 모든 관심을 독차지했다. 앞에서 언급한 새로운 컴퓨터 칩 드조의 뛰어난 성능을 인간형 로봇으로 부각시키리라고는 아무도 예상하지 못했다. 괴짜 기술자로 유명한 마스크다운 연출이었다. 식료품을 사오는 등 인간이 충분히 할 수 있지만 굳이 하고 싶지 않은 일을 테슬라봇이 대신할 겁니다.

마스크가 소개한 테슬라봇은 키 173cm, 몸무게 56.7kg으로 약 68kg의 무게를 들 수 있다. 시속 8km의 속도로 이동하는 이 로봇의 머리에는 중요한 정보를 표시하는 스크린이 달려 있다. 모두가 놀라움을 감추지 못할 때 머스크는 테슬라봇 초기 모델을 내년부터 도입하겠다고 공언했다. 테슬라봇 상용화도 그리 멀지 않았다는 얘기다.

사진 1. 테슬라가 선보인 인간간형 로봇 테슬라봇. (출처 : 테슬라)

테슬라봇 개발의 열쇠를 쥐고 있는 핵심 기술이 슈퍼컴퓨터 도죠다. 테슬라봇에는 바로 이 도조가 장차 나타날 것이기 때문이다. 테슬라의 뉴럴 네트워크 고속 컴퓨터인 도조는 방대한 양의 카메라 화상 데이터를 기존 컴퓨팅 시스템의 4배 속도로 처리할 수 있다.

도죠에는 테슬라의 신형 반도체인 D1칩이 들어간다. D1칩은 7나노 공정으로 생산되며 500억 개의 트랜지스터로 구성되며 362테라플롭스(Tflops1초에 1조 번 연산) 능력을 갖춘 것으로 알려졌다.

라이더 없이 카메라만으로 자율 주행차를 실현하는 것

오로지 카메라 화상으로만 주변을 파악하는 테슬라 비전도 도조의 압도적 연산능력 덕분에 구현이 가능하다. 구글의 웨이모(Waymo) 등 다수의 자율주행자동차 제조사는 레이저를 사용해 거리를 측정하는 라이더(LiDAR) 시스템을 채택한다. 일반적으로 라이더 시스템은 물체와 자동차 사이의 거리를 정확하게 측정하기 위해 필수적인 것으로 여겨졌다. 완전한 자율주행을 실현하기 위해서는 주변 환경에 대한 방대한 정보량을 실시간으로 처리하고 인공지능 스스로 자신의 주행방향을 결정해야 하는데 물체의 형태, 종류, 색상 등 자율주행에 불필요한 정보를 제거하고 레이저로 측정한 정보만을 수행하는 라이이다. 시스템이 이것에 적합하다고 생각되었기 때문이다.

그러나 테슬라는 이날 마치 사람이 눈으로 거리를 파악하고 행동하듯 단지 카메라가 촬영한 영상만으로 자율주행을 수행하는 테슬라 비전을 선보였다. 지금도 전 세계 도로 위를 달리는 100만 대의 테슬라 자동차가 단일 카메라로 주변 물체와의 거리와 가속도를 측정한 뒤 테슬라 본사에 이 데이터를 전송하면 슈퍼컴퓨터 도조가 운행 기록과 카메라 이미지를 참조해 주행 패턴을 배운다. 기계 학습을 통해 개발한 소프트웨어를 자동차로 전송하면 이제 이 자동차는 가장 발전된 형태의 자율 주행 프로그램을 갖춘 자동차로 탈바꿈하게 된다.

사진 2. 테슬라는 자동차가 보낸 카메라 화상 데이터를 활용해 도조를 학습시킨다. (출처 : 테슬라)

카메라 화상학습 방식은 기존 라이더시스템이 고장 날 가능성이 있는 경우 예를 들어 주위에 안개가 끼었거나 앞서 가던 자동차가 일으킨 흙먼지 때문에 순식간에 레이저 반사가 제대로 이뤄지지 않는 상황에서도 과거 경험을 통해 앞으로 여전히 정상적인 도로가 있다는 판단이 내려진다. 마치 사람이 운전하는 것처럼.

「완전 자동 운전 컴퓨터는, 향후도 진화를 계속해 갈 것입니다. 도조를 비롯한 모든 뉴럴 네트워크(neural network)는 세계를 인식하고, 세계를 어떻게 대하는지 이해할 것입니다. 그리고 이 시스템을 휴머노이드에 이식하는 것은 당연한 일이죠 엘론 머스크의 꿈이 실현될 미래가 예상보다 빠른 속도로 다가오고 있는 것 같다.

글 : 이형석 과학 칼럼니스트 일러스트 : 이명헌 작가