KT가 GPS 음영을 줄이는 정밀측위 기술을 개발했다. 고정밀 GPS는 개활지에서 수십㎝까지 위치 정확도를 가지지만, 건물이 많은 도심지에서는 그 성능이 m단위로 저하하는 문제점이 있었다. KT는 라이다(LiDAR) 센서를 결합해 도심에서도 수십㎝까지 위치 정확도를 유지하는 데 성공했다.

LiDAR는 빛 탐지 및 범위측정(Light Detection and Ranging) 기술의 약자다. 매 초마다 수백만 개의 레이저 빔을 주변에 발사하고 되돌아 오는 시간을 측정해 주변의 지형에 대한 정보를 정확하게 감지하고 이를 3D지도로 만드는 기술이다.

. / KT 제공
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KT는 10일 LiDAR 기반 정밀측위 기술 비전 GPS(Vision GPS)개발에 성공했다고 밝혔다. 6월 강남대로에서 정확도 검증도 마쳤다. KT는 자체 제작한 정밀지도에서 비전 GPS 기반 측위와 GPS 기반 측위 성능을 비교 검증했다. 비전 GPS는 전 구간에서 차선을 구분할 수 있을 정도의 정확도를 기록했다.

KT는 비전 GPS으로 자율주행 시대를 앞당길 수 있다고 본다. 일부 자율주행차의 경우 고가의 GPS에 의존해 주행을 하고 있다. GPS 성능이 갑작스럽게 저하하는 경우 차선을 안정적으로 유지하기 어렵다. 하지만 도심 협력 자율주행에 비전 GPS가 적용할 경우 GPS성능 저하 영향을 받지 않는다.

비전 GPS는 GPS와 GPS-RTK(Real Time Kinematic), 관성측정장비(IMU) 센서를 합친 것이다. RTK는 GPS와 IoT(사물인터넷) 통신망 LTE-M에서 받은 위치정보를 활용해 작업 정밀도를 cm급으로 높이는 기술이다. IMU는 세가지 선형 구성 요소와 세 가지 회전 속도 구성 요소(6DOF)를 직접 측정하는 장치다.

이원열 KT융합기술원 팀장은 9일 자율주행 정밀측위 기자 스터디에서 "아무리 좋은 환경이라도 비가 오거나, 역광의 경우 차선을 인식하지 못하는 경우가 발생한다"며 "모든 도심의 3D맵을 만드는 것은 비현실적이기 때문에, 대안으로 생각한 것이 LiDAR 센서다"라고 말했다.

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LiDAR 센서는 레이저 펄스 물체에 반사돼 돌아오는 정보로 3D 분석 이후 거리와 방향정보로 구성한 포인트 클라우드를 생성한다. 예를 들어 특정 건물이 포인트 클라우드라면 건물과 운전 중인 차량의 거리와 방향정보를 알 수 있다. 이 정보를 갖고 차량의 위치를 고정할 수 있는 것이다. 기존 GPS는 시험 차량이 계속 2차선을 달리고 있어도 중앙선으로 위치를 잡는 오류가 많다. LiDAR 센서를 통해 이같은 오류를 줄인 것이다.

자율주행차는 이미 라이다 센서와 GPS를 탑재하고 있다. 추가적인 하드웨어 교체 없이 비전 GPS 소프트웨어를 적용할 수 있다는 장점이 있다.

문제는 새로 구입할 경우다. 가격이 만만치 않다. KT는 향후 센서 수요가 많아질수록 가격이 낮아질 것이란 긍정적 전망을 내놨다.

이원열 팀장은 "LiDAR가 워낙 비싸다 보니, 초반에는 내부에서 반대 의견이 있었다"며 "하지만 구글이 자율주행을 처음 시작했을 때인 2009년 LiDAR 장비가 7만5000달러(8900만원)였고, 지금은 7500달러(890만원)정도로 내려갔다"고 말했다.

그는 "자율주행차의 가장 기본이 되는 센서 수요가 많아지면 가격이 200달러(23만원)까지 떨어진다는 시장 전망도 있다"며 "향후에는 저가형 LiDAR장비도 많이 나올 것이다"라고 부연했다.

"최종목표는 2021년 클라우드 비전 GPS"

KT는 회사 인프라를 활용한 정밀 측위 플랫폼이 전국 어디든 동일한 정밀측위 정확도를 확보하는 것이 목표다. 정확도는 1m 이하급이다. 이를 위해 개활지와 도심, 그리고 터널과 지하 실내주차장에 맞는 정밀측위 플랫폼을 적용한다.

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KT는 8월 실시간 이동측위 위치정보시스템인 GPS-RTK를 먼저 상용 적용해 자동차 전용도로나 외곽도로에서 자율주행이 가능한 수십㎝ 수준의 위치 정확도를 확보했다.

GPS-RTK 보정정보 인프라를 KT 네트워크에 적용했다. 소프트웨어 기반의 저가 GPS-RTK 수신기를 개발 완료했고, 이를 제주 C-ITS 실증 사업에서 사용하는 3000대의 렌터카 차량에 우선 제공한다.

비전 GPS를 GPS-RTK와 결합해 연말까지 실증을 완료한다. 2020년부터는 KT가 보유한 자율주행차량에 순차적으로 탑재해 자율주행을 도심 지역까지 확대 운용한다.

KT는 차량정보를 모아 플랫폼을 제공하는 것이 최종 목표다.

이원열 팀장은 "실시간 차량 정보 수집을 통한 클라우드 기반 정밀 측위 기술의 KT의 최종 목표다"라며 "전국 8개 엣지 노드의 비히클 플랫폼화로 초저지연 클라우드 비전 GPS가 이르면 2021년쯤 가능할 것으로 본다"고 말했다.