MIT, 악천후에도 자율주행 가능한 기술 개발

레이저 영상 시스템...눈보다 먼 사물 인식 잘해

악천후일 때 운전자는 매우 위험한 상황에 처할 수 있다. 운전자가 사람이든 컴퓨터든 모두 마찬가지다.

이에 매사추세츠공과대학교(MIT)가 몇 미터 앞도 볼 수 없게 만드는 짙은 안개 속에서도 자율 차량이 장애물을 올바르게 볼 수 있는 새로운 이미징 시스템을 개발해 관심이 쏠린다.

IT 전문매체인 기즈모도에 따르면 산간 지역에서는 짙은 안개가 발생하는 지역이 많다. 고속도로의 경우 짙은 안개가 발생했을 때 갑자기 앞에서 차량이나 도로를 지나가는 동물들로 깜짝 놀라게 되는 경우가 종종 있다. 이런 문제는 인간만이 겪는 것은 아니다.

대부분의 자율주행 차량에는 가시광선에 반응하는 카메라 또는 센서를 사용한 내비게이션 시스템이 설치돼 있다. 이것은 가시광선에 의해 생성된 이미지나 동영상에 의존하기 때문에 안개 속에서 자율주행차량도 사람이 운전하는 것과 같은 문제를 안고 있다. 안개의 작은 물입자가 가시광을 없애기 때문이다.

MIT 유튜브 캡처.

이에 MIT 연구진이 새롭게 개발한 것은 레이저 기반의 영상시스템이다. 방사된 레이저 광을 반사하는데 걸리는 시간을 카메라로 측정해 짙은 안개 속에서도 정확하게 차량의 주위에 있는 것들과 거리를 감지할 수 있다. 이 연구 논문은 5월 피츠버그에서 열리는 국제회의 ICCP에서 발표될 예정이다.

날씨가 좋고, 레이저 광파의 경로가 명백한 경우 이 방법은 매우 정확하게 작동한다. 하지만 셀 수 없을 정도의 자그마한 물 입자가 공중에 떠도는 안개 속에서는 모든 방향으로 빛이 산란되기 때문에 이미징 시스템은 희미한 물체를 인식할 수 없다.

그래서 MIT 연구진은 새로운 알고리즘을 개발했다. 안개가 아무리 두껍다 하더라도 산란된 레이저 빛의 도착 시간은 항상 매우 특정한 분포 패턴을 유지한다는 것을 발견했다.

카메라는 1초에 1조개씩 센서로 돌아오는 광자의 수를 계산한다. 그리고 그 결과가 그래프로 표시될 때 시스템은 데이터 증가분을 나타내는 특정 수학 필터를 적용함으로써 안개 속에 숨겨진 물체를 나타낸다.

약 1미터의 작은 공간에 짙은 안개를 발생시켜 이 이미징 시스템을 테스트한 결과 인간의 눈이 식별할 수 있는 것보다 21cm 떨어진 물체를 선명하게 인식할 수 있었다.

실험에서는 안개를 인위적으로 만들어낸 것인 만큼, 이 정도의 안개가 발생하지 않는 현실과 조건을 같게 적용하면 차량이 안전하게 대응할 수 있는 만큼 충분한 시간의 여유를 갖고 멀리있는 물체를 인식할 것으로 기대된다.

외신은 이 기술이 안개 속에서 인간의 눈보다 먼 물체에 주의할 수 있는 점에서 자율주행차량이 또 한 걸음 인간 운전자보다 유리한 위치에 서게 됐다고 보도했다.