History

모빌리티의 역사

모빌리티의 첫 시작은 에너지원을 이용하지 않고, 동물과 사람의 힘으로 움직이는 1세대 동력 모빌리티 (마차, 인력거 등)에서 증기기관차처럼 석탄 등을 태워 움직이는 2세대를 거쳐, 내연기관을 통해 에너지 효율을 높이고 대량생산을 통해 대중화에 성공한 자동차 중심의 3세대의 모빌리티로 발전하게 됩니다.

2~3차 모빌리티 혁명을 거치면서 화석연료 사용으로 인한 대기오염과 자원고갈 문제가 불거지게 되었고, 2007년 스마트폰 출시 이후 급격히 진행된 모바일(Mobile) 대중화로, 기존 모빌리티 산업은 거대한 변화의 기로에 서게 되었습니다.

4차 모빌리티 혁명으로 불리는 친환경과 ICT의 결합으로 특정 지을 수 있으며, 사람과 사람의 연결 뿐만 아니라 사람과 사물의 공간을 넘어선 가상공간까지 연결하는 공간 확장 개념으로 발전해나가고 있습니다.

B.C 6000 바퀴의 발명

바퀴의 기원은 어디일까?

바퀴는 고대 메소포타미아 지역에서 처음 발명되었습니다. 그림문자 등 여러 자료를 통해 추정된 바에 따르면 지배계급의 귄위를 과시하기 위한 용도로 쓰이거나, 광산처럼 가축을 쓰기 어려운 환경에 활용하기 위해서 맨 처음 쓰기 시작했다고 합니다.

또 바퀴는 말이 처음으로 길들여져 이동수단으로 활용된 유라시아 초원에서도 널리 사용되기 시작했는데요, 유목민들은 네 개의 바퀴가 달린 수레 위에 텐트,식품,물 등 을 싣고 이동하며 원거리 유목을 가능하게 만들었습니다. 바퀴는 말과 더불어 유목민들을 변방에서 세계사의 중심으로 이끌어낸 발명품인 샘 입니다.

수레에서 전차로, 전차에서 마차로

최초의 바퀴는 통나무를 원통형태 그대로 잘라 만들었습니다. 나무를 그대로 쓰기 때문에 바퀴의 내부에는 빈틈이 없고, 당연히 무게도 무거웠습니다. 그러던 것이 무게를 낮추기 위해 바퀴살을 붙여 만드는 바퀴가 생겨나면서 크기의 제약에서 자유로워질 수 있었습니다.

바퀴살을 발명한 것은 BC 1600년 탄생한 히타이트 제국으로 알려져 있는데요, 히타이트인들은 원형 나무판 가운데를 파내고 바큇살을 덧대는 방식으로 바퀴의 승차감과 내구성을 높였습니다. 현재까지 발견된 기록으로 가늠해도 바퀴살 달린 바퀴와 이를 이용한 마차는 무려 5500년 동안 인류의 탈 것으로 역할을 해 온 것으로 추정됩니다.

나무 바퀴에서 고무 타이어까지

바퀴는 1818년 자전거가 발명되면서 다시 한번 혁신의 계기를 맞게 됩니다. 자전거는 사람이 탑승자이자 동력원이기에 바퀴의 내구성과 승차감이 마차보다 중요했습니다. 1864년 동남아시아에서 대량 수입하기 시작한 '고무' 라는 신물질에 주목했는데, 바퀴에 고무를 덧대면 마찰력에 의한 추진력을 높이고 승차감도 개선할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 바로 고무타이어가 탄생한 것입니다.

1804 증기기관차의 발명

증기기관차, 세상을 바꾼 발명과 혁신

기차는 우리에게 매우 친숙한 육상 교통수단입니다. 지금은 기차의 동력으로 디젤 엔진이 주로 사용되고 있지만, 20세기 초만 해도 증기기관이 활용되었습니다. 사실상 기차라는 용어도 증기의 힘으로 움직이는 차, 즉 증기기관차를 의미합니다.

상업적 활용이 가능한 기차는 영국의 기술자인 조지 스티븐슨(George Stephenson, 1781~1848)에 의해 처음으로 개발되었습니다. 기차는 영국 산업혁명의 대미를 장식했으며, 1840년대에 들어서는 세계 각국에 ‘철도 붐(railroad boom)’을 일으켰습니다. 기차는 19세기를 상징하는 인공물로,당대의 많은 사람들에게 깊은 인상을 남겼습니다.

증기기관차의 선구자들

증기기관차에 처음 도전한 사람은 프랑스의 군사기술자인 퀴뇨로 알려져 있습니다. 그는 1769년에 증기기관차에 대한 모형을 제작한 후 1770년과 1771년에 세 바퀴를 가진 증기마차를 만들었습니다. 그러나 퀴뇨의 증기마차는 기껏해야 15분밖에 달리지 못했으며, 한 번 달린 후에는 증기가 다시 생길 때까지 엔진을 정지시켜야 했습니다. 1771년에 만든 두 번째 증기마차는 운행 도중에 병기창의 벽에 부딪혀 산산조각이 나고 말았는데, 그것은 세계 최초의 자동차 사고로 평가되기도 합니다.

영국에서는 와트(James Watt)의 조수인 머독(William Murdock)이 증기기관차에 도전했습니다. 머독은 1784년에 증기객차에 대한 모형을 만든 후 다음 해에 특허를 받았습니다. 그는 일과를 마친 후에 자신의 모형으로 길거리에서 실험을 했는데, 이웃 사람들이 깜짝 놀라 항의를 하곤 했다고 합니다.

퀴뇨가 만든 세 바퀴 증기마차 (1771년)

증기기관차 더 알아보기

1908 미국 포드 '모델 T ' 출시

포드 '모델 T'

전 세계에서 가장 먼저 자동차의 대중화를 이룩한 나라는 미국입니다. 미국은 이른 바 '포디즘(Fordism)'으로 대표되는 '단일품종 대량생산'이라는 표준을 제시하며 20세기 초 산업 사회에서 가장 중요한 혁신들을 이뤄냈습니다.

특히 자동차의 역사는 더 오래되었지만 여전히 다품종 소량생산에 의존하고 있었던 유럽의 자동차 공업과 대비되는, '대량생산'을 실현함으로써 획기적으로 가격을 낮춰, 유럽에서는 귀족이나 부유층의 전유물로 인식되었던 자동차를 대중에게 보급할 수 있는 단초를 마련했습니다.

이렇게 미국이 매우 이른 시기에 자동차의 대중화를 이끌어낸 주역은 포드자동차(이하 포드)의 모델 T(Model T)입니다.

자동차 대중화의 선봉장

초기의 포드 자동차를 생산하는 데에는 총 12.5시간이 소요되었는데, 각 부품들의 공급망이 구축된 1914년 이후에는 단 93분만에 하나씩 만들어지기 시작했습니다. 그리고 각각의 포드 모델 T는 3분 간격으로 생산되어 공장에서 출고되었습니다.

이러한 혁신적인 프로세스가 적용된 포드 모델 T는 가격도 극적으로 떨어지기 시작했습니다. 포드는 대량생산 프로세스가 가동되기 시작한 이래 지속적으로 생산체계를 손보면서 효율을 극한으로 끌어올렸고, 대규모의 공급망 투자 덕분에 각종 고정 비용이 더 많은 차량에 분산되며 생산하면 할수록 가격이 떨어졌습니다.

이렇게 낮은 가격 덕분에 포드 모델 T는 자동차의 주요 소비층을 부유층에서 중산층으로 끌어 내리며, 자동차의 대중화를 빠른 속도로 가속화시키게 됩니다. 비록 단일 품종으로 생산된 모델이었기 때문에 선택의 폭은 한정되어 있었지만, 일정한 품질관리, 혁신적인 구조설계가 선사하는 높은 신뢰성, 당시 미국의 도로 환경을 철저하게 고려한 서스펜션 세팅, 그리고 당대 기준으로는 차원이 다른 접근성을 제공하며 미국의 자동차 보급의 선봉장이 되었습니다.

1997 일본 토요타 첫 양산형 하이브리드카 '프리우스 ' 출시

1세대부터 5세대(현재)까지의 프리우스

세계최초 양산형 하이브리드카

첫 등장 때의 반응은 그렇게 썩 좋은 편이 아니었습니다. 당시에는 저유가 시대였기 때문에 하이브리드는 미래를 위한 프로토타입에 가까운 모델이었고 사람들이 그렇게 와닿지 않아했지만, 21세기에 들어서 유가가 100달러 이상을 찍자 기름값을 아낄 수 있는 대안으로 불티나게 팔려 나가기 시작해 미국에서만 100만 대를 팔아치웠습니다.

구동은 토요타 특유의 풀 하이브리드 방식으로, 저속에서는 전기모터만으로 굴러가기 때문에 당연히 소음과 진동이 거의 없습니다. 의외로 이것이 운전자 입장에서나 보행자 입장에서나 상당히 위험한데, 전혀 기척이 없다 보니 모는 중에 운전 감각이 흐트러질 수 있고, 바로 지척까지 다가와도 차가 가까이 온 줄 전혀 모르고 걷다가 경적 소리에 화들짝 놀라는 일이 종종 있기도 합니다.

3세대부터는 이 문제를 해결하기 위해 녹음한 엔진 소리를 틀고 있으며, 전기모터로만 돌아갈 때는 노면 소음, 풍절음을 제외하고는 조용하다고 합니다.

프리우스 미국 내 판매량 추이

토요타 프리우스 더 알아보기

2012 구글 무인자동차 운전면허 취득

토요타 프리우스를 개조해 만든 구글 무인 자동차

면허증 있는 인공지능

구글 무인자동차(일명 구글카)는 미국 네바다 주로부터 면허를 발급받은 무인 자동차 입니다. 네바다 주에서는 빨간색 번호판을 단 무인자동차가 도로 위를 달립니다. 네바다 주에서만큼은 움직이는 자동차 운전석에 사람이 없더라도, 혹은 시각장애인이 운전석에 앉아 있더라도 놀랄 일이 아닌 것입니다.

사람이 아닌 자동차가 운전면허를 발급받은 것은 세계에서 구글카가 처음입니다. 구글카 운전면허증은 일반 운전면허증처럼 사진이 박힌 신분증이 아닌 번호판 형태로, 번호판엔 미래를 의미하는 무한대(∞)와 첫 번째 무인 자동차임을 뜻하는 번호 001을 사용했습니다. 자동으로 움직인다(autonomous)는 의미에서 번호판 가운데에 ‘AU’라고 표시했습니다. 색깔은 눈에 잘 띄도록 빨간색입니다.

네바다 주는 구글이 구글카를 도로에서 시험주행할 수 있도록 해달라고 요청하자 조건을 걸어 면허를 내줬습니다. 문제가 생기면 수동운전이 가능하도록 두 사람이 탑승해야 한다는 조건이었고, 네바다 주는 구글카에 운전면허를 발급하려고 법률도 바꿨다고 합니다.

구글 무인 자동차의 원리

구글 무인자동차의 원리

2015 테슬라 자율주행서비스 '오토파일럿 ' 공개

테슬라 오토파일럿

2010년대 초중반 일론 머스크는 구글과 협력하여 자율주행 시스템을 개발하는 방안을 의논한 적이 있었습니다. 하지만 딥마인드 인수건과 일리야 수츠케버 헤드헌팅 건으로 둘의 사이에 균열이 일어나자 그는 독자 자율주행 시스템 개발 방향으로 노선을 틀고 오토파일럿 팀에 힘을 싣어주게 됩니다.

사내 엔지니어들 대다수가 클라우드 포인트 데이터를 활용한 고정밀 지도 방식의 개발을 지향한 반면 머스크는 인체구조와 같은 원리로 카메라만으로 시스템을 개발해야된다고 주장하며 장기간 줄다리기를 벌이고, 이후 머스크가 일단 수긍하여 모빌아이의 EyeQ3 플랫폼을 사용하는 HW 1.0에서는 카메라 외에 초음파센서와 레이더까지 탑재합니다.

2016년에는 몇 차례 오토파일럿 탑승자의 사망 사고가 발생한 이후 HW2.0으로 업그레이드하면서 플랫폼을 모빌아이에서 엔비디아로 갈아탐과 동시에 자체 칩 개발을 시작하며 플랫폼 독립 준비에 매진했습니다.

2017년에 OpenAI에서 안드레 카파시가 합류한 이후부터는 카메라로 뽑아낸 데이터만으로도 고정밀 지도 방식의 성능을 추월하는 수준의 성능을 내게 되며 카메라만 쓰는 방식을 거듭 주장했던 머스크를 만족시키게 됩니다.

대표적인 기능들

차로유지 - 타 회사 제품에서도 차로 유지 기능과 마찬가지로 오토파일럿도 차로유지기능을 가지고 있습니다. 그러나 급한 커브에서 조향이 안되어 차로를 이탈하는 경우가 있으므로 항상 전방을 주시해야 합니다.

속도 유지 - 속도 유지에 있어서 출발 시 앞차에 더 바짝 붙는 경향이 있었으나, 2020년 무렵에는 이런 문제가 개선되어 선행 차량과의 간격유지를 잘 수행하는 편입니다. 다만 팬텀 브레이킹(Phantom Braking)이라고 불리는 버그가 존재하고 있습니다. 전방에 도로 구조물이 있거나 하는 경우에, 레이더 센서의 수직 해상도 문제로 도로상 장애물이 있는지에 대한 정확한 판단을 하지 못하여 사고 예방 차원에서 제동 동작을 하는 문제입니다. 최근에 테슬라 시스템을 분석하여 관찰하는 사용자(greentheonly)에 따르면, 레이더 센서가 이런 구조물에 접근할 때 해상도등의 문제로 반사되어 장애물이 존재할 가능성이 높아지는 것을 시연해 보였고, 결국 이 문제의 완전한 해결은 전방의 시야에 대한 정확한 분석으로 장애물 유무에 대한 판단 능력을 높이는 방법밖에 없을 것으로 보입니다.

차로 변경 - 변경하여 들어갈 차로 공간을 평가하여 차로를 변경하는 것은 사람이 사각지대를 확인하면서 변경하는 것보다 훨씬 안전함을 느낄 수 있습니다. 차로 변경 신호만 넣으면 옆 차로의 상황을 미리 확인하여 필요할 경우 속도를 줄이거나 가속하여 신속하게 끼어들기를 시도합니다. 다른 차가 그 공간에 접근해 오기 때문에 차로 변경이 위험할 경우, 빨간색으로 차로를 시각화하여, 사람이 가끔 실수를 저지르는 것보다 훨씬 안전하고 탁월한 성능을 보입니다. 단, 일부 구간에서 차로 변경시 변경할 차로의 공간 확인이 확실하지 않아서 사고 예방 차원에서 원래 차로로 되돌아 오는 문제가 보고되고 있습니다.