[차두원이 본] 2023 캘리포니아 자율주행차 해제 데이터 분석

• 2023년 캘리포니아 운전자 탑승·무인 자율주행차 준비 규모는 23개 기업 2575대다. 그러나 실제로는 2115대가 1451만1146km를 주행했다
• 크루즈와 웨이모는 ‘무인자율주행’에 집중했으며, 죽스와 애플은 주행거리를 대폭 늘린 것이 특징이다
• 단, ‘자율주행 해제 간격’과  ‘자율주행 해제’ 주체 데이터 분석에는 유의할 필요가 있다

지난해 미국 캘리포니아에서는 몇 대의 자율주행차가 실제로 운행했을까? 테스트에 나선 차량 중 여러 이유로 자율주행 모드를 해제한 사례는 또 얼마나 될까?

‘자율주행 해제 보고서’와 ‘자율주행 해제(Disengagement)’ 의미와 한계

매년 2월 미국 캘리포니아 교통당국(California Department of Motor Vehicles)은 ‘자율주행 해제 보고서(Disengagement Reports)’를 공개해 많은 관심을 받는다. 올해는 23개 기업의 지난 2023년 자율주행 데이터(2022년 12월 1일 부터 2023년 11월 30일까지)가 공개됐다.

공개된 것은 총 두 가지로 우선, 현재 캘리포니아에서 운행 중인 ‘운전자 탑승 자율주행차(Drivered Autonomous Vehicle)’와 운전자가 없는 ‘무인 자율주행차(Driverless Autonomous Vehicle)’를 대상으로 한 ‘자율주행차 주행 리포트(Autonomous Mileage Reports)’의 원본데이터셋이다. 또, ‘자율주행차 해제 리포트(Autonomous Vehicle Disengagement Reports)’로 구성된 CSV(Comma Separated Values) 형식 원본데이터셋도 있다.

전자는 기업들의 월단위 주행거리, 후자는 2022년별 차량별 자율주행 기능 ‘해제’를 위한 개입 주체(자율주행시스템, 테스트 드라이버, 원격 운영자, 탑승자), 위치, 원인 등을 포함하고 있다.

캘리포니아 주법에서 ‘자율주행 해제’는 ‘자율주행 시스템의 오류가 발생하거나 차량의 안전한 운행을 위해 테스트 드라이버가 자율주행 모드를 해제하고 차량을 즉시 수동으로 제어해야 하는 경우, 또는 무인 자율주행차의 경우 차량 탑승자 혹은 공공안전을 위해 자율주행 모드를 비활성화 하는 것’으로 정의하고 있다.

정의와 같이 ‘운전자 탑승 자율주행차’와 운전자가 없는 ‘무인 자율주행차’를 대상으로 이미 알려진, 혹은 원인을 알 수 없는 이유로 자율주행을 중단하는 상황을 리포트는 보여주고 있다. 이를 잘 살펴보면 자율주행 성능 및 수행도 평가, 하드웨어와 소프트웨어 오류 발견 및 수정을 위한 기본적인 자료로 활용할 수 있다.

해당 공개 데이터를 사용해 ‘자율주행 해제’ 관련 가장 많이 사용되는 평가 지표는 ‘자율주행 해제 간격(Disengagement Interval)’이다. 테스트 드라이버, 자율주행시스템, 혹은 테스트 드라이버와 시스템이 동시에 자율주행 기능을 해제하는 평균 거리 간격을 의미하며 ‘전체 주행거리’를 ‘자율주행 해제 회수’로 나누어 산출한다.

캘리포니아 자율주행 데이터가 관심을 받는 이유는 전 세계에서 가장 많은 자율주행차가 운행되고 유일하게 원본데이터를 공개하기 때문이다.

이를 통해 특정기업의 데이터 추이 분석이 가능하고 자율주행 정책 및 전략에 대한 유추를 할 수 있다는 것이 중요한 가치다. 하지만 ‘자율주행 해제 간격’ 지표를 이용해 기업 간 기술력에 대한 비교나 결론을 내리기에는 한계가 있다는 점은 반드시 숙지해야할 사항이다.

2023 자율주행 해제 리포트 데이터 분석 – (1) 운전자 탑승 자율주행차
전체 차량 대수

‘운전자 탑승 자율주행차’ 전체 등록 차량대수는 1622대로 운행기록이 하나도 없는 487대를 제외하면 실제 운행 차량은 1135대다. 1135대 가운데에는 1~10마일 주행한 차량도 일부 포함돼 있다.

이중 가장 많은 차량을 등록한 곳은 크루즈다. 그러나 크루즈의 경우 사고가 발생하면서 2023년 10월 자율주행 운행 면허를 취소 당해, 원래 등록한 510대에서 실제 운행 차량은 325대로 줄었다. 따라서 실제로 가장 많은 차량을 운행한 기업은 438대를 등록해 338대를 운행한 웨이모다.

과거 가장 많은 차량을 운행한 크루즈와 웨이모와 함께 아마존 자회사 죽스가 적극적으로 자율주행 운행에 참여한 것이 특징이다. 2022년 142대의 두 배인 284대의 차량을 등록하고 실제 201대를 운행했다. 죽스는 빠르면 올해 말 캘리포니아에서 시험면허가 아니라 구글과 웨이모와 같은 상용화를 위한 면허를 취득할 것으로 알려져 있다.

2023년 웨이모, 크루즈, 죽스 3개 등록 차량 및 실제 운영 차량 대수는 전체의 76% 수준으로 나머지 20개 기업들과 운행 차량 규모 차이는 매우 크다.

대부분 해외 매체에서는 실제 운행대수가 아닌 등록대수를 기준으로 데이터를 분석하고 인사이트를 제시하기 때문에 참고 시 주의할 필요가 있다.

전체 주행거리

전체 23개 기업의 총 주행거리는 928만2679km로 2022년 954만3686km와 비교해 26만1007km가 감소했다.

웨이모는 2022년 464만230km 대비 26% 증가한 587만1939km로 가장 긴 주행거리를 기록했다. 다음은 죽스로 2022년 88만3397km 대비 29% 증가한 113만6654km를 뛰었다. 2023년 10월 허가가 취소되어 운행을 중지한 크루즈는 93만3798km로 2022년 276만1955km 대비 약 3분의 1 수준에 불과했다.

4위인 애플의 주행거리는 72만4390km로 2022년 20만154km와 비교해 주행거리를 2.6배나 늘려 주요 기업들 가운데 가장 높은 주행거리 증가율을 보였다. 실제 주행차량은 54대(등록차량 67대에서 0~0.1 마일 주행 12대, 5.6마일 주행 1대 제외)로 2022년 26대(등록차량 69대에서 운행하지 않은 차량 21대, 3마일 이하 주행차량 22대 제외)보다 두 배 수준으로 늘렸다.

2022, 2023년 등록 차량들의 차대번호(Vehicle Identification Number)를 비교한 결과 대부분 동일 차량으로 기존 자율주행차들을 활용해 운행률을 급격히 높인 것으로 파악된다.

자율주행 해제 간격과 주체 분류

‘자율주행 해제 간격’은 죽스가 4회로 28만4164km마다 1회 발생했다. 위라이드 3만3905km, 웨이모 2만7698km, 포니닷에이아이 2만7324km 순이다. 오토엑스, 크루즈, 메르세데스 벤츠는 ‘자율주행 해제’ 건수를 보고하지 않아 데이터만으로는 가장 우수한 성적으로 해석할 수도 있다.

하지만 기업에서 보고한 데이터를 캘리포니아 교통당국이 그대로 공개한다는 점, 크루즈의 경우 사고가 발생되었음에도 ‘해제’ 보고가 없다는 점에서 데이터 신뢰성을 의심할 수 밖에 없다.

2022년도 ‘자율주행 해제 간격’은 크루즈가 15만4337km, 2위 오토엑스(AutoX) 7만9363km, 3위 죽스 4만2312km, 4위 위라이드(WeRride) 3만4633km, 5위 디디(Didi) 3만791km, 6위 아르고닷에이아이(Argo.AI) 2만9999km, 7위 웨이모 2만7455km, 8위 포니닷에이아이(Pony.AI) 2만2564km 순으로 크루즈가 월등한 우위를 기록했었다.

단, 캘리포니아 교통당국은 원본데이터셋만 공개할 뿐 분석과 평가의견은 전혀 제시하지 않는다. 대신 주요 언론 및 학계에서 관련 내용을 분석해 발표하고 있다. 일반적으로 ‘자율주행 해제 간격’이 길면 길수록 자율주행 기술이 우수하고 안전하다는 판단한다. 캘리포니아 자율주행차 해제 데이터로 계산해 기업 별 기술수준을 비교하는 지표로 많은 언론들이 활용해 왔다.

하지만 관련 지표 해석에 문제점도 지적되고 있다.

캘리포니아 교통당국 공보담당관 마틴 그린스타인(Martin Greenstein)은 IT전문지 더버지와의 인터뷰에서 “시험운행 허가 업체들은 서로 다른 목표와 비즈니스 모델을 가지고 있어 운행 방식과 위치, 조건 등이 모두 상황에서 운행을 하고 있어 보고서 결과로 2022년간 기술 능력을 비교해서는 안 된다”고 언급했다.

웨이모도 해당 지표가 인사이트를 제공하지 않는다고 지적하며, 시뮬레이션, 디트로이트와 애리조나주 피닉스의 주행 결과가 자율주행 기술 개발에 반영된다고 트위터를 통해 의견을 공개하기도 했다.

동일한 경로, 주행 환경에서 ‘자율주행 해제 간격’을 비교 평가한다면 지표로서 어느 정도 의미가 있겠지만, 실제 캘리포니아의 기업 별 자율주행차 안전하게 운행하기 위한 작동조건을 의미하는 운행설계범위(Operational Design Domain)는 매우 상이하다.

예를들면, ‘무인 자율주행 상용화(Driverless Autonomous Vehicle Deployment)’ 허가를 받은 메르세데스 벤츠, 뉴로, 웨이모의 운행지역, 운행시간, 차량 속도, 환경 조건 등이 모두 다르다.

구체적으로 허가 받은 운행시간과 최대 주행속도는 메르세데스 벤츠는 주간/40mph, 뉴로는 주야간/25~35mph, 웨이모는 주야간/65mph다. 2022년별 일 년 동안 모든 데이터를 ‘자율주행 해제 간격’으로 계산하고 기업 별 기술우위를 비교하기에는 무리가 있다.

2023년 데이터에서 부터 새로 보고서에 포함된 항목은 ‘자율주행 해제’ 주체에 대한 분류 데이터다.

전체 6565건 가운데 테스트 드라이버 판단에 의한 ‘해제’는 5504건으로 83.8%, 시스템에 의한 ‘해제’는 15.8%, 테스트 드라이버와 자율주행 시스템의 동시 판단에 의한 ‘개입’은 21건, 0.3% 수준으로 매우 낮은 수준이다.

해당 데이터도 상세 분석에는 한계가 있다. 예를 들어 테스트 드라이버가 자율주행 기능 이상을 판단하고 차량을 조작해 ‘해제’를 실행할 수 있지만, 시뮬레이션을 통해 차량이 적절하게 반응했다는 결과가 나왔을 경우 기업에 따라 ‘자율주행 해제’로 제출하거나 혹은 제출하지 않을 수도 있는 등 명확한 제출 기준은 없다.

테스트 드라이버에 의한 ‘해제’의 경우 웨이모는 표준화된 교육 프로토콜을 공개하기도 했으나, 관련 기관 및 공공기관 등에서 표준화된 교육 및 인증체계는 아직 없기 때문에 테스트 드라이버 인지 및 판단 능력, 운전 습관, 자율주행 전문성 수준에도 영향을 받을 것으로 예상된다.

자율주행시스템에 의한 판단의 경우에도 대부분 기존 양산차량을 자율주행차로 개조한 차량으로 다양한 용도의 실험, 하드웨어와 소프트웨어 검증에 활용되는 경우가 많아 완벽한 ‘자율주행 해제’ 원인 규명이 어려울 수도 있다.

작년 캘리포니아 교통당국은 그 동안의 ‘자율주행 해제’ 원인 데이터를 취합해 아래 그림과 같은 9개 원인으로 분석했다. 인지 실패, 경로 및 플래닝 실패, 로컬라이제이션과 매핑 실패, 하드웨어/차량 모션 컨트롤 실패, 소프트웨어 오류, 운행설계범위 위반, 다른 도로 사용자의 난폭 주행, 기타 등이다.

하지만 각 해 년도 데이터들을 구체적으로 살펴볼 필요가 있다. 아래 그래프 주석에 2022년 ‘운행설계범위 위반’ 증가 원인은 애플과 도요타에서 과도하게 발생했다고 기술된 바와 같이 특정기업의 특정원인이 과다 발생한 케이스가 눈에 띈다.

또한 2023년 에이아이모티브 운행차량은 1대지만 ‘자율주행 해제’는 708건으로 과도하게 집중적으로 발생하는 현상도 볼 수 있어 ‘자율주행 해제’와 동일하게 데이터 해석에는 유의해야 한다.

2023 자율주행 해제 리포트 데이터 분석 – (2) 무인 자율주행차

‘무인 자율주행차’ 운행 허가를 받은 6개 업체 가운데 메르세데스벤츠를 제외한 크루즈, 웨이모, 죽스, 뉴로, 아폴로 5개 기업 데이터가 공개됐다.

2023년 데이터에서 볼 수 있는 가장 커다란 변화는 크루즈와 웨이모가 적극적으로 무인 자율주행차 서비스에 집중했다는 점이다.

특히 크루즈는 ‘운전자 탑승 자율주행차’ 보다 2.4배인 1225대(실제 운행대수는 890대)를 등록했고, 주행거리도 무려 3.5배 수준인 330만3565km를 달성했다. 이는 전체 주행거리 522만8467km의 63% 수준으로 2022년 87만4388km와 비교해 3.8배나 증가했다.

웨이모도 실제 운행차량을 119대로 늘리고 주행거리도 190만2285km로 대폭 증가시켰다. 2022년에는 316대를 등록했으나 18대만을 운영하고 8만2623km를 주행한 것과 달리 2023년에는 적극적으로 ‘무인 자율주행차’ 분야를 대응한 것으로 판단된다.

자율주행 상용화 선두에서 조용한 경쟁을 벌여온 두 회사는 2022년 대비 2023년에 무인자율주행 품질과 사회적 수용성을 높여 운전자 인건비를 없애고 상용화 확산 시기를 앞당기기 위해 경쟁한 것으로 분석할 수 있다.

‘자율주행 해제’는 웨이모만 14건을 보고했다. 원인은 동일하게 ‘특정 상황에서 의도하지 차량의 바람직하지 않은 조작’이다. 차량은 모두 ‘현장회수’ 처리로 기입해 정확한 현장 상황을 알 수는 없다.

무인 자율주행차 승인을 받기 위해서는 중앙통제센터와 차량과 실시간으로 통신하고 차량을 원격제어할 수 있어야 한다. 하지만 실제로 해당 메커니즘은 제대로 작동하고 있지는 않은 것은 파악할 수 있다.

결론 – 우리나라도 데이터 공개를 논의할 필요가 있다

2023년 캘리포니아의 운전자 탑승과 무인 자율주행차 준비 규모는 23개 기업 2575대지만, 실제로는 2115대가 1451만1146km를 주행했다. 주목할만한 점은 크루즈와 웨이모의 ‘무인 자율주행차’ 서비스 경쟁과 죽스와 애플의 적극적인 운행 확대 노력이라고 볼 수 있다.

‘자율주행 해제 간격’도 자주 언급되는 지표지만 캘리포니아와 같은 기업들간 일 년 기간 동안의 데이터 비교 분석에는 주의할 필요가 있다는 점과 이유를 제시했다.

현재 웨이모와 크루즈는 원격조정(Teleoperation) 및 조이스티킹(Joysticking)이라고 불리는 사고발생 등 긴급상황이 발생했을 때 차량을 회피하든가 혹은 적정위치로 이동시키는 등의 필요한 조치를 취하는 것은 아직까지 불가능한 것으로 보인다.

뿐만아니라 원격지원(Tele-Assisted)으로 불리는 차량 모니터링 요원이 제공하는 정보로 발생하는 ‘해제’ 정보도 공개 데이터에는 반영되지 않기 때문에 정확성을 더욱 의심할 수 밖에 없다.

캘리포니아 교통당국은 ‘자율주행 해제 보고서’와 함께 ‘자율주행 사고보고서(Autonomous Vehicle Collision Report)’도 홈페이지에 공개하고 있다.

‘자율주행 사고보고서’의 경우 모든 충돌 사고에 대해 10일 내 업체에 의무적으로 보고해야 한다. 2023년 사고는 131건, 올해 1월까지는 131건이 발생했다. 사고원인을 포함한 사고보고 양식을 공개해 다수의 논문의 원데이터로 사용해 자율주행차량 사고 유형 분석에 자료로 활용되고 있다.

뿐만 아니라 분기별로는 파일럿과 상용화 운행 허가를 받은 기업들 차량과 비식별화된 승객들의 이동거리 및 이동정보, 승객수, 휠체어 이용가능 차량 탑승 정보 등을 모빌리티 정책수립 기반자료로 활용하기 위한 제출의무도 있다.

하지만 기업들 충전 관련 정보, 일부 승객탑승 정보 등은 기업 영업기밀이라는 이유로 제출하지 않고 있어 갈등이 지속되고 있기는 하다.

현재 캘리포니아에서 크루즈가 사고를 이유로 2023년 10월 부터 운행 정지 이슈가 있다. 문제의 해결과정에서 위와 같은 데이터들을 기반으로 투명성있는 정책 수립과 함께 안전을 위한 기술, 무엇보다 사회적 수용성을 확보하는 것이 앞으로 자율주행 상용 서비스 활성화를 위한 과제다.

국내에서는 자동차관리법 제27조에 따라 일반 및 자율주행 모든 거리, 제어권 전환 횟수 및 정보, 교통사고 정보 등을 국토부 장관에게 보고하도록 제도화되어 있다. 캘리포니아와 동일하게 기업이 제출하는 데이터로 정보의 상세 수준에 한계는 있지만, 우리나라는 자율주행차 등록 및 운행대수, 사고 정보 등 기본정보도 공개하고 있지 않다.

지속적으로 우리나라 정부도 다양한 정책 추진과 함께 연구개발 투자를 하고 있는 상황으로 앞으로 관련 데이터의 공개를 통해 자율주행차의 사회적 수용성 향상과 다양한 파생연구를 위한 기반 구축을 검토할 시점이다.

참고문헌

차두원, 자율주행 최고점 받은 ‘웨이모’와 ‘크루즈’….진짜 실력은?, 디지털투데이, 2021. 2. 22.
California Code of Regulation, Title 13, § 227.50 – Reporting Disengagement of Autonomous Mode, 2014.
Andrew J. Hawkins, Robotaxi companies have a serious trust issue, The Verge, 2023. 11. 7.
Autonomous Vehicle Collision Reports, California DMV.
AV Program Quarterly Reporting Website, California Utilities Commission.
Disengagement Report Website, California DMV.