볼보가 대대적인 포트폴리오 개편을 앞두고 있다. 큰 틀에서는 2030년까지 모든 라인업을 배터리 전기차로 전환하는 속도를 올리기 위한 것이다. 볼보는 전기차와 플러그인 하이브리드 전기차에 집중하며 판매 대수와 영업이익을 늘려왔다. 2021년부터 벌써 충전형 모델의 매출이 63.9% 증가했고 전체 판매 대수의 27%를 차지했다. 2022년 배터리 전기차의 점유율은 전년 대비 3.7% 증가한 10.9%였다. 그 목표도 2025년까지 공급망에서 탄소 배출량을 25% 줄이는 것을 포함해, 2018년과 2025년 사이에 평균 자동차당 탄소 배출량을 40% 줄이는 것보다도 빨라진 것이다. EX90을 필두로 XC60, XC40, S60, S90 등도 모두 전기차로 전환한다는 것이 새로워진 로드맵의 포인트다. 우선은 지난해 11월에 공개한 EX90에 이어 전기 미니밴에 대한 이야기도 나와 있다. 볼보는 EX90을 계기로 전기차, 자율주행, 소프트웨어 정의 자동차라는 화두를 바탕으로 대전환의 시대를 주도한다는 목표를 설정하고 있다. 큰 틀에서 수직통합이 아닌 수평 분업의 방식으로 자율주행과 소프트웨어 관련 기술을 개발해 새로운 볼보를 추구하고 있는 볼보의 현재를 짚어 본다.
글 / 채영석 (글로벌오토뉴스 국장)
볼보의 새로운 배터리 전기 SUV EX90에 관한 관심이 높아지고 있다. 첫 번째 전용 플랫폼을 베이스로 하는 전기차라고 하는 점이 우선이지만 그에 대해 볼보의 미래를 가늠할 수도 있다는 점에서 시선을 끌었다. 특히 고정형 라이다를 처음으로 앞 윈드 실드 위 루프라인에 설치한 것이 특징이다.
라이다라고 하면 자율주행 기술에서 가장 뜨겁게 이슈가 장비다. 테슬라는 카메라만으로 모든 것이 가능하다고 했다가 최근 레이더를 추가한다고 했지만 다른 대부분의 자동차회사는 라이다가 필수라는 입장이다. 다만 360도 회전형 라이다의 경우 7,000~1만 달러의 고가라는 점과 그것을 루프 위에 설치했을 경우 스타일링을 해친다는 이유로 시험용 로보택시 외에 아직은 양산차에의 적용은 본격화되지 않고 있다. 이후 100~1,000달러의 저가형 고정형 라이다가 채용되기 시작하며 새로운 전환점을 맞고 있다.
라이다(LiDAR)의 원리는 밀리파 레이더와 같지만, 전파가 아닌 빛을 사용한다. 펄스상의 레이저를 조사해 그 반사광과의 시간차를 측정함으로써 대상까지의 거리와 3차원 형상의 정보를 취득할 수 있다. 그 형상정보와 고정밀 디지털지도와의 매칭에 의해 자차 위치를 확인할 수 있다. 그 때문에 신호등과 도로표지, 건물 등 정적 지도는 정확하게 측정할 수 있다. 긴급 제동장치를 위해 전방에만 사용하는 경우도 있으며 360도 카메라를 차체 지붕 위에 달고 있는 예도 있다.
대상 분석력이 비디오카메라나 밀리파 레이더보다 높고 어둠 속에서도 사용이 가능하다. 라이다는 야간에도 사용 가능하고 보행자나 비금속도 인식하며 대상물의 형태도 비교적 정확하게 파악할 수 있다. 하지만 악천후에는 대응하지 못한다. 또한 동적으로 변화하는 신호등과 도로 표지, 도로 공사 현장, 보행자의 움직임은 식별하지 못한다.
볼보가 고정형 라이다를 EX90에 처음으로 채용한 것은 자율주행 기술 개발이라는 점도 있지만 그보다 안전이 더 중요한 과제라는 것을 강조하기 위함이다. 현재 시판차 중에서는 채용한 라이다 중 시선을 끌고 있는 것은 루시드가 2021년 출시한 에어를 비롯해 EX90에 루미나제 라이다를 장착한 볼보, GM 캐딜락 셀레스틱에 탑재된 셉톤제 라이다 등이다.
볼보 EX90에는 앞 윈드실드 위 루프와 맞닿는 부분에 설치되었지만 루시드 에어에는 앞 범퍼 아래쪽에 설치되어 있다. 모두 360도 회전형이 아닌 고정형이다. 볼보의 외부 디자인 책임자인 존 메이어 많은 센서가 있는 그릴 주변에 라이다를 장착하는 것은 무릎 위에 눈을 두는 것과 같다며 루프라인에 설치하는 것이 더 목적에 부합한다고 주장한다. 이를 바탕으로 볼보는 라이드 파일럿, GM은 울트라 크루즈, 루시드는 드림 드라이브라는 이름으로 자율주행 기술을 개발하고 있다.
현시점에서 자율주행 레벨3는 메르세데스 벤츠의 드라이버 어시스턴스가 미국 네바다에서 공공도로에서 사용할 수 있도록 인증되어 있다. 볼보는 캘리포니아 규제 당국이 레벨 3시스템을 승인하는 즉시 구독 서비스로 제공할 계획이다. 어쩌면 EX90의 정식 출고와 함께 가시화될 수 있을 것으로 보인다.
EX90, 엔비디아, 루미나, 그리고 라이드 파일럿
볼보는 EX90 의 개발 당시 엔비디아 드라이브 오린 기술을 사용하여 차세대 볼보 모델의 자율 주행 컴퓨터를 구동하기로 했다. 업계 최고로 평가받고 있는 AI 컴퓨팅 플랫폼 엔비디아 드라이브 오린은 254 TOPS(초당 254조 작업)을 수행할 수 있는 것으로 디지털 처리 능력을 출력보다 우선하는 볼보의 자세를 반영한 것이다. 이는 볼보의 자율 주행 소프트웨어 개발회사 젠스액트가 개발한 소프트웨어와 스티어링 및 제동을 위한 백업 시스템과 함께 작동한다.
이것이 볼보가 루미나제 라이다를 원활하게 구동시킬 수 있는 컴퓨팅 성능 및 그래픽 처리가 가능한 엔비디아 오린을 선택한 이유다. 이를 바탕으로 볼보의 SPA2 아키텍처는 생산 시작부터 자율 주행을 위한 하드웨어 지원으로 제공된다.
볼보는 이 과정에서 새로운 안전 패키지는 충돌 사고의 감소를 목표로 하고 있으며 소프트웨어의 무선 업데이트를 통해 시간이 지남에 따라 충돌 사고 감소율이 가속화될 것으로 예상한다. 또한 이 새로운 기술은 오늘날의 중상자나 사망자의 대부분을 차지하는 교통 상황에 특화해 설계됐다는 점을 강조하고 있다.
볼보는 일단 도입되면, 기술은 시간이 지남에 따라 성숙할 것으로 예상한다. 특히 이전 세대의 기술은 운전자에게 잠재적인 즉각적인 위협에 대해 경고하는 데 크게 의존했지만, 이 새로운 안전 기술은 충돌을 방지하기 위해 필요에 따라 점점 더 개입하게 된다. 다시 말해 이 시대의 자율주행이 부상한 것은 결국 안전이라는 점을 강조하고 있다.
볼보는 2022년 11월 세계 최초로 EX90을 공개하는 자리에서 볼보는 새로운 업계 기준 설정을 통해 안전성을 훼손하지 않으면서도 자율성을 확보한 진정한 의미의 첫 자율주행 기술을 발표하게 됐다고 밝혔다. 더불어 젠스엑트의 새로운 자율주행 소프트웨어와 루미나의 라이다 표준을 탑재하는 것은 자동차 안전 및 자율주행뿐만 아니라 볼보자동차의 판도를 바꾸는 계기가 될 것이라고 강조했다.
볼보는 라이다가 자율 주행을 도입하기 위해 노력하는 안전 초석 중 하나라고 말한다. 펄스 레이저를 사용하여 범위를 정확하게 측정하는 라이다 시스템은 최대 250m 전바의 보행자를 감지할 수 있으며 어두운 도로 위 타이어와 같은 작고 어두운 물체도 120m 거리에서 감지된다. 카메라 센서나 레이더 센서와 달리 라이다 센서는 낮에는 물론이고 밤에도 안정적으로 작동한다는 점이 특징이다.
유선형 커버는 EX90의 낮은 0.29 항력 계수에 기여하여 주행 범위를 늘리는 데 도움이 된다. 이는 플러시 윈도우와 도어 핸들, 차량의 둥근 프런트 엔드 등과 어울려 공기 저항을 최소화하는 데도 기여한다.
볼보자동차는 안전성 검증과 자율주행 기술을 위한 모든 승인이 확보되면 캘리포니아를 시작으로 점차 전 세계 다른 시장과 지역에 라이드 파일럿을 확대하는 것을 목표로 하고 있다. 라이드 파일럿이라는 이름은 운전자가 기대할 수 있는 것을 의미한다. 자동차가 스스로 운전할 때 차량이 운전을 책임지고 운전자에게 편안함과 마음의 평화를 제공한다는 것이다.
볼보의 EX90 발표 현장에서 만난 볼보의 자율주행부문 CEO외쟈드 앤더슨은 자율주행은 우선할 수 있는 로보택시 등부터 시작해 단계적으로 발전해 가는 기술이라고 강조했다. 어느 날 갑자기 나타나는 것이 아니라는 것이다. 그 때문에 그녀는 100% 안전이 확보되기 전에는 완전 자율주행차라는 이름으로 기술을 판매하지 않을 것이라고 말했다.
여기에서 주목할 것은 규모의 경제 확보를 위해 중국 디디추싱과 자율주행 테스트 차량에 대한 전략적 협력 계약을 체결했다. 볼보는 조향 및 제동과 같은 기능에 필요한 백업 시스템이 장착된 XC90 자동차를 디디추싱에 제공하고, 디디자율주행과 협력하여 자율 주행을 완벽하게 준비하는데 필요한 추가 소프트웨어 및 하드웨어를 통합한다. 이는 자율주행의 사업성을 가늠할 수 있는 로보택시에 볼보의 기술력을 채용해 거대한 시장인 중국에서 세를 확대하는 것을 노린 것이다.
볼보는 2020년 상하이 최초의 로봇 파일럿 프로그램에 사용할 수 있도록 볼보 XC60을 디디에 제공했다. 상하이 특정 지역의 사람들은 디디 앱에서 로보택시로 여행을 예약하고 자율적으로 운행할 수 있다. 다만 안전 운전자와 엔지니어가 동승한다.
지금 거론되는 자율주행 기술은 소위 말하는 조작장치까지 없는 레벨5가 아니라 ADAS 측면에서 레벨3나 레벨4를 의미한다. 로보택시부터 시작하고 있지만 그마저도 악천후시에는 운행되지 않는다. 용어를 혼용하고 있지만 정확한 이해가 필요하다.
퀄컴, 안드로이드 오토, 구글 HD 맵, 그리고 소프트웨어 정의 자동차
볼보는 EX90은 시간이 지남에 따라 더 많은 소프트웨어 기능을 추가하고 개선되도록 설계된 바퀴 달린 고급 컴퓨터라고 강조한다. 또한 소프트웨어 정의의 미래를 위한 볼보 자동차 계획의 시작에 불과하다고 밝혔다.
볼보의 기술은 사람이 아닌 자동차가 운전하는 레벨 3 기능을 제공하는 것이다. 그 이야기는 이를 바탕으로 다른 차원에서의 상품성을 개발한다는 것이다. 그것이 새로 공개한 EX90에 등장했다.
EX90의 센터페시아 디스플레이창이 기존 모델과 다른 점은 터치에 대한 반응이 빠르다는 것이다. 이 부분은 PC나 노트북, 스마트폰의 진화와 같다. 내비게이션이나 현재의 속도, 주행거리에 관한 정보 등, 운전측면의 정보에 대해서는 스티어링 휠의 뒤 디스플레이창에서도 확인할 수 있다. 이 화면에서는 한 모드에서 다른 모드로의 전환을 표현하여 운전자가 차량에서 무엇을 기대하는지, 차량이 운전자에게 무엇을 기대하는지 확인할 수 있다고 한다. 이 부분은 실제 시승을 통해 얼마나 구현되는지를 확인할 필요가 있다. 애플 카플레이와도 호환이 되며 5G 통신으로 인터넷 연결속도가 향상됐으며 초광대역 스마트폰 디지털 키도 채용하고 있다.
인포테인먼트에서부터 배터리 관리에 이르기까지 차량 내부 대부분의 핵심 기능을 엔비디아 드라이브 AI 플랫폼 자비아 및 오린의 칩에 더해 랜드로버에 가장 먼저 채용됐던 퀄컴의 스냅 드 콕핏 플랫폼의 진화형 및 안드로이드 오토모티브 OS를 기반으로 자체 개발한 소프트웨어로 구동되는 핵심 운영체제로 기동하는 것이 포인트다.
볼보는 2022년 1월 차세대 순수 전기차에 탑재될 인포테인먼트 시스템의 성능 강화를 위해 퀄컴 ‘스냅드래곤 콕핏 플랫폼을 도입하기로 했다. 퀄컴 스냅드래곤은 최대 700TOPS의 엄청난 고성능을 130W의 저 전력으로 이룬다는 것이 특징이다. 이는 구글 안드로이드 오토모티브를 기반으로 구동되는 볼보의 인포테인먼트 시스템 성능을 더욱 업그레이드하기 위한 것이다.
고성능 컴퓨팅의 중심 허브인 퀄컴 스냅드래곤 콕핏 플랫폼은 최고 수준의 그래픽과 오디오, 인공지능 기술 구현을 위한 요건을 모두 충족하면서도 전력소모가 매우 낮도록 설계됐다. 특히 시스템 성능은 2배 이상, 그래픽 생성은 최대 10배까지 빨라져 더욱 민첩하고 빠른 응답성을 제공한다. 이를 통해 업계 최고 수준의 엔터테인먼트와 커넥티비티 성능을 구현할 수 있다.
궁극적으로 소프트웨어 정의 자동차로의 진화를 위한 것이다. 기본적으로는 무선 업데이트(OTA)가 시작이다. 이를 통해 지속해 지능적이고 빠른 응답성을 지닌, 연결된 사용자 경험을 제공할 수 있는 탄탄한 기반을 갖춘다는 것이다.
이미 볼보의 기존 차량에는 구글의 안드로이드 OS가 채용되어 있으며 주차 중 유튜브 영상을 재생할 수 있는 기능이 추가된다. 구글은 이 기능을 개방형 구조로 구현하고 있으며, 다른 개발자가 자동차의 인포테인먼트 시스템에서 컨텐츠에 접근할 수 있도록 허용하고 있다.
또한 차 밖에서 구글 어시스턴트를 사용하여 일부 볼보 차량을 제어할 수도 있다. 구글 어시스턴트를 통해 차량의 시동을 걸고, 잠금 해제하거나, 배터리 상태를 확인할 수 있다. 또한, 차량의 음성제어 기능도 확장해 다양한 기능을 음성제어로 실행하는 것도 가능해진다.
볼보는 2022년 1월, 구글의 지속적인 파트너십을 통해 구글 어시스턴트 지원 기기와 자동차를 직접 통합을 시작하기로 했다. 구글 어시스턴트와 자동차 간의 원활한 연결기능을 통해 볼보자동차 사용자는 구글 어시스턴트 지원이 가능한 가정 및 모바일 기기에 음성 명령을 내림으로써 차량의 기능을 제어할 수 있다. 볼보 자동차를 구글 계정과 페어링하여 고객은 자동차에서 구글과 직접 대화하고 추운 겨울에 따뜻하게 하거나 차량을 잠그는 등 다양한 기능을 원격으로 제어할 수 있다.
이러한 통합을 통해 사용자는 고객이 자동차의 충전을 시작할 때 특정 시간을 설정할 수 있는 충전 스케줄링을 포함하며, 향후 기능기획에 따라 원격으로 차량과 관련된 정보를 받을 수 있다. 내비게이션, 충전 및 주차를 포함하여 구글 플레이의 새로운 앱 카테고리에 접속할 수 있으며 비디오 스트리밍도 사용할 수 있다. 또한 최신 OTA 업데이트는 향상된 에너지 관리부터 기후 타이머 및 모바일 앱 기능 및 차량 내 응용 프로그램에 대한 업데이트까지 다양한 기능을 제공한다.
에너지 관리 개선 사항은 춥고 따뜻한 날에도 적절한 배터리 온도를 유지하여 주행 거리를 넓혀준다. 충전은 예를 들어 충전 시간을 낮추는 배터리를 예열하는 것으로 개선됐다. 볼보 카 앱은 또한 진행 중인 세션 중에 충전 비율에 대한 차량으로부터 더 자주 업데이트를 받는다.
최신 OTA 업데이트는 여덟 번째 전체 차량 업데이트이며 전 세계 19만 0,000대 이상의 볼보 차량에 적용될 예정이다. 인도, 대만 및 뉴질랜드를 포함한 전 세계 여러 새로운 시장에서 OTA 업데이트가 시작되며 올해 초 한국, 호주, 태국 및 싱가포르와 같은 시장으로 확장 한 후 총 업데이트 된 자동차 양을 높였다. 볼보는 2021년 초부터 대부분에서 정기적으로 OTA 업데이트를 제공하고 있다. 또한 모든 신차에 구글 어시스턴트 및 구글맵과 같은 구글 앱 및 서비스가 내장된 인포테인먼트 시스템을 제공할 것이라고 밝혔다.
볼보자동차의 인포테인먼트 시스템은 구글과 공동으로 개발되어 볼보 고객에게 사용자 친화적인 인터페이스, 독보적인 연결성, 잘 알려진 앱과 서비스에 대한 액세스를 제공한다.
여기에 2023CES를 통해서는 구글과의 HD지도 기술 협업을 공개했다. 기존보다 10배 이상 고도화된 지도 탑재를 통해 도로 곡률, 경사도, 제한속도 정도 및 차로 수준의 지오메트리 정보를 차량에 제공하게 된다.
이는 곧 출시될 EX90에 업계 최초로 채용된다. 한국 시장에서는 티맵 HD 지도를 EX90부터 탑재하여 보다 진보한 ‘티맵 인포테인먼트 시스템’을 제공할 예정이다.
볼보의 제품 개발 전략은 수평 분업이다. 그들의 기획 아래 필요한 소프트웨어와 칩 등은 외부로부터 아웃소싱한다. 이는 대부분을 직접 개발하고 생산하는 테슬라의 수직 통합과 반대되는 행보다. 이 부분에서는 전통적인 자동차회사들의 방향성도 작지 않은 차이가 있다. 볼보는 그들이 전기차로 전환하는 이유를 탄소중립이라고 선언했고 상대적으로 기동성이 좋은 조직의 특성을 배경으로 속도를 내고 있다. 그 전기차의 상품성을 좌우하는 자율주행 기술과 소프트웨어 정의 자동차의 구현 방식에서 이미 검증받은 업체들과 협업하는 방식을 취하고 있다. 새로운 볼보를 캐치프레이즈로 본격적으로 ‘미래차’ 의 전쟁을 시작하고 있다.
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