세계를 놀라게 한 ‘현대기아’
차세대 인공지능 장착 자동차 개발 공개

감성 주행 핵심 기술 콘셉 R.E.A.D. 시스템

2019 라스베가스 CES 쇼(Consumer Electronics Show, 소비자전자제품 박람회)가 지난 8일부터 11일까지 라스 베가스에서 성황리에 마무리됐다. 올해 쇼에서 한국이 CES쇼를 선도해 IT 강국 임을 여실히 보여주었다. 특히 LG전자와 삼성이 TV대결서 팽팽한 기싸움을 벌였는데 LG전자가 세계 최초 롤러블 올레드 TV인 ‘LG 시그니처 올레드 TV R’을 공개해 이목을 집중시켰다. 세계 TV 시장에서 1, 2위를 다투는 삼성전자와 LG전자는 이번 CES에서도 AI 기술을 적용한 차세대 프리미엄 TV를 선보여 경쟁했다. 특히 현대기아는 세계 최초로 감성 주행의 핵심 기술 콘셉인 R.E.A.D. 시스템을 공개해 역시 이목을 끌었다. 올해 CES전시회 특성 중의 하나는 인공지능을 개발해 차세대 인간의 삶을 더 건강하게 하고 이롭게 하는 스마트 홈 환경과 베스트 휴먼 라이프를 창출하는 것이었다. <라스베가스에서-성진 특파원>

▲기아차가 세계 최초로 공개한 ‘감성주행’ 차량 R.E.A.D. 시스템

사람들은 가까운 장래에 자동차 운전과 여행이 더욱 편리하고 안전하고 쾌적한 환경에서 지내게 될 것이다. 사운드 시스템도 대폭 변화되어 음악도 마치 공연장에서 감상하는 기분을 차내에서 느끼게 된다. 지금의 운전 환경과는 180도 다른 새로운 세상이 펼쳐지리라는 것만은 분명하다. 인간과 전자장치가 서로 교감하게 되는 것이다. 바로 이런 것을 현대기아가 이번 CES에서 세계 최초로 알렸다. 자율주행차 시대는 생각보다 빠르게 다가오고 있는 것이다. 자율주행차의 보급은 까마득한 먼 미래의 일 같지만, 생각보다 우리 생활에 가까이 그리고 빠르게 다가오고 있다. 기아차는 그 미래의 일부분을 ‘감성 주행’이라는 콘셉트를 통해 이번 CES에서 소개했다. 운전자가 자동차와 감성적 으로 연결되는 세상, 먼 미래 같지만 결코 멀지 않다. 그 멋진 미래를 기아차가 만들어가고 있다. 현대기아자동차는 이번 2019 국제 전자제품 박람회에서 미래 모빌리티 의 새로운 가능성을 모색한 ‘실시간 감정반응 차량제어 시스템, (일명 R.E.A.D. 시스템’)을 세계 최초로 공개했다. R.E.A.D. 시스템은 운전자의 생체 신호를 자동차가 인식해 차량 내의 오감 요소를 통합 제어한다. 이로써 실시간으로 운전자의 감정과 상황에 맞게 차량의 실내 공간을 최적화하는 기술을 개발한 것이다.

바로 인공지능 머신 러닝을 기반으로 운전자의 생체정보와 감정상태를 차량이 학습한 뒤, 차량 내 카메라와 센서를 통해 실시간으로 추출해, 상황에 맞는 음악과 온도, 조명과 향기 등 최적화된 실내환경을 능동적으로 제공한다. 이를 위해 기아차는 미국의 매사추세츠 공과대학교(MIT) 미디어랩 산하 어펙티브 컴퓨팅 그룹과의 협업을 통해 R.E.A.D. 시스템의 기술 콘셉트를 도출하고 이를 실제 구현했다. ‘R.E.A.D. 시스템’은 자율 주행 기술이 보편화된 이후 등장하게 될 ‘감성 주행 시대’의 핵심 기술 콘셉트로, 자동차와 운전자가 서로 교감할 수 있는 혁신 기술이다. 어떻게 인간과 전자 장비가 서로 교감할 수 있는 것일까? ‘R.E.A.D. 시스템’은 자동차가 운전자의 생체 신호를 인식해 실내 오감 요소를 통합 제어한다. 이를 통해 운전자의 감정과 상황에 맞게 실내 공간을 실시간으로 최적화할 수 있는 것이다. 이 혁신적인 미래 콘셉트는 인공지능(AI)의 머신 러닝 기술과 고도화된 카메라, 각종 센서, 차량 제어 기술을 결합해 탄생했다. R.E.A.D. 시스템은 운전자의 얼굴 표정을 인식해 감성 상태를 파악한다. 시스템의 작동은 머신 러닝을 기반으로 한다. 가속과 감속, 진동, 소음 등 다양한 주행 환경에서 운전자가 반응하는 생체 정보와 감정 상태를 자동차가 학습하는 것이 1차 과정이다.

다가온 자율주행차

그 뒤, 자동차의 실내 카메라와 각종 센서를 통해 운전자의 감정 상태, 생체 정보를 실시간으로 추출한다. 이 정보를 바탕으로 해당 상황에 맞는 음악과 온도, 조명과 진동, 향기 등 최적화된 실내 환경을 능동적으로 운전자에게 제공하는 것이 바로 ‘R.E.A.D. 시스템’의 핵심이다. 그렇다면 자동차는 어떤 방식으로 인간의 생체 정보를 인식할까. 크게 두 가지로 나뉜다. 우선 대시보드에는 운전자의 얼굴 표정을 인식해 감정 정보를 추출하는 얼굴 인식 센서가 있다. 이를 통해 졸음운전이나 운전 불능 상태 등을 감지할 수 있다. 얼굴 표정으로 운전자의 감정 상태를 파악해 자동으로 선곡을 해주거나 실내 조명을 제어하는 것도 가능하다. 이와 함께 스티어링 휠에 적용된 전극형 심전도 센서는 심장 박동수와 피부 전도

2019년 라스베가스 CES 쇼에 20만여명이 가까운 참관자가 몰려들었다.

율을 비롯한 생체 정보를 추출한다. 심장마비 같은 위급 상황은 물론 심장 박동을 통한 운전자의 심리상태 유추도 가능하다. 이렇게 되면 자동차 스스로 운전자의 성향과 습관을 학습하고 축적된 운전자 데이터를 준거의 틀로 삼아 오디오, 공조, 조명, 조향 등 차량 내 각종 시스템을 능동적으로 제어할 수 있다. 운전자의 감정 상태와 생체 상황에 최적화된 공간을 창출해내는 것이다. ‘R.E.A.D. 시스템’이 기존의 생체 정보 인식 기술과 가장 다른 부분은 실시간으로 운전자의 감정에 가장 적합한 환경을 제공한다는 점이다. 사전에 설계된 제어 로직에 따라 졸음이나 갑작스러운 건강 이상 등에 대응하는 현재의 안전 기술보다 더욱 능동적이고 진보된 기술이라 할 수 있다.

알버트 비어만 기아차 연구개발본부장(사장)은 “R.E.A.D. 시스템은 ‘감각’이라는 무언의 언어를 통해 운전자와 차량 간의 지속적인 커뮤니케이션을 가능케 함으로써 운전자에게 최적화된 인간 중심적인 모빌리티 공간을 실시간으로 제공하게 될 것”이라고 말했다. 현대기아차 인포테인먼트개발센터 추교웅 상무는 “최첨단 차량제어 기술과 인공지능 기반 감정 기능이 융합된 결과물로 실내공간에서의 상호작용이 화두가 될 미래 모빌리티의 핵심 기술”이라면서 “감각이라는 무언의 언어를 통해 운전자와 차량 간의 지속적인 커뮤니케이션을 가능하게 함으로써 운전자에게 최적화된 인간중심적인 모빌리티 공간을 실시간으로 제공하게 될 것”이라고 말했다. 그리고 기아차는 R.E.A.D. 시스템에 적용된 세계 최초의 가상 터치식 제스처 제어 기술인 ‘V-터치(Touch)’도 공개했다. V-터치 기술은 3D 카메라를 통해 탑승자가 가리키는 손끝을 차량이 인식해 탑승자가 별도의 버튼 조작이나 스크린을 터치하지 않고도 제스처를 통해 조명과 온도, 공조 및 각종 엔터테인먼트 시스템을 제어할 수 있도록 하는 원거리 제스처 제어 기술이다. 이와 함께 기아차는 R.E.A.D. 시스템에 적용된 또 다른 혁신 기술인 ‘음악 감응형 진동 시트’도 선보였다.

손끝 하나로 제어한다

또 기아는 미래 스마트 시티 내 모빌리티의 새로운 대안이 될 개인화 이동 수단 ‘시드카’(SEED Car)도 전시했다. 인력과 전기 동력을 동시에 이용하는 하이브리드 시스템 기반의 4륜 전기 자전거인 시드카는 페달 어시스트 방식을 이용해 탑승자가 큰 힘을 들이지 않고 최대 100km까지 이동할 수 있도록 했다. 차량 보다는 더 작고 가벼우며, 기존 전기 자전거보다는 향상된 주행 성능을 자랑하는 ‘SEED Car’는 도심을 쉽고 재미있게 또 안전하게 주행할 수 있도록 디자인 됐으며, 기아자동차는 이를 통해 자율 주행이 보편화된 스마트 시티의 퍼스트 마일부터 라스트 마일까지의 여정에 새로운 가능성을 모색한다. 한편, 한편 기아차는 CES를 방문하는 고객들이 ‘감성 주행’을 직접 체험할 수 있도록, 이번 2019 CES에서 약 160평의 전시공간을 마련해 R.E.A.D 시스템 모듈과 ‘SEED Car’등 총 5종의 전시물을 통해 자율주행 시대 이후에 도래한 감성 주행을 알리는 데 주력했다. 3D 카메라 기반의 Virtual Touch가 R.E.A.D. 시스템에 세계 최초로 탑재된다. ‘R.E.A.D. 시스템’에는 세계 최초의 가상 터치식 제스처 제어 기술인 ‘V-Touch(Virtual Touch)’도 포함되어 감성 주행을 뒷받침 한다. V-Touch는 3D 카메라를 통해 탑승자가 가리키는 손끝을 자동차가 인식해 조명, 공조장치, 각종 엔터테인먼트 시스템을 제어할 수 있는 원거리 제스처 제어 기술이다. 기존 시스템은 근거리에서 제한된 운전자의 제스처에만 의존하는 반면, V-Touch는 탑승자의 손 뿐만 아니라 눈을 함께 인식해 정확도를 높인 것이 특징이다.

음악에 맞춰 진동이 울리는 ‘음악 감응형 진동 시트’는 공연장에 온 듯한 생생한 경험을 제공한다. 음악 감응형 진동 시트는 탑승자가 단순하게 음악을 듣는 것을 넘어 온몸으로 직접 느낄 수 있도록 연주되는 음악의 주파수와 비트에 따라 차량 시트의 패드 및 등받이에 진동이 울리는 기술로 탑승자에게 동시다발적인 청각과 진동 자극을 제공함으로써 공연장이나 클럽에서 느낄 수 있는 생생한 현장감을 선사한다. 기아자동차는 음악 감응형 진동 시트를 인포테인먼트적인 요소로 활용하는 것뿐만 아니라 마사지와 같은 기능을 추가함으로써 실내 거주성을 향상시키는 동시에 차선 이탈 경고 또는 사각지대 차량 경고와 같은 능동형 안전 기술과도 결합해 차량의 주행 안전성도 향상시킬 계획이다. 기아차는 음악 감응형 진동 시트에 마사지 기능도 추가했다. 이로써 실내 거주성을 향상시키는 동시에 차선 이탈 경고 또는 사각지대 경고 같은 능동형 안전 기술과도 결합해 차량의 주행 안전 성을 향상시킬 계획이다.

주행 안전성 향상

지금까지 소개한 기술은 먼 미래의 이야기가 아니다. 2019 CES 기아차 부스에서 직접 만날 수 있다. 기아차는 ‘감성 주행’을 방문객들이 직접 체험할 수 있도록 ‘R.E.A.D. 시스템’ 시험 모듈을 부스에 마련했다. 기아차 CES 부스에서는 세계 최초로 자동차가 탑승자의 얼굴 표정과 피부의 전기적 자극, 그리고 심박수에 따라 감정을 인식하는 모습을 볼 수 있다. 이를 바탕으로 자동차 스스로 실내 공간을 제어하는 모습을 보는 아주 특별한 경험 또한 가능했다. 부스에는 총 4가지의 R.E.A.D. 시스템 모듈이 준비됐다. 전체적인 시스템이 어떻게 구현되는지 확인할 수 있는 ‘R.E.A.D. 시스템 칵핏’, 1인용 모듈인 ‘R.E.A.D. Me’, 2인용 모듈인 ‘R.E.A.D. Now’, 4인용 모듈인 ‘R.E.A.D. Motion’이다. 1인승 모듈인 ‘R.E.A.D. Me’는 자동차가 탑승자의 감정을 분석해 최적의 환경을 만든다. 1인용 모듈인 ‘R.E.A.D. Me’는 얼굴 표정 인식 기술을 이용해 탑승자의 감정 상태를 실시간으로 분석한다. 그 감정 상태에 따라 음악 감응 진동 시트와 연계해 탑승자의 상황에 가장 적합한 맞춤형 음악과 진동, 향기를 제공한다. 이 모든 것들을 통해 지금까지의 그 어떤 자동차에서도 하지 못했던 특별한 경험을 누릴 수 있다. 2인용 모듈인 ‘R.E.A.D. Now’는 얼굴 표정 인식 기술과 음악 감응 진동 시트, V-Touch 기술도 적용된다. 뿐만 아니라 ‘라스베가스 자율 주행 투어카’라는 시뮬레이션도 탑재되어 있다. 얼굴 표정 인식을 통해 분석된 탑승자의 감정 상태에 따라 주행 루트를 추천하는 것은 물론, 각종 엔터테인먼트 활동을 제안하는 첨단 기술이다. 여기서 한 발 더 나아가 탑승자가 V-Touch 기술을 이용해 게임, 음악 장르 선택, 실내 환경 수정, 인터넷 현지 정보 검색 등의 기능을 체험할 수 있다. 4인용 모듈 ‘R.E.A.D. Motion’의 V-Touch를 통해 미래의 이동식 작업 공간을 체험할 수 있다. 탑승객들은 V-Touch를 이용해 스케줄과 회의록, 이메일 열람 등의 업무를 체험할 수 있으며, 실시간 컨퍼런스콜도 직접 참여할 수 있었다.
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라스베이거스 전자쇼CES란…?

1967년 처음 개최 후, 매년 라스베가스 컨벤션센터에서 개최되는 CES전시회는 세계적인 유명, 유력 업체들이 참가하여 IT Device & Solution 기술의 발전 트랜드를 선도하는 세계 최대 전시회다. 올해는 한국을 포함해 150개국에서, 500개사(한국 100여개사)가 참여했으며 참관객은 178,000명이었다. 올해 2019 CES에는 150여 개국 4500여 개 기업이 참가해 인공지능(AI), 5세대(5G) 이동통신, 자율 주행차 등 4차 산업혁명을 이끄는 혁신·첨단기술을 선보였다. CES의 주요 전시품목은 스마트홈 기기, 중소형 가전제품, 정보통신기기, 보안기기, 모바일 디바이스, SW, 3D Printer, Wearable Accessories 등이다. 주요 참가 업체는 한국의 LG전자, 삼성전자, 현대기아, Sony 등 글로벌 기업과 미주지역 메이저급 대형 유통 체인 및 딜러가 다수 참가하는 첨단 전자, IT 제품사 등이다. 참가국은 한국, 미국 외에도 아시아, 유럽, 남미 등 세계 150개국 총 17만 이상이 참관하는 전시회 주최자 공식 홈페이지: www.ces.tech이다.