자동차연구원 “알파마요가 그리는 자율주행 생태계” 보고서
“AI 추론+룰 기반 결합 하이브리드…업계 구도 재편 잠재력”
개방형 통합 플랫폼 공개…완성차-빅테크 협력 체제 확대 전망

알파마요의 주요 구성 요소./표: 한국자동차연구원 제공

[대한경제=강주현 기자] 자율주행 산업이 고비용 구조와 기술 불확실성이라는 이중고에 직면한 가운데, 엔비디아의 자율주행 개발 솔루션 ‘알파마요(Alpamayo)’가 업계 구도를 바꿀 수 있다는 분석이 나왔다.

한국자동차연구원(KATECH)은 9일 발간한 ‘알파마요가 그리는 자율주행 생태계’ 보고서를 통해 이 같이 밝혔다.

보고서에 따르면 자율주행차 상용화는 당초 예상보다 수년 지연되고 있다. 맥킨지는 로보택시의 글로벌 전개가 2029년에서 2030년으로, 도시 단위 L4(레벨4, 특정 조건에서 사람 개입 없이 스스로 주행하는 단계) 개인 승용차 시범운영이 2030년에서 2032년으로 각각 늦춰질 것으로 내다봤다. 소프트웨어 개발과 테스트, 데이터 수집 등에 막대한 비용이 드는 데다 기존 기술 방식도 한계를 보이고 있기 때문이다.

기존 주류인 룰 베이스 방식은 사전에 정의되지 않은 돌발 상황에 대응하기 어렵고, 테슬라 등이 주도하는 E2E(엔드투엔드) 방식은 판단 과정을 설명할 수 없는 ‘블랙박스’ 문제가 있어 규제 대응에 한계가 있다.

엔비디아는 이런 난제에 대한 해법으로 알파마요를 내놓았다. 알파마요는 개방형 통합 플랫폼으로, 시각-언어-행동(VLA) 모델 ‘알파마요(Alpamayo) 1’이 핵심이다. 카메라 등으로 받아들인 시각 정보를 언어적 맥락으로 변환해 이해하고, ‘생각의 사슬(CoT)’ 기법으로 판단 근거를 단계적으로 추론한다. 쉽게 말해 자율주행차가 왜 그런 판단을 내렸는지 사람의 말로 설명할 수 있는 AI 모델이다.

이 모델은 현실의 물리 법칙을 반영한 가상 환경에서 주행을 반복하며 성능을 높이는 시뮬레이션 프레임워크 ‘알파심(AlpaSim)’을 통해 정교하게 다듬어진다. 여기에 전 세계 25개국 2500개 이상 도시에서 수집한 1700시간 이상의 대규모 주행 데이터셋까지 함께 제공해 개발자들이 별도의 데이터 확보 없이도 모델을 학습시킬 수 있도록 했다.

연구원은 알파마요의 핵심 특징으로 AI의 직관적 추론과 룰 기반의 안전 검증을 결합한 ‘하이브리드 아키텍처’를 꼽았다. 일반적 상황에서는 AI 모델이 주행을 주도하되, 불확실한 상황에서는 전통적인 안전 시스템이 제어권을 갖는 방식이다.

김한솔 한국자동차연구원 선임연구원은 “행동의 인과관계를 자연어로 제시해 블랙박스 모델의 해석 가능성을 확보하고, 규제 당국의 인증 대응에도 유리하다”며 “고도의 시뮬레이션과 표준 데이터셋을 제공해 물리적 주행 테스트 대비 검증 시간을 단축하고 후발 기업의 기술 진입 장벽을 낮출 수 있다”고 분석했다.

산업 구도 변화에 대해서도 주목할 만한 분석을 내놨다. 연구원은 자율주행 접근이 E2E 중심 체제와 E2E+룰 기반을 병용하는 하이브리드 체제로 양분될 수 있다고 봤다.

테슬라의 E2E 방식은 체감 성능을 개선하고 있지만 설명 불가능성 때문에 제도적으로는 레벨2(운전자가 항상 전방을 주시하며 차량의 조향ㆍ가감속을 보조받는 단계) 단계에 머물러 있는 반면, 하이브리드 체제는 안전성 검증이 상대적으로 용이해 레벨3(특정 조건에서 차량이 스스로 주행하되, 시스템 요청 시 운전자가 개입하는 단계) 이상 인증을 앞당길 수 있다는 것이다.

개발 방식도 변화가 예상된다. 보고서는 “완성차 기업 단독 개발보다는 완성차와 플랫폼 기업이 높은 수준에서 협력하는 수평적 분업 체계가 확대될 것”이라고 진단했다. 특히 자율주행 후발 완성차 기업들에는 엔비디아 등 빅테크가 제공하는 데이터셋과 시뮬레이션 인프라를 활용하는 것이 불가피한 선택이 될 수 있다고 봤다.

다만 보고서는 한계도 짚었다. 김 연구원은 “VLA의 언어적 설명 기능이 돌발 상황에 대한 물리적 대응의 완결성을 보장하지는 않으며, 시뮬레이션 위주 학습은 현실과의 정합성 문제에서 자유로울 수 없다”며 “또한 벤츠ㆍJLRㆍ루시드 등 완성차 기업과의 협력이 진행되고 있지만, 플랫폼 종속을 우려하는 완성차 기업의 견제도 극복해야 할 과제”라고 분석했다.


강주현 기자 kangju07@

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