상용 트럭 운송 부문은 미국 경제에서 중추적인 역할을 맡고 있다. 코로나19로 인한 공급망 혼란이 미국 전체로 퍼져 나가면서 지난 몇 년 동안 상용 트럭 운송 서비스의 중요성이 더욱 강조되었다. 그러나 동시에 트럭 운송 희망자를 찾는 것은 점점 더 어려워지고 있다. 미국 트럭 협회에 따르면 미국 트럭 운전사의 평균 연령은 약 48세이나, 장거리 트럭 운전사의 경우에는 평균 연령이 더 높다고 한다. 이러한 사실에서 작년에 미국이 80,000명에 달하는 운전 인력의 부족으로 어려움을 겪었던 이유를 찾을 수 있다.

코디악 로보틱스(Kodiak Robotics)의 장거리 트럭 운송 자율주행기술인 코디악드라이버(kodiakDriver)에는 센서포드(SensorPods™)로 알려진 모듈식 하드웨어 시스템이 내장되어 있다. 이 시스템은 트럭의 기존 미러 마운트 지점을 사용하여 주행 환경을 “확인”하는 데 필요한 다수의 센서를 통합하는 역할을 한다.

업계 여러 분석가들은 장거리 상용 트럭 운송 부문에서 자율주행차량 기술이 가장 먼저 실용화될 것으로 내다보고 있다. 고속도로 주행은 고려해야 할 요소가 많은 보조 도로와 시내 거리 주행 대비 비교적 덜 복잡한 까닭이다.

아울러 경제적인 관점에서 볼 때 트럭 운송 산업은 자율주행차량 기술로부터 막대한 이점을 누릴 수 있다. 100만에서 200만 마일을 운행하는 트럭의 경우 자율주행 시스템 도입 비용을 상쇄하기란 그리 어렵지 않은 일이다. 또한 사람이 운전하는 트럭은 근로 시간 제한으로 일일 운전 시간이 평균 7.5시간에 그치지만, 자율주행 트럭은 연료 보급, 새 화물 접수 및 픽업을 위해 정차하는 시간을 제외하고는 운전 시간을 두 배 또는 세 배까지 늘릴 수 있다.

장거리 자율주행 트럭 운송 서비스의 도입을 목표로 하는 코디악 로보틱스

배경 정보부터 살펴보면, 코디악로보틱스는 2018년에 설립된 회사로 운송 차량에 통합 가능한 장거리자율주행기술의 개발에 중점을 두고 있다. 코디악의 자율주행 솔루션인 코디악드라이버에는 센서포드로 알려진 모듈식 하드웨어 시스템이 내장되어 있다. 이 시스템은 트럭의 기존 미러 마운트 지점을 사용하여 주행 환경을 “확인”하는 데 필요한 다수의 센서를 통합하는 역할을 한다. 모듈식 설계가 적용된 센서포드는 짧은 시간 안에 전원을 켜고 끌 수 있기에 특수 교육을 받은 기술자가 별도 장치를 설치하고 센서 네트워크를 재조정하지 않아도 사용자는 최대한의 운용 시간을 경험할 수 있다.

코디악은 데이터 수가 과다하고 업데이트하기 어려운 HD 맵 대신, 자율주행을 구현하는 데 필요한 정보만 내장된 자사 스파스 매핑(Sparse Mapping) 기술을 사용한다. 레이더, 카메라, 라이다의 데이터를 활용하여 모든 환경 조건에서 도로 상황을 확인하는 종합 센서 융합 시스템인 코디악 비전(Kodiak Vision)은 이러한 매핑 기술을 보완한다.

코디악은 2019년 텍사스주 달라스 남부에서 주사무소 운영을 개시한 이래 복잡한 장거리 주행 환경을 처리할 수 있는 안전한 시스템의 개발에 주력해 왔다. 올해만 해도 코디악은 화물 운송 분야에서 잘 알려진 여러 구간을 시험 주행한 바 있는데, 특히 달라스부터 애틀랜타에 이르는 구간을 무정차 왕복 주행 4회 완수하면서도 중단 없이 작동하는 성과를 거뒀다. 2022년 8월부터 코디악은 가정용품 소매업체인 이케아(IKEA)를 위해 텍사스 베이스톤에 위치한 유통센터와 프리스코(Frisco) 이케아 스토어 간 구간에서 주 7일로 자율주행 화물 운송 서비스를 수행하고 있다.

회사 설립자이자 CEO인 돈 브루넷(Don Burnette)은 “코디악 팀은 자율주행차량 산업에서 오랫동안 경력을 쌓은 숙련자들로 구성되어 있다. 덕분에 자율주행차량 산업이 활기를 띠기 시작할 때부터 시행착오를 최대한 줄이고 비교적 단기간에 성과를 거둘 수 있었다.”라고 언급하였다.

바이코 전력 솔루션으로 복잡하고 까다로운 센서 분야의 기술 요건 충족

코디악은 자율주행 트럭 운송 환경에서도 전력 시스템 설계가 신뢰성, 효율성 그리고 시스템 내부 상태 모니터링 능력 등 세 가지 중점 요소를 계속해서 달성해야 한다는 점을 파악했다.

이러한 요건 때문에 코디악은 맞춤 설계를 담당하는 바이코 코퍼레이션(Vicor Corporation) 측 자회사인 바이코 파워 시스템(Vicor Power Systems)과 제휴 관계를 맺었다. 당사는 바이코 전력 모듈을 활용하여 고밀도 고성능 전력 시스템을 설계했는데, 자율주행차량 시스템에 아주 이상적인 설계로 인정받고 있다. 코디악 전력 시스템에 장착한 다수의 바이코 전력 모듈은 12V, 24V 및 48V 전력공급 버스를 요구하는 센서의 기술적 요건을 무리 없이 충족한다. 사용된 모듈의 예로는 바이코 NBM6123, BCM 6123, PRM 및 VTM 등이 있다. 바이코 전력 모듈 모두는 초소형 패키지에서도 높은 신뢰성과 전력 변환 효율성을 발휘한다.

또한 바이코는 모든 코디악 센서의 전압과 전류를 모니터링하여 모든 시스템 구성 요소에서 출력을 제어하고 구성 요소 상태를 최적화하는 설계를 구현하는 데 일조했다. 코디악 플랫폼에는 특정 센서, 액추에이터 및 프로세서로 연결되는 4개의 기본 버스가 내장되어 있다. 각각의 출력은 독보적인 성능의 CAN 버스를 통해 모니터링되고 개별적으로 제어된다.

현재 코디악이 사용 중인 다수의 바이코 전원력모듈은 12V, 24V 및 48V 전력공급 버스를 요구하는 주요 센서 요건을 무리 없이 충족한다. 사용된 모듈의 예로는 바이코 BCM 6123, PRM 및 VTM 등이 있다.

이에 더하여 바이코는 차고에 주차하여 충전하는 트럭을 위해 48볼트 배터리 충전 기능도 제공하였다. AC 육상 전력 시스템이 적용되었기에 엔진이 작동하지 않을 때에도 배터리 상태가 유지되므로 유지보수 기술자 및 엔지니어는 차량을 실내에서도 사용할 수 있다. 바이코 48볼트 시스템을 트럭에 접목함으로써 코디악은 케이블 크기, 중량, 낭비 공간을 줄이고 고전력 환경에서도 차량을 운용할 수 있었다.

상업 운송 부문과 트럭 운전자의 미래를 근본적으로 혁신할 바이코와 코디악

오늘날 상업 운송은 다소 과소평가된 감이 있지만, 아직까지 세계 경제를 유지하는 데 없어서는 안 될 필수적인 분야로 자리잡고 있다. 지금 이 순간에도 코디악은 자율주행운송 기술로 트럭 운송의 안전성과 효율성을 향상시켜 상업 운송 업계를 혁신하는 데 심혈을 기울이고 있다.