비레즈 시뮬레이션테크놀로지, 주행 시뮬레이션을 위한 완벽한 툴 체인 제공

3D 콘텐츠 생성에서 복잡한 교통 시나리오 시뮬레이션까지

2018년 01월호 지면기사  /  글│윤 범 진 기자 _ bjyun@autoelectronics.co.kr

2017년 5월 엠에스씨소프트웨어(MSC Software Corporation)에 인수된 비레즈 시뮬레이션테크놀로지(VIRES Simulationstechnologie GmbH)의 마리우스 뒤퓌(Marius Dupuis) 전무이사(Managing Director)를 서울 파크하얏트호텔에서 만났다. 뒤퓌는 비레즈의 공동 설립자이다. 비레즈는 능동안전 시스템, ADAS, 자율주행차의 개발 및 테스트, 검증을 위한 소프트웨어 개발 전문업체다.

자율주행 시뮬레이션 전략 강화

비레즈 시뮬레이션테크놀로지(이하 비레즈)는 시뮬레이션 환경의 손쉬운 구축과 해석 강건성, 고속 성능을 통해 주요 자동차 OEM 및 부품업체를 고객으로 두고 있다. 고객 중에는 최근 자동차 업계에 진출한 IT 기업과 세계 유명 대학들도 포함돼 있다.

비레즈는 1996년 설립 당시 단순히 3D 콘텐츠만을 제공하는 서비스 업체였으나, 현재는 서비스가 포함된 전체 제품을 제공하는 회사로 성장했다. 회사의 핵심 제품은 ‘가상 테스트 드라이브(Virtual Test Drive, VTD)’이다. 비레즈는 VTD와 함께 다양한 추가 툴과 서비스를 제공한다.


상호운용성 표준을 따르는 업계 컨소시엄의 주요 공헌사로서, 비레즈는 사실상(de-facto) 업계 표준인 OpenDRIVE, OpenCRG, OpenSCENARIO를 확립하는데 크게 기여했다. 또한 독일연방 경제에너지부(the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy)가 추진 중인 페가수스 공동 프로젝트(PEGASUS joint project)에 아우디, BMW, 콘티넨탈, 다임러, 폭스바겐 등의 자동차 OEM 및 IPG Automotive와 함께 파트너로 참여하고 있다.

페가수스 공동 프로젝트는 자율주행 표준을 만들 목적으로, 자동차 관련 회사와 연구기관 등 총 17개 프로젝트 파트너를 선정해 자율주행 분야의 핵심 기술을 개발하고 있다. 이 프로젝트는 고도화된 자율주행 기능이 개발되는 2019년 중반까지 진행된다.

비레즈는 페가수스 프로젝트에서 주행 환경을 실시간으로 시뮬레이션 하는 기술 영역을 담당하고 있다. 이 영역에는 주행 환경의 3D 시뮬레이션 및 주행 환경의 시각화 외에도 센서 모델을 사용한 탐지 기술 등이 포함된다. 매개변수를 설정할 수 있는 운전자 모델은 본인 차량뿐 아니라 외부 차량에도 사용할 수 있으며, 매개변수화가 가능한 다른 차량 모델과 함께 복잡한 교통상황을 시뮬레이션 할 수 있다.


비레즈는 자율주행 기술의 개방형 표준 개발에 결정적인 역할을 했다. 개방형 표준은 도로 시뮬레이션을 위한 OpenDRIVE와 도로 표면 시뮬레이션을 위한 OpenCRG, 테스트 시나리오 시뮬레이션을 위한 OpenSCENARIO로 구성된다. 이 표준을 기반으로 VTD의 시뮬레이션 도구와 완벽하게 호환되는, 가상 경로 네트워크를 생성할 수 있는 솔루션도 있다.

페가수스 프로젝트에서, 비레즈는 실험실 테스트(Lab Test) 분야의 ‘서브 프로젝트 3’과 관련된 분야에서 주로 활동하고 있다. VTD는 도로 환경을 구축하는 데 있어, 사용자가 아주 정밀한 모델링을 쉽게 생성할 수 있도록 돕는다. 기본적으로 운전자 및 차량 모델을 제공할 뿐만 아니라 타 소프트웨어와 쉽게 연계할 수 있다.

가상 테스트 드라이브

VTD는 3D 콘텐츠 생성에서 복잡한 교통 시나리오의 시뮬레이션까지, 그리고 단순화된 센서 또는 물리적으로 구동되는 센서의 시뮬레이션까지 모든 범위를 포괄한다. SIL(Softwarae-in-the-Loop), DIL(Drive-in-the-Loop), VIL(Vehicle-in-the-Loop), HIL(Hardware-in-the-Loop) 애플리케이션에 사용되며 타사 솔루션 또는 사용자가 커스터마이징한 솔루션 등과 함께 연동해 시뮬레이션을 수행할 수 있다. VTD는 개방형, 모듈식으로 구성돼 있어 다른 솔루션과 쉽게 인터페이스 및 통합할 수 있다.

VTD는 크게 3가지 단계, 즉 가상세계 생성, 가상세계 구성, 가상세계 시뮬레이션으로 구성된다.

가상세계 생성 (Creation of Virtual Worlds)
VTD Road Network Editor(ROD)는 무제한의 차선, 복잡한 교차로, 포괄적인 신호, 도로망 및 철도망을 상세하게 설계할 수 있다. 가상세계는 사용자가 처음부터 설계하거나 혹은 기존 데이터베이스 파일에서 가져올 수 있다. 다양한 가져오기 및 내보내기 형식뿐 아니라 3D 모델, 국가별 표지판, 신호의 대형 라이브러리 등도 지원한다.

가상세계 구성 (Configuration of Virtual Worlds)
도로, 신호등, 교차로 등과 같은 가상세계를 생성한 뒤, 이를 동적으로 연결 및 구성해 주는 단계다. 사용자는 대형 차량, 보행자 및 운전자 라이브러리를 다양하게 정의할 수 있다. 몇 번의 마우스 클릭만으로 신호 제어 프로그램을 구성하고 대상을 배치할 수 있으며, 다양한 이벤트를 추가할 수 있다.

가상세계 시뮬레이션 (Simulation of Virtual Worlds)
가상세계를 구성한 뒤, 구성된 환경을 소프트웨어 상에서 혹은 하드웨어와 연관시켜 실제 세계와 유사하게 시뮬레이션 할 수 있다. 이와 같은 시뮬레이션을 위해 VTD는 한 개의 워크스테이션에서부터 최대 규모의 HPC 환경까지 지원한다.



_ 비레즈는 올해로 설립 20주년을 맞습니다. 그 동안 자동차 업계와 많은 프로젝트를 해오셨으리라 생각합니다.
뒤퓌 _
처음부터 기술의 최전방에서 활동해 온 비레즈는 지난 20년 동안 고객에게 서비스를 제공해 왔습니다. 비레즈의 서비스는 양방향 주행 시뮬레이터를 위한 고품질 3D 콘텐츠를 시작으로 트래픽 모델과 센서 모델을 생성함으로써 더욱 더 전문화됐습니다. 비레즈는 BMW의 주행 시뮬레이터 제작에 참여했으며 현재도 협업하고 있습니다. 가장 기억에 남는 일은 2012년 미국 캘리포니아 산호세에서 개최된 엔비디아(NVIDIA) GPU 테크놀로지 컨퍼런스(GPU Technology Conference, GTC)에서 센서 시뮬레이션을 위한 실시간 레이-트레이싱(ray-tracing)을 선보였을 때입니다. 아우디와의 공동 프로젝트였습니다.

우리의 핵심 프로젝트는 표준화 이니셔티브인 OpenDRIVE, OpenCRG, OpenSCENARIO입니다. OpenDRIVE는 다임러와의 협력으로 2006년 시작됐고, OpenCRG는 다임러, BMW, 아우디, 폭스바겐, 포르쉐가 참여하는 공동 프로젝트입니다. OpenSCENARIO는 대부분의 OEM과 여러 티어1(Tier1), 부품업체들이 참여하고 있습니다.

_ 2017년 5월 엠에스씨에 인수됐습니다. 이번 합병으로 고객에게 어떤 혜택이 있을까요?
뒤퓌 _
비레즈와 엠에스씨는 겹치는 기술이 없습니다. 따라서 합병 후에도 비레즈는 그대로 유지되며 자체 도메인에서 성장을 이어갈 것입니다. 엠에스씨도 마찬가지입니다. 그러나 양사의 기술이 합쳐지면서, 고객 기반을 광범위하게 확대할 수 있을 뿐만 아니라 공동 지원 및 마케팅 활동을 최대한 활용할 수 있게 됐습니다. 그 중에서도 가장 중요한 것은 우리가 기술적으로 협력할 수 있다는 사실입니다. 이는 제품을 새로운 방식으로 결합할 수 있고 자원을 묶을 수 있음을 의미합니다.

Adams Car와 Adams Real Time은 VTD와 결합해 최상의 환경 및 센서 모듈과 연결된 동급 최고의 차량 동역학 시뮬레이션을 구현할 수 있습니다. 이를 통해 고객들은 매우 정확한 차량 동역학으로 ADAS, 능동 안전, 자율주행 시스템을 보다 쉽게 테스트 할 수 있습니다.

VTD는 SimManager와 연결할 수 있습니다. 우리는 전체 데이터 관리와 베리언트(variant) 제어를 통해 수많은 시나리오를 시뮬레이션 할 수 있는 자체 솔루션을 제공합니다. VTD는 이미 인공지능(AI)에 대한 트레이닝 데이터를 작성하기 위해 미국 동료들을 지원하고 있습니다. 두 회사의 합병으로 많은 기술적, 상업적 시너지 효과를 낼 것입니다.

_ 비레즈의 핵심 제품인 VTD의 독특한 특징은 무엇이며, 그 이유는 무엇인가요?
뒤퓌 _
우리는 200대 이상의 차량이 포함돼 있는 복잡한 시나리오를 생성하고 애니메이션을 만들 수 있습니다. 이것은 간단한 작업이 아닙니다. 우리가 양방향 주행 시뮬레이션을 시작한 이래로, 주행 시뮬레이터를 조작하는 사람에게 “자연스러운 느낌”의 교통 환경을 제공하는 것이 항상 중요한 요구였습니다. 이것은 ADAS 기능을 개발하고 테스트하기 위해 복잡한 상황이 요구되는 오늘날 큰 도움이 됩니다.

또한 VTD는 모듈화가 굉장히 잘 돼 있어서, 사용자에게 양단간의 결정을 강요하지 않습니다. 우리는 사용자가 필요로 하는 기능을 제공하지만, 사용자가 자신의 모듈과 기능 등을 결합할 수 있는 충분한 자유도를 제공합니다. 코시뮬레이션(co-simulation)은 VTD를 사용하는 표준 방법입니다. 또한 VTD 기능을 확장하기 위한 SDK를 제공함으로써 사용자들이 원하는 용도로 사용할 수 있도록 솔루션을 맞출 수 있습니다.



_ VTD가 개방형이며 모듈식으로 구성돼 있다는 의미는 무엇인가요?
뒤퓌 _
우리는 개방형 표준(OpenDRIVE, OpenCRG, OpenSCENARIO)을 사용합니다. 우리의 핵심 인터페이스는 사용자가 이용할 수 있도록 잘 문서화돼 있으며, 독립적인 프로세스로 실행될 수 있는 다양한 모듈에 퍼져 있다면 VTD 기능 전체를 사용할 수 있습니다. 후자는 모듈을 여러 컴퓨터에 분산시켜, 사용자가 시스템을 쉽게 확장할 수 있는 기회를 제공합니다. 모든 모듈은 디폴트(default) 단위로 네트워크 인터페이스를 통해 통신하므로(단일 컴퓨터에서도 동일), 여러 컴퓨터에 분산시켜도 아무런 변화가 없습니다.

우리는 기본적으로 써드파티 소프트웨어를 사용하지 않기 때문에 스스로도 개방적이라고 생각합니다. 모든 기능은 당사에서 개발했으며 모두 액세스 할 수 있습니다.

_ VTD 구동 환경이 워크스테이션에서부터 고성능 컴퓨팅(High-Performance Computing, HPC) 환경까지 지원한다는 의미를 어떻게 이해하면 될까요? 워크스테이션 환경에서는 고급 연산을 수행하기 어려울 텐데요.
뒤퓌 _
모듈 방식, 개방형 인터페이스, 그리고 외부 패키지로 완전히 제어할 수 있는 수단을 통해, VTD를 원하는 플랫폼으로 확장할 수 있습니다. 이것은 실시간 제어나 “가능한 빠른” 모드에서 실행할 수 있습니다. VTD는 64비트 리눅스를 기반으로 하므로 HPC 환경을 위한 완벽한 조건을 갖추고 있습니다.

VTD는 ADAS 엔지니어의 워크스테이션에서 단일 인스턴스(instance)로 사용할 수 있지만, HPC 환경에서도 수정 없이 사용할 수 있습니다. 하나의 플랫폼용으로 작성된 시나리오와 콘텐츠를 또 다른 플랫폼에도 사용할 수 있습니다.

_ 아무리 뛰어난 툴이라도 고도로 훈련된 CAE 인력을 요구하고, 배우기 어렵고 직관적이지 않으면 무용지물이 될 수 있습니다. 그런 면에서 VTD는 어떤가요?
뒤퓌 _
VTD는 다양한 기술 수준을 요구하는 다른 모듈들과 함께 제공됩니다. 따라서 엔지니어들은 특정 툴에 대해 교육을 받을 수 있으며, 다수의 VTD를 설치해 사용하는 조직 내의 워크플로를 최적화 할 수 있습니다. 엔지니어 단독인 경우, 가파른 학습곡선을 마스터해야합니다. 그러나 비레즈 팀은 초보 사용자라도 적정 시간 내에 사용법을 습득할 수 있도록 FAQ, 템플릿, 셋업 및 개인 지원에 대한 대규모 데이터베이스를 제공합니다.

사용성은 우리에게 중요한 문제이며, 우리는 소프트웨어와 사용자 기반 사용법이 시간이 지남에 따라 바뀐다는 사실을 잘 알고 있습니다. 우리는 후속 조치뿐 아니라, 앞서 사용자 요구사항을 해결하기 위해 최선을 다하고 있습니다.

_ 시뮬레이션 툴도 진화를 거듭하고 있습니다. 진화의 방향성에 대해 견해를 듣고 싶습니다.
뒤퓌 _
시뮬레이션은 더욱 포괄적인 기능을 제공할 것입니다. 즉 과거에는 툴이 한 가지 측면의 시뮬레이션(예를 들어 차량 동역학, 교통, 센서)에 특화돼 있었다면, 이제는 모든 요구사항을 관리해야합니다. 또한 고객들은 경쟁력과 관련있다고 생각하는 영역에 대해 자체 솔루션을 만드는 경향이 있습니다. 이것은 시뮬레이션 세계가 더 이질화되고 여러 툴들이 복잡한 환경에서 함께 돌아가야 한다는 것을 의미합니다.

때문에 비레즈는 도로망 및 시나리오에 대한 표준 수립에 있어서 주도적인 역할을 하고 있습니다. 이렇게 하면 서로 다른 툴들을 쉽게 결합할 수 있으며, 사용자들은 데이터를 하나의 툴체인에서 다른 툴체인으로 마이그레이션 할 수 있습니다. 툴 공급업체들은 이러한 표준을 적용하는 것이 좋습니다.

_ 비레즈가 OpenDRIVE, OpenCRG, OpenSCENARIO를 확립하는데 기여한 것으로 알고 있습니다.
뒤퓌 _
비레즈와 저는 이 모든 이니셔티브의 공동 창립 멤버입니다. 다시 말해 우리가 초기부터 표준화의 필요성을 명확히 인식했음을 의미합니다. 비레즈는 언급된 모든 이니셔티브를 위해 웹사이트를 운영하고 있으며 이슈 추적 시스템과 뉴스레터를 관리하고 있습니다. 또한 가장 중요한 활동으로 가능한 한 표준을 널리 홍보하여 커뮤니티를 성장시키는 데 주력하고 있습니다. 이외에도 표준의 실제 사양을 작성하는 핵심 멤버입니다.

OpenCRG의 경우, 비레즈가 현재 다운로드 할 수 있는 오픈소스 소프트웨어를 실제로 작성한 회사입니다. C-API는 원래 제가 개인적으로 작성한 것입니다.


_ 자율주행으로 화제를 돌려보겠습니다. 완전 자율주행이 가능한 레벨5의 양산 시점(또는 상용화 시점)을 2020년으로 보는 견해가 있습니다. 이 견해에 대해 어떻게 생각하시나요?
뒤퓌 _
머지않아 5단계 자율주행 차량이 등장할 것입니다. 이것은 어디까지나 저의 가정입니다. 하지만 운행을 보증하는 환경 범위와 속도 범위는 처음부터 모든 범위를 다루지는 않을 것입니다. 그러나 이것은 저의 개인적인 평가일 뿐, 고객의 의견이나 비전은 아닙니다.

_ 자율주행차 분야에 Google 등 거대 IT 회사들이 많은 투자를 하고 있습니다. 구글은 600여 대의 테스트 차를 운용하는 동시에, 2만 5,000대 규모에 달하는 가상 주행 시뮬레이션까지 동원해 데이터를 모으고 있습니다. 비레즈의 고객사 중 IT 회사 비중은 어떻게 되며, 계속 늘고 있는 추세인가요?
Marius Dupuis
우리는 IT 회사들과도 일을 하고 있습니다. 하지만 매우 민감한 측면이 있기 때문에, 더 이상 세부사항을 공개할 수 없음을 이해해주시기 바랍니다.

_ 페가수스 연구 프로젝트(PEGASUS RESEARCH PROJECT)에 파트너로 참여하고 있는 것으로 알고 있습니다. 이 프로젝트에서 비레즈의 역할은 무엇입니까?
뒤퓌 _
페가수스는 독일 정부가 자금을 지원하는 연구 프로젝트입니다. 이 프로젝트는 다양한 분야(실제 도로, 성능 시험장, 시뮬레이션)에서 고도로 자동화된 주행 시스템 개발을 위한 테스트 전략 및 품질 기준을 확인하는데 중점을 두고 있습니다. 유스케이스는 소위 “Highway Chauffeur(고속도로 운전기사)”입니다. 비레즈는 아주 소수의 툴 공급업체 중 하나입니다. 우리는 시나리오를 정의하는 팀(OpenSCENARIO의 역할 중 일부)과 센서 시뮬레이션 그룹에서 주도적으로 활동하고 있습니다.

_ 한국의 현 고객 및 잠재 고객에게 어떤 약속의 말씀을 주시겠습니까?
뒤퓌 _
한국은 매력적이고 아주 특별한 시장입니다. 엠에스씨의 새로운 멤버십을 통해 우리는 고객 기반을 확대할 수 있게 됐으며, 무엇보다도 현지 지원이 가능해졌습니다. 유럽에서 우리의 비즈니스 모델의 일부는 고객에게 더 가까이 다가가는 것이었습니다. 마찬가지로 한국에서도 고객에게 더 가까이 다가갈 때만이 성장할 것입니다.
 

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