karl 차세대 자동 연결 주행 연구 차량

초록

karl은 폭스바겐 T7 멀티밴을 기반으로 한 L4 수준 연구용 차량으로, 40 mm 알루미늄 레일에 모듈형 캐빈·루프 랙을 설치해 고성능 컴퓨팅, 19인치 12U 스위치, 5G·V2X 통신, 8대 스테레오 카메라·4대 회전 라이다·FMCW 라이다·다중 레이더 등 풍부한 센서 스택을 제공한다. 독립적인 5 kWh 전원 시스템과 CAN‑tap 기반 액추에이터 제어, ROS 2 기반 소프트웨어 스택을 통해 실제 도로에서의 검증·데이터 수집·연구를 지원한다.

상세 분석

karl은 연구기관이 자체적으로 L4 수준 자동주행을 수행할 수 있도록 설계된 종합 플랫폼이다. 베이스 차량으로 선택된 폭스바겐 T7 멀티밴은 장거리 하이브리드 파워트레인과 넓은 실내 공간을 제공해 전력·컴퓨팅·인력 배치를 유연하게 만든다. 차량 내부에는 40 mm 알루미늄 프로파일로 구성된 2개의 19인치 12U 캐빈 랙이 설치돼 전원 공급, 고성능 컴퓨터(HPC), 이더넷 스위치, 5G 라우터, V2X 모듈 등을 모듈식으로 장착한다. 루프 랙은 센서 배치를 비침습적으로 구현하며, 각 코너에 Ouster OS1 회전 라이다와 스테레오 카메라(ZED X)를 장착해 360° 시야를 확보한다. 전방에는 Aeva Aeries II FMCW 라이다를 두어 거리와 속도 정보를 동시에 제공, 레이더와 카메라의 한계를 보완한다. 레이더는 Altos V2와 Smartmicro DRVEGRD 시리즈를 활용해 전·후·측면을 4D 이미지로 측정, 악천후에서도 견고한 감지를 가능하게 한다. 전원 시스템은 Clayton LPS II 3000 기반의 5 kWh 배터리와 DC‑DC 변환기를 이용해 3 kW 연속 AC·2.16 kW DC 전력을 공급하고, 개별 퓨즈와 Modbus‑TCP 제어를 통해 서브시스템을 선택적으로 활성화한다. CAN‑tap을 이용한 액추에이터 제어는 기존 OEM 어댑티브 크루즈와 주차 보조 기능을 활용해 저비용으로 차량 구동을 구현한다. 소프트웨어는 ROS 2 기반으로, 센서 캘리브레이션(ros2‑calib)과 실시간 로컬라이제이션(SBG Ekinox Micro + RTK) 등을 통합한다. 이러한 설계는 모듈성, 확장성, 비용 효율성을 동시에 달성하면서, 학계·산업이 실제 도로에서 데이터를 수집·공유하고, V2X·5G 기반 연결 서비스를 실험할 수 있는 기반을 제공한다. 다만, 차량 무게 증가와 전력 소비가 연비에 미치는 영향, 센서 간 시차 보정 및 데이터 동기화 복잡성, 그리고 상용화 단계에서 요구되는 안전 인증 절차 등은 향후 과제로 남는다.