차량과 실시간 통신 `C-ITS` 2030년 완성… 세종시 전역 자율주행 도로로

차세대 지능형교통체계 구축 시범운영
올해부터 시험운행구간 전국으로 확대
국토부, 2020년까지 47개 기관과 협력
V2X 활용 자율주행 도로시스템 개발
방음터널 등 주행에 부적합 요소 많아
공사구간 · 사고구간 정보도 연구해야

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차량과 실시간 통신 `C-ITS` 2030년 완성… 세종시 전역 자율주행 도로로
지난 3월 21일 한국도로공사가 세종시 인근에서 C-ITS(차세대 지능형교통시스템) 시연을 진행한 가운데, C-ITS 장비를 구축한 버스 내 모니터에서 운행중인 도로의 지도 상황 중 보행자 충돌방지 경고 서비스가 제공되고 있다. 한국도로공사 제공

■안전한 자율주행시대 열어라
(4) 디지털 인프라로 진화하는 도로


자율주행자동차 시대가 빠르게 열릴 전망이지만 모든 차량이 자율주행 기능을 갖추기 전까지는 자율차와 일반차량이 함께 도로를 이용해야 하는 과도기가 불가피하다. 또 자율차가 최대한의 첨단 기능을 발휘하려면 도로도 통신, 센싱, 정보서비스 등이 가능한 미래형으로 업그레이드돼야 한다.

지난달 서울 여의도 국회의사당 앞에서 국내 첫 도심 시범주행을 한 서승우 서울대 교수팀의 자율차 '스누버'는 전반적으로 주행에 성공했지만, 일반 도로 위에서 일반 차량들과 함께 달리다 보니 라이다 4대와 카메라·센서만으로 자율주행을 100% 소화하는 데 한계를 보이기도 했다. 신호등 인지 거리가 50m 정도로 짧아 제대로 인식하지 못하는 경우가 있었고 돌발 상황에 급제동하는 문제점을 드러냈다.

이는 국내에만 국한된 상황은 아니다. 지난해 미국 플로리다주에서 시범 운행에 나섰던 테슬라의 '테슬라S'는 트럭과 부딪히며 운전자가 사망하는 사고가 발생했으며, 올해 우버의 자율주행 택시도 시범운행 중 교통사고를 일으켜 시험운행이 일시 중단됐다. 기존 도로 인프라가 자율차에 맞게 설계되지 않았기 때문이다.

자율차가 제대로 달리려면 현 수준의 사회기반시설(SOC)인 도로, 철도, 항공, 대중교통 인프라보다 업그레이드된 ICT, 빅데이터, 인공지능(AI) 등이 융·복합된 디지털 인프라가 구축돼야 한다. 디지털 인프라의 핵심은 차량과 도로(V2I), 차량과 차량(V2V), 차량과 네트워크가 유기적으로 정보를 연계하도록 하는 것이다. 미국, 유럽연합(EU), 일본 등의 선진국에서는 차량·사물통신(V2X)을 지능형교통시스템(ITS) 전용 통신으로 적용하고 있는데 미국의 경우 2013년 미시간에서 기술실증을 거쳐 현재 뉴욕 등에서 시범사업을 진행하고 있다. 유럽의 3세대 이동통신 표준화단체(3GPP)에서는 LTE를 기반으로 한 V2X를 시범 적용하고 있다.

◇C-ITS 기술 개발 속도=우리나라도 2014년부터 국토교통부가 세종과 대전 유성을 연결하는 도로 구간에 V2X 기반의 C-ITS(차세대 지능형교통체계)를 구축하고 시범 운영을 하고 있다. C-ITS는 기존의 ITS가 검지기, 도로전광표지(VMS) 등 교통정보 수집·제공장비 구축에 초점을 둔 것에서 한 단계 업그레이드됐다. 위치정보는 물론 주행 상태정보까지 활용해 차량 내부의 돌발 상황 인지, 과속 및 신호위반 경고, 차량 간 통신이 가능하다. 정지 상태인 전방 차량을 후방에서 추돌하는 2차 사고와 교차로에서 신호를 위반하고 달려오는 차량과의 충돌사고 등을 예방하는 데 큰 도움이 된다.

국토부는 2007년부터 2014년까지 스마트하이웨이 연구개발(R&D)을 통해 C-ITS 기술개발을 완료했다. 이 기술을 통해 위험구간 주행 안내, 군집주행, 잔여 녹색시간 안내, 긴급차량 접근 경고, 공사구간 위험경고, 교통약자 상시케어, 비신호교차로 통행우선권 안내, 차량간 충돌방지, 차량 돌발상황 경고, 교통정체 경고, 좌회전 위험경고 등의 서비스 제공이 가능하다.

C-ITS 시범사업은 고속도로 당진대전선·호남선지선 등 87.8㎞(고속도로 26㎞, 국도 2.9㎞, 도심부 58.8㎞)에서 이뤄지고 있다. 이 구간에는 통신기지국 79곳과 단말기 3000대, 교통정보센터가 설치됐다. 올해부터 2020년까지는 고속도로 3494㎞에 단말기 200만대를 적용하는 후속사업이 진행되며 사업예산으로 8480억원이 투입된다. 2025년까지는 대도시권 도로 1만1870㎞ 대상 900만대 단말기, 2030년까지는 중소도시 도로 1만332㎞ 대상으로 단말기 500만대가 설치된다. 예산은 각각 1조4053억원과 1조2221억원이다.

차량과 실시간 통신 `C-ITS` 2030년 완성… 세종시 전역 자율주행 도로로

◇자율주행차 시험운행 전국 확대=자율주행 시험운행 구간도 전국으로 확대되고 있다. 현재 경부고속도로(서울요금소∼신갈분기점)와 영동고속도로(신갈분기점∼호법분기점) 41㎞, 수원·화성·용인·고양 등 일반국도 320㎞에서 시범 적용되고 있다. 올해부터는 판교창조경제밸리, 세종시 등으로 자율주행 시범 운행이 확대됐다.

경기도와 국토부는 올해 12월 판교역에서 창조경제밸리까지 편도 2.5㎞ 구간에 한해 12인승 자율주행 셔틀버스 운행을 시작한다. 세종시 어진·도담동에서도 현재 2㎞에 달하는 자율주행 가능 도로가 연말까지 33㎞로 확대 구축된다. 청사 주변 10㎞, 간선급행버스체계(BRT) 내부간선도로 23㎞ 구간이며 2020년까지 점진적으로 행복도시 전체 구간인 360㎞에 자율주행이 가능해진다. 우선 일반 차량이나 시내버스와 완전히 분리된 공간인 BRT 전용도로에 구축된다. 이 구간에는 C-ITS가 구축되는데 차량단말기 3000대, 노변기지국 95개소, 돌발상황검지기 7대 등이 적용된다.

대전시는 지난달 한국전자통신연구원(ETRI)과 ETRI 주변 7.4㎞에 자율주행 승용차와 버스가 달릴 수 있도록 업무협약을 맺었다. 두 기관은 자율차 시범 운행 사업을 위한 ICT 기술 자문 및 연구 활용, 테스트베드 구축사업 협력, 인력·기술교류 사업 발굴, ICT를 접목한 첨단교통시스템 구현에 힘을 모으기로 했다.

◇자율협력주행 도로시스템 개발 속도=아울러 국토부는 2015년 7월부터 5년간 한국도로공사 등 47개 기관과 자율협력주행 도로시스템 기술 개발에 나섰다. V2X를 활용한 자율주행 도로시스템 개발이 목표로, 국비 257억원을 포함해 약 330억원이 투입된다.

특히 4단계 중 2단계에 해당하는 고속도로 부분 자율주행 기술이 내년 평창동계올림픽에서 공개된다. 현재 정확한 위치기반 정보를 제공해 자율차 인지범위 한계인 200m에서 1㎞로 확장하는 기술이 개발되고 있다. 현재 기술 개발을 위해 경부선 서울톨게이트∼신갈분기점~영동선 호법JCT 41km 구간과 여주 시험도로 7.7km 구간에 테스트베드가 구축되고 있다. 지난달까지 현장시스템 설치가 완료돼 LDM과 V2X통신 및 자율차와 연계테스트를 진행하는 단계에 있다. LDM은 자율주행에 필요한 모든 정보를 체계적으로 데이터베이스화해 차량에 실시간 제공하는 동적 정보시스템이다.

국토부는 올해 4월부터는 자율차 전용 차로를 만들고 교통량에 따라 자동으로 신호 주기나 시간이 달라지는 등 미래도로 정책 연구에 들어갔으며 도시부 도로를 쾌적하고 안전한 스마트 도로로 만들고 도로공간의 창의적인 활용을 위한 융복합 방안 밑그림을 그리고 있다. 이외에도 자율차의 단계적·체계적인 운행, 제어·관리 방안을 마련하고 C-ITS를 활용해 자율차 위치, 상태 등의 정보를 일반차량 운전자에게 실시간으로 알리는 한편 최적화된 자율주행이 가능하게 하는 기술적인 지원 방안을 검토 중이다.

이재관 자동차부품연구원 스마트카기술연구본부장은 "국내 도로 인프라는 기계적인 관점에서 봤을 때 차선 휘도를 밝게 하면 영상센싱이 어려우며 방음터널로 인해 레이저가 잘못 반사되는 등 아직 자율차가 달리기엔 부적합한 요소들이 있다. 기계가 잘 인식할 수 있는 도로 환경을 설계해야 한다"고 말했다. 이어 "고정밀지도의 경우에도 공사 구간이나 사고 구간에 대한 정보가 들어있지 않아 이런 부분에 대한 연구도 더 활발히 이뤄져야 한다"고 덧붙였다.

박상길기자 sweatsk@dt.co.kr




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