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[CAR & LIFE] 자율차 초연결 지원 5G 수용성이 핵심

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문영준 한국교통연구원 선임연구위원
[CAR & LIFE] 자율차 초연결 지원 5G 수용성이 핵심
문영준 한국교통연구원 선임연구위원
차량 센서 기술한계 극복 안전성 확보가 핵심
이동망 적용 요금체계 등 설득력 있게 설계해야


얼마전 우버에서 시험 중인 자율주행차가 사각에서 갑자기 접근한 자전거와 충돌해 결과적으로 사망사고를 일으켰다. 이를 계기로 자율주행차의 상용화를 위해 시험 중인 모든 주체들, 즉 자동차제작사와 첨단센서 등을 개발하는 산업계, 그리고 미국을 비롯한 전세계 정부기관들이 일제히 일반 시민들의 우려에 화답이라도 하듯 당분간 실도로에서 자율주행시험을 잠정 중단한다고 발표했다. 사고에 대한 문제를 정확히 분석해서 그것이 자율주행차에 장착돼 있는 레이다, 라이다, 카메라 등 자체적인 하드웨어 원인인지 아니면 차량내 중앙처리장치에서 발생한 소프트웨어 원인인지를 해결한 후 다시 시험을 재개한다는 것이다.

운전 중에 손과 발을 사용하지 않고 부분적으로 전방을 주시하지 않아도 되는 소위 3단계 자율주행자동차를 2020년대 초반에 상용화 모델을 시장에 출시하려 했던 자동차제작사와 관련 산업계에게 이번 우버 사고는 하나의 장애물로 여겨질 것이다. 그러나 3단계 자율주행자동차가 보급되는 2030년 이후에도 도로에서 일반 자동차가 혼재돼 주행이 이루어지는 상황이 십수년간 이어져야 하기에 이번 사고의 정확한 원인 진단을 통해 향후 벌어질 수 있는 모든 가능성에 대한 사전 준비를 할 수 있는 기회와 시간이 주어졌다고 생각하는 것이 오히려 낳을 듯하다. 특히 차량의 혼재로 주행되는 도로 인프라에 대한 기본적인 변화의 필요성도 다시한번 검토해 볼 수 있는 시간도 마련됐다.

그 중의 대표적인 것이 차량과 도로(V2I), 차량과 차량(V2V), 그리고 차량이 네트워크와 유기적으로 정보를 연계하도록 초연결성(V2X)을 확보하는 것이다. 일반차량과 혼재되는 상황에서 자율주행자동차가 차량 센서들에 전적으로 의존하지 않아도 도로의 종류 및 구간에 따라 주행 및 교행, 앞차와의 간격유지 및 속도변화, 차로변경 등을 안전하게 할 수 있도록 하는 것이다. 사람과 기계가 인식할 수 있는 교통표지 및 정보제공, 교통관리 및 운영, 진출입 및 교차로제어 등 고도화된 정보의 협력을 위한 차량간 혹은 차량과 도로간 정보연계도 V2X가 지원한다. 이렇게 도로 인프라에 차량의 초연결성이 구축돼야 3단계 자율주행차량이 일반차량들과 혼재돼도 모든 도로체계에서 자율주행차량을 수용할 수 있을 것이다.

현재 자율주행자동차 개발에 적용되고 있는 차량센서의 기능과 가격 등 기술한계를 극복하고 도로를 주행하는 다른 차량들과 능동적인 안전성을 확보하는 초연결성을 도로에 구축하는 것이 디지털 인프라 개념이다. 미국, 유럽연합, 일본 및 호주 등에서 5.9 ㎓ 극초단파의 근거리전용통신(DRSC) 기술을 고도화한 IEEE의 802.11p (WAVE) 표준 기술을 적용한 전용망V2X (WAVE V2X)를 지능형교통체계(ITS) 전용통신으로 적용하기 위한 공통의 노력이 진행되고 있다. 우리나라도 이를 적용한 차세대 ITS (C-ITS) 시범사업이 지난 3년간 국토교통부 주관으로 진행됐고 이를 기반으로 올해 서울시와 제주시가 1차 정부지원사업 대상으로 지정돼 구축을 준비 중에 있다.

전용망 V2X는 차량이 200㎞/h로 주행하면서 1㎞ 정도 도로구간 내에서 20Mbps로 초당 10회 이상 통신지연시간이 거의 없이(0.1초 이하) 정보를 주고 받을 수 있는 통신시스템이다. 차량정보는 물론 차량의 안전 운전지원, 충돌방지 및 자율주행지원을 위한 커넥티드카 기능이 가능하다. 통신의 안정성, 신뢰성 및 보안성 등에서 만족할만한 기술적인 성과를 올렸다는 평가를 받고 있지만 노변기지국(RSE) 등 시설 구축과 차량전용단말기(OBE) 보급을 어떻게 할지에 대한 현실적인 정책을 각 국가별로 조기에 마련해서 추진할 수 있을지가 관건이다.


전용망의 대안으로 최근 이동통신기술 기반의 V2X가 활발하게 논의되고 있다. 유럽의 3세대 이동통신표준화단체(3GPP)에서 LTE를 기반으로 이동망V2X(CellularV2X) 기능이 시범적으로 적용되고 있다. 통신 특성상 차량정보의 교환이나 안전운전지원 기능은 가능하지만 전용망V2X에 비해 차량의 충돌방지나 자율주행지원은 한계가 있다. 그러나 지난 평창올림픽을 계기로 5G 이동통신기술이 차세대 이동망으로 떠오르면서 이동통신사업자들이 차량과 도로의 초연결성도 5G로 해결할 수 있다고 주장하고 있다. 또한 독일의 자동차 제작사들 중 일부는 이동통신기술업계와 협업을 진행하면서 차량에 부착된 카메라, 레이더 및 라이다와 같은 센서를 보완하는 목적으로 이동망V2X를 ITS 전용통신대역에서 통신지원이 가능하도록 기술개발을 진행하고 있다.
그러나 기술적으로 이동망V2X는 기술적인 측면에서 안전성 및 보안성, 신뢰성을 아직 확보하지 못했고 서로 다른 이동통신사 간의 정보연계성의 해결방안도 풀어야 할 숙제로 남아있다. 여기에 또 하나 해결돼야 할 의문점이 있다. 바로 통신요금이 어떻게 책정될지에 대한 국민들의 질문이다.

이미 알려진 바와 같이 5G의 주파수 대역은 3.5㎓와 28㎓가 지정될 것으로 보인다. 과학기술정보통신부는 5월 이 두 주파수를 경매에 붙인다고 하는 데 벌써 그 낙찰가가 수조원대에 이를 것이고, 각 통신사마다 향후 인프라를 구축하기 위해서 수십조원을 더 투자해야 한다고 예측되고 있다. 이렇게 되면 결국 소비자들의 통신요금은 비싸지게 될 것이라는 우려다. 특히 향후 자율주행차량에 이동망 초연결성을 지원하기 위한 전화번호가 부여되기 시작하면 기본요금과 함께 초고속 및 초저지연 정보 사용량에 따라 상당한 요금이 부과될 수 있다는 의문이 제기된다.

자율주행자동차의 3단계 기능이 시장에 도입되고 일반 자동차들과 혼재돼 도로를 주행하는 상황에 대비해서 차량의 초연결성을 지원하는 데는 아직 수년의 시장도입시간이 있기는 하다. 이 기간 국토교통부를 중심으로 고속도로 및 국도 등에 전용망 (WAVE) 기반의 V2X의 구축이 진행될 것이고, 서울시와 제주시를 시작으로 여러 도시들의 WAVE V2X 관련 사업들이 진행될 것으로 보인다. 단말기를 설치한 차량들은 특별한 이용요금 없이 정보의 초연결성 서비스를 받을 수 있다. 같은 기간 이동망V2X를 위한 이동통신기술산업계에서는 자동차제작사 및 관련 업계들과 이동망V2X에 대한 정보의 초연결성에 대해 검증테스트를 진행할 필요가 있다. 특히 여러 도로체계에 다양한 주행환경을 고려해서 자율주행차와 일반차가 혼재시 도로의 안전성 기반하에 교통운영 및 제어가 효율적으로 지원될 수 있는지를 시험해서 기술적인 수용성을 확보해야 할 것이다.

여기에 이동망 V2X 를 적용 시 부과될 이동통신요금에 대해서 가능한 빠른 시일내에 국민들에게 설득력 있게 설명할 수 있도록 좀 더 상세한 원가내용에 대한 공개 등이 뒤따라야 할 것이다. 그 외 이동망V2X를 통해 얻어지는 빅데이터의 수집 및 운영 등에 대한 도로관리 기관 등 공공기관과 다른 이해당사자 간 권한 조정 및 개인정보보호 등 관련 법제도와 규제도 선제적으로 해결해야 한다. 그래야 전용망V2X의 보완재로서 역할이 가능해지면서 새로운 기술시장을 열 수 있는 사회적인 수용성도 확보할 수 있다.

[CAR & LIFE] 자율차 초연결 지원 5G 수용성이 핵심



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