[디지털비즈온 김맹근 기자] 자율주행은 단지 차량 자체의 자율주행에 국한되지 않는다. 스마트시티의 스마트 모빌리티나 스마트 공장의 AGV(Automated Guided Vehicle) 등의 분야에 직접 활용된다. 완전자율주행의 기술은 UAM(Urban Areial Mobility)과 로봇 분야와도 밀접한 기술적 연관성을 갖는 등 후방 효과가 지대한 기술 분야다.
자율주행 활용에 대한 한 분석 자료에 의하면 2050년 세계 50대 혼잡한 도심에서 연간 2억 5000만 시간의 출퇴근 시간을 절약할 수 있으며, 이 막대한 시간의 시장규모는 2030억 달러에 이르러 기업들에게는 새로운 비즈니스 창출의 기회가 될 수 있다.
정부는 2019년 10월 '미래차 국가비전'을 선포하며, 이를 지원하는 차량통신망을 2024년까지 전국 주요 도로에 구축하고, 2027년까지 레벨4 완전 자율주행차량 개발을 완료하겠다는 로드맵을 발표하였다.
또한 정부는 올해 7월 발표한 ‘한국판 뉴딜계획’에서 2022년까지 전국 고속국도의 절반에 해당하는 2085㎞, 2025년까지 전체 구간인 4075㎞를 포함하여 총 1만 2995㎞에 차세대 지능형 교통시스템(C-ITS, Cooperative Intelligent Transport System) 인프라를 구축하겠다고 발표한 바 있다.
현재 자율주행을 위한 C-ITS(협력 지능형 교통시스템) 기술로 셀룰러 기반 차량·사물통신(C-V2X, Cellular Vehicle-to-Everything)과 근거리 전용 고속 패킷통신 통신시스템(DSRC) 방식이 경합하고 있다. 두 방식은 네트워크 구축 및 운용 방식의 차이가 있어, 어떤 기술을 선택하느냐에 따라 향후 미래지향적 완전자율주행 기술 개발에 광범위하고 지속적인 영향을 미칠 전망이다.
자율주행자동차란 운전자 또는 승객의 조작 없이 자동차 스스로 운행이 가능한 자동차를 말한다. 자율주행차는 기술적으로 크게 주행환경, 위치 등을 인식하는 인지, 주행상황 판단 및 경로 생성을 위한 판단, 가감속과 조향 등을 담당하는 제어 등 세 분야의 기술을 필요로 한다. 운전자가 인간인 경우 자동차와 운전자간 소통을 위한 HVI 기술도 필요하다.
인지는 카메라를 포함한 각종 센서를 비롯해 정밀지도, 차량 간 통신 등 복합적인 경로를 통해 주변 환경을 인식하는 것이다. 차량에 장착되는 센서는 레이더, 라이다, 카메라, GPS 및 초음파 센서 등 다양하며, 이들로부터 수집된 데이터를 가공/분석하여 주변 환경을 인식한다.
자율주행 자동차 산업은 교통 및 환경 분야의 공공 이익 강화와 4차 산업 혁명에서 이종 산업간 기술융복합의 첨병으로서, 국가 산업경쟁력 신규 창출의 중요 수단으로 발전하고 있다. 자율주행 자동차의 발전 과정은 단계1에서 단계5를 향해 발전하고 있다.
C-ITS와 자율주행은 C-ITS는 ITS(Intelligent Transport System)의 발전된 형태다. ITS가 기술을 활용하여 도로와 차량의 안전과 편의를 향상시키는 것에 주안점을 두었다면, C-ITS는 차량, 보행자, 도로 인프라 등 도로의 구성 요소들이 통신을 통해 정보를 교환하고, 이를 바탕으로 도로와 차량의 안전과 편의 향상을 목적으로 한다는 차이가 있다.
C-ITS는 자율주행 단계3에서의 안전성 강화뿐만 아니라, 완전자율주행 수준인 단계4/5로 도약 발전하기 위한 핵심 기술로서 교통 정보를 효과적으로 교환하고 공유하며 이를 수집, 관리, 통제하는 역할을 수행한다.
이러한 발전에는 통신이 필수적으로 사용된다. 카메라, 레이다, 라이다를 포함한 다양한 센서 데이터를 이용하고 차량 간 공유를 통해 안전과 효율을 향상시키는 서비스, 동적 고해상도 3D 지도를 구축하기 위한 데이터의 공유, 군집 주행과 원격 운전 등에서 C-V2X 기술은 중추적인 역할을 한다.
미래 모빌리티 산업의 방향성은 모빌리티 혁명을 위한 필수 전제조건은 SDV(Software Defined Vehicle), 즉 소프트웨어에 의하여 자동차의 하드웨어 기능을 포함한 자율주행 및 인포테인먼트의 거의 모든 성능을 향상시키고 운전자의 주행특성과도 결합될 수 있는 형태의 자동차이다.
모바일 비즈니스 세계에선 스마트폰의 기능과 성능을 향상시키는 OTA(Over The Air)에 의한 SW나 App의 업데이트가 이미 일반화된 사항이다. 이와 같이 자동차의 성능을 좌우하는 소프트웨어 역시 OTA로 무선 업데이트 되어야 한다는 것이다. 또한 OTA로 동작/제어되는 SDV를 위하여는 중앙에서 차량의 기능을 통합제어하여 효율을 극대화하는 구조가 필요하다.
결론적으로 C-V2X 기술은 Rel.16 5G-NR-V2X 기술 이후로도 차량 간 정밀 측위, 확장된 주파수 지원 등의 지속적인 진화가 예정되어 있다. 또한 국내 교통사고 사망자의 약 40%가 보행자라는 점을 고려할 때, C-ITS 안전 서비스는 이동통신 기술을 채택하고 있는 휴대용 스마트 기기와의 연결성 보장이 필수적이다.
C-V2X 기술은 차량과 휴대용 스마트 기기 간 통신 지원을 통한 서비스 확장성 측면에서도 독보적이라는 장점이 있다. 우리나라도 5G를 활용한 교통약자(자전거, 오토바이, 보행자 등) 지원 서비스, 원격주행, HD 3D 지도 등의 시범 서비스와 자율주행차에 5G를 적용한 시험 운전이 여러 차례 시연된 바 있다.
향후 모빌리티 생태계가 모바일 생태계의 일부로 편입되고, 막강한 자금력과 기술력을 가진 글로벌 모바일 기업들의 영향력이 커질 것으로 전망되는 가운데, 현재 추진 중인 교통 네트워크 관련 기술 및 정책이 새로운 완전자율주행 시장에서 우리나라의 입지를 강화하는 촉매 역할을 하게 되기를 기대한다.