[테크월드=배유미 기자] “5단계 자율주행은 매우 빠르게 개발될 것이며, 기본 기능은 올해 안에 모두 구현할 수 있을 것이다.”
테슬라의 창업자 일론머스크는 지난 8일 상하이 연례 세계인공지능회의(WAIC)에서 이와 같이 호언장담했다. 5단계 자율주행은 사람의 제어 없이 주행할 수 있는 단계를 말한다. 그만큼 실제로 자율주행차 관련 기술은 지속해서 발전하고 있으며, 국내에서도 관련 소식이 속속 등장하고 있다.
먼저, 네이버랩스와 성남시가 13일 AI·자율주행 관련 산업 활성화를 위해 협력할 것이라고 밝혔다. 또한, 서울 강서구에 위치한 메이필드 호텔에서 ‘실외 자율주행 로봇’이 시범 운영되고 있으며, 경일대학교는 국토교통부로부터 소형버스를 이용한 자율주행 임시면허를 획득했다.
이처럼 멀게만 느껴졌던 자율주행차가 상용화에도 한 걸음 다가선 듯하다. 이와 함께 등장하는 기술이 V2X(Vehicle to Everything communication)다. V2X는 무엇이며, 어떤 종류가 있는지 알아보자.
V2X란
V2X는 차량과 다른 사물이 통신하는 것, 또는 그 기술을 말한다. 자율주행 시에는 자동차가 주변을 파악하며 운전하는 것이 중요한데, 이를 위해 인프라가 구축된 사람이나 장애물 등 다른 물체와 소통하며 이동한다.
자동차에 연결성이 부여되면 실시간으로 모든 요소와 데이터를 주고받을 수 있고, 이를 통해 교통사고를 예방해 안전성을 높일 수 있다. 더 나아가 군집주행을 통해 교통 지연을 막고, CO2 저감도 가능해지도록 한다.
V2X는 인프라가 구축돼 있는 사물이라면 어디든 연결해서 통신할 수 있다. 연결하는 대상에 따라 V2V(Vehicle to Vehicle), V2I(Vehicle to Infrastructure), V2N(Vehicle to Normadic Device), V2P(Vehicle to Pedestrain) 등으로 나뉜다.
V2V(Vehicle to Vehicle)
V2V는 차량과 차량 사이의 소통을 말한다. 근거리전용무선통신(DSRC)을 이용해 차량 간 메시지를 전송하고 차량의 진행방향에 있는 잠재적 위험요소를 탐지한다. V2V 기술은 차량에 장착된 센서·레이더·통신시스템과 결합돼 자율주행 기술의 고도화를 지원한다.
V2V는 단순히 다른 차량과의 충돌을 막는 것뿐만 아니라 서로 교통정보를 주고받기도 한다. 앞선 차량이 전방에 위치한 도로의 위험물을 사전에 경고하면, 뒤따라오던 차량은 피해가는 방식이다. 쉽게 말하면, 차량 간 대화하면서 주행하며, 교통사고를 예방한다.
V2V는 ▲전방 정지·저속 차량(SVA, Stationary or Slow Vehicle Ahead) ▲긴급 브레이크 전자 감지(EEBL, Emergency Electronic Brake Lights) ▲전방 도로 상태 위험(RCHA, Road Condition Hazard Ahead) ▲교차 교통 지원(CTA, Cross Traffic Assistant) 등의 기술을 구현한다.
V2I(Vehicle to Infrastructure)
V2V가 자동차 간 소통을 말했다면, V2I는 차량과 도로 인프라 간 소통을 말한다. V2V가 전방에 위치한 장애물이나 차량 등 부분적인 상황을 파악하는 데 사용된다면, V2I는 전반적인 교통 상황이나 사고 상황 등을 파악하는 데 사용된다.
차량에 설치된 단말기와 도로상에 세워져 기지국과 같은 역할을 하는 RSU(Road-Side Unit, 노변장치)는 서로 정보를 교환한다. 각각은 네트워크를 형성해 주행 정보를 수집하고, 이를 중앙 서버에서 분석해 교통상황을 파악한다. 더 나아가 멀티미디어 콘텐츠와 부가 서비스 등도 이용할 수 있도록 한다.
V2V 기술과 V2I 기술이 결합해 ITS나 C-ITS 기술에 사용된다. ITS(Intelligent Transportation System)는 지능형교통스템을 칭한다. C-ITS는 앞에 Cooperative가 붙은 ITS로, ‘협력 지능형교통시스템’이라고 볼 수 있다. 이 C-ITS를 통해 교통 정체나 교통사고를 예방할 수 있다.
V2P(Vehicle to Pedestrian)
V2P는 자동차와 보행자 간 소통을 말한다. 해당 기술은 갑자기 나타나거나 차량을 인지하지 못한 보행자, 혹은 커브길이나 사각지대에 있던 보행자 등과 관련된 정보를 자동차에 제공해 사고를 예방하도록 한다. 주행 시 가장 신경을 써야 하는 것은 ‘사람’이며, 갑작스러운 출현에도 적절하게 대응할 수 있어야 한다. 그렇지 않으면, 큰 사고로 이어질 수 있기 때문이다.
V2P는 사람이 가지고 있는 디바이스를 기반으로 차량과 정보를 교환한다. 이와 함께 셀룰러-차량사물통신(C-V2X)도 함께 등장하고 있다. 이는 기존 이동통신망을 이용하기 때문에 V2P 환경을 조성하기 위한 인프라 구축에 용이하다. 또한, 상호 호환성 확보도 유리하다.
다만, 일각에서는 V2P가 확산되기 위해서는 보안 문제가 확보돼야 한다고 지적한다. 스마트폰 혹은 웨어러블 기기가 다른 기기와 연결돼 수많은 정보를 교환하는 것이기 때문에, 보안 이슈가 해결돼야 한다.
V2N(Vehicle to Normadic Device)
V2N은 차량과 모바일 기기 간 소통을 말한다. 앞서 언급한 것은 교통과 직접적으로 통신하는 방식이지만, V2N은 차량과 모바일 기기를 지닌 개인 혹은 보행자나 이륜차 탑승자와 정보를 교환하며, 서로 간 접근을 막는 방식이다. 이를 통해 교통사고를 방지한다. 또한, 운전자가 차량 상태를 모니터링할 수도 있다.
해당 기술을 통해 수집된 데이터는 각 차량에게 교통 상황 정보를 제공해줄 수 있도록 한다. 또한, 주차장 공석 등을 안내해 줄 수도 있으며, 더 나아가 전기자동차가 발달하게 되면 비어 있는 전기차 충전소 등 관련 안내 서비스도 제공할 수 있다.
스마트폰이 활성화되고, LTE 서비스가 확대되고 있다. 이어 5G 기술도 등장하게 되면서, V2N 기술 또한 함께 개발되고 있는 상황이다.
현황과 방향
V2X 통신 기술은 자율주행에서 빠질 수 없는 기술로, 우리의 삶을 편리하게 이끌 것이다. 하지만 아무리 자율주행 기술이 구현될 수 있다 하더라도, 규제나 보안성 문제 등에서 여러 한계점이 존재한다. ▲네트워크 인프라 구축 미비 ▲해킹·정보 유출 ▲주파수 간섭 등의 문제를 해결하지 않으면, V2X 기술을 온전히 이용하기 어려울 것이다.
먼저, 현재 네트워크 인프라가 잘 갖춰져 있지 않아 자율주행 기술이 제대로 구현되기 어려운 상황이다. 아무리 차량에 무선통신 기술을 적용해도 차량 간 통신을 할 수 없는 것이다. 또한, 수많은 자동차가 동시에 통신을 해야 하기 때문에, 과부하가 걸릴 수도 있다.
가장 큰 문제는 앞서 언급한 ‘해킹·정보 유출’이다. 개인 디바이스와 차량 간 무선 통신이다 보니, 도청이나 개인정보 유출에 대한 위험 요소도 존재한다. 뿐만 아니라 V2X 통신망이 해킹당하면, 해커가 교통정보를 임의로 조작하거나, 악의를 가지고 교통사고를 발생시킬 수도 있다.
먼저, 네트워크 문제를 해결하기 위한 수단으로 5G 기술이 급부상하고 있다. 4G LTE에 비해 더 나은 네트워크 성능을 구현하는데, 초고속, 초저지연, 초연결을 구현한다는 특징을 가지고 있다. 이 5G 기술은 실시간으로 자동차, 인프라, 사람, 네트워크와 소통해야 하는 V2X 기술 구현을 뒷받침할 전망이다.
또한, 자율주행 기술 자체의 발전도 의미있지만, 해당 기술이 실제 상용화되기 위해서는 보안성과 안전성이 보장돼야 한다. 따라서, 보안 관련 기술을 지속해서 개발하고, 공공·중앙기관의 관련 규제 틀도 마련할 필요가 있다.
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