이제 드론을 교통부문에서 활용하는 방안을 살펴보기로 하자. 크게 교통관리 분야, 교통 안전 분야, 교통계획 분야, 교통운영 및 설계 분야, 교통단속 분야, 교통모형 및 연구 분 야 등 6개 분야로 나누어 활용방안을 구체적으로 제시하였다.
먼저 교통관리 분야를 들 수 있는데, 드론은 직상공(直上空)에서 저고도로 4K 수준의 초고해상도 촬영이 가능하기 때문에 다양한 형태의 교통정보를 매우 높은 정확도로 수집 할 수 있다. 교통관리센터에서 실시간으로 교통량, 속도, 밀도 등의 교통정보를 수집하거
<그림 2> 드론의 위험성
출처: 효성그룹 블로그 2015.
나 CCTV와 유사한 성격의 교통상황 모니터링 수단으로 활용할 수 있는 것이다. 특히 돌발 상황의 신속하고 정확한 감지, 확인, 처리에 매우 유용 한 역할을 할 수 있을 것으로 판단된 다. 또한 드론이 고공에서 가변정보 제공장치(VMS) 역할을 하여 도로 위 재해재난, 돌발상황 정보, 우회정보 등을 광범위한 지역의 차량을 대상으 로 파악하여 시인성 높은 정보를 제 공할 수 있을 것이다.
두 번째로, 교통안전 분야에서의 활용방안을 살펴보기로 하자. 사람이 접근하기 어려운 위치에서 발생한 사고 분석 시, 드론을 통해 사고 직후 노면 흔적, 차량 위치 등을 파악해 현장 재구성에 활용될 수 있을 것이며, 사고가 잦은 지점의 안전 개선을 위해 정밀한 차량 운행 행태 및 보행자 행태 등을 분석할 수 있을 것이다. 또한 딜레마 구간 분석 등 교차로 안전 진단 역시 가능하다.
세 번째, 교통계획 분야에서는 교통소통 현황, 기본적인 교통량, 속도, 차종 분류, 주차 현황, 기하구조 등 대상 지역의 교통데이터 확보를 위한 현장조사 시에 신속하고 정확한 교통자료 확보 수단으로 사용할 수 있다. 나아가 드론을 매우 높은 고도에 띄워 촬영을 하 거나 군집 촬영을 할 경우, 광범위한 지역을 촬영할 수 있으므로 작은 규모의 네트워크에 대하여 실제 기종점자료 및 차량별 실제 운행경로의 분석이 가능할 것이다. 이를 통해 교 통영향분석 개선대책 수립, 사전·사후 분석, 공사 중 교통처리 대책 수립 시 자료 확보에 필요한 시간과 비용을 대폭 절감할 수 있을 것으로 전망된다.
네 번째, 교통운영 및 설계 분야에서는 상습 정체 구간의 정체 원인(수요, 설계, 운영상 의 문제점)을 분석하거나 대기행렬 전체를 대상으로 지체도 값을 실측하고 접근로별, 방 향별 포화교통류율을 파악하여 정밀한 용량 분석이 가능하다. 또한 차량 움직임의 세밀한 추적을 통해 설계상의 문제점을 파악하고 개선하는 데에도 활용될 수 있을 것이다.
다섯째로, 교통단속 분야에서는 전용차로 위반, 지정차로 위반, 갓길운행 단속 등에 이 미 드론이 활용되고 있으며, 나아가 주차위반, 과속, 난폭운전 단속 등에도 활용 가능할 것으로 보인다. 버스나 위험물 차량 등 공공의 안전과 관련성이 높은 차량의 루프에 식별 코드나 문양 등을 사용하여 드론으로 운전행태를 감시하는 것도 가능하다. 또한 등하교 시간에 스쿨존을 꼼꼼하게 감시하고 교통위반 차량을 단속하는 일에도 드론을 활용할 수
<그림 3> 교차로 상공 호버링 촬영영상
있을 것이다.
마지막으로, 교통모형 및 연구 분야에서의 활용방안을 살펴보자. 드론이 수집한 영상자 료는 도로의 기하구조, 방향별 교통량, 신호 운영체계, 차종 구성비 등 교통시뮬레이션 입 력자료의 소스가 될 수 있으며, 각종 교통모 형 사용 시 설정해야 하는 파라미터의 기준값 을 제공할 수 있을 것이다. 이 밖에도 시공간 도 상에 정밀한 차로별 차량 주행궤적 획득으
로 다양한 분석이 가능하고, 지체시간 산정 시 추정치가 아닌 실측값을 측정하여 도로용 량 편람에 수록되어 있는 지체산정 모형 등의 재검증 및 개선에 활용할 수 있으며, 수요가 용량을 초과하는 혼잡구간에서 교통수요 실측에도 유용할 것이다.
미래에는 드론이 스마트 도로나 교차로의 인프라 장치와 직접 통신하여 각종 안전정보 및 소통정보를 제공하게 될 것이며, 자율주행자동차에도 소형 드론이 탑재되어 시계 불량 시 전방 상황을 모니터링하여 자율주행자동차에 알려주는 등의 협업체계가 구현될 수 있 을 것이다.
맺음말
이상에서 살펴본 바와 같이 교통부문에서도 드론의 활용도는 매우 광범위하고, 활용을 통 한 경제적, 학술적 가치 역시 매우 높다고 할 수 있다. 그렇다면 드론을 교통부문에서 본 격적으로 활용하기 위해 해결해야 할 과제들은 어떤 것들이 있을까?
먼저 드론 촬영 영상으로부터 교통데이터를 추출하는 것을 들 수 있다. 촬영된 드론 영 상을 분석하여 필요한 정보를 추출할 때 활용 분야에 따라 분석가의 시각적 확인이나 간 단한 수작업만으로도 충분한 경우가 있으나, 드론의 활용도를 높이기 위해서는 영상 인식 을 기반으로 교통정보를 자동으로 추출하는 SW 개발이 반드시 필요하다. 이러한 SW는 다양한 촬영고도와 각도, 다양한 형태의 도로교통 환경에서 정확히 작동되어야 할 것이므 로 심도 있는 연구개발이 필요하다고 할 수 있다. 이와 더불어 돌발 상황, 재해재난 상황 을 포함한 도로상의 잠재적 위험 요소들을 드론이 실시간으로 자동 인식할 수 있도록 하 는 인공지능 모듈의 개발도 필요할 것으로 보인다.
또한 교통관리센터에서 운용하는 드론의 수가 많아지면 일정한 규칙에 의해 자율비행 이 가능하여야 할 것이다. 몇 대의 드론을 어떤 지역에 어떠한 일정으로 투입하고, 어떤
<그림 4> 드론활용 교차로 지체도 분석
고도와 비행경로로 운행시킬 것인지 등 다양한 관제 시나리오에 대한 연구가 필 요할 것으로 보인다. 나아가 드론을 고 공에서의 가변정보 제공 목적으로 활용 하려면, 운전자의 시야각을 고려한 비 행고도와 속도, 방향 등 비행방법과 문 자의 크기, 내용 등 인간공학적 요소에 대한 연구가 선행되어야 한다. 아울러 드론이 교통정보 수집 목적으로 도로의 상공을 상시 비행하게 됨으로써 발생 가
능한 기체추락 사고 등 안전사고 위험을 어떻게 방지할 것인가에 대한 고민도 필요하다.
그동안 우리는 우리 머리 위에 존재하는 무한에 가까운 3차원의 공간을 제대로 사용하 지 못하였다. 특히 교통부문에서는 더욱 그러하였다. 대부분의 사람이나 물자의 이동은 2차원적인 도로 공간에 국한되어 있었고, 도로 공간을 효율적으로 활용하기 위해 필요한 교통 정보의 수집도 도로상의 인프라에 전적으로 의존하고 있었다.
드론의 활용 분야는 현재 알려진 것만 140여 개에 달한다고 한다. 미래의 하늘은 드 론이 지배하게 될 것이며, 교통부문에서도 이 ‘날아다니는’ 새로운 교통인프라가 이전과 는 전혀 다른 혁명을 가져올 것이 분명하다. 우리의 시선도 당연히 그쪽을 향하여야 할 것이다.
참고문헌
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한국인지과학산업협회. 2016. 공공기관의 드론도입동향 및 발전전략 컨퍼런스 발표자료. 미출판 자료.
효성그룹 블로그. 2015. 서울: 효성그룹. http://blog.hyosung.com/2122 (2017년 5월 26일 검색).
Cyrus Farivar. 2015. Verizon, NASA explore if cell towers can be used for drone air traffic control. New York: Ars Technica. https://arstechnica.com/tech-policy/2015/06/verizon-nasa-explore-if-cell-towers-can-be-used-for-drone-air-traffic-control/ (2017년 5월 26일 검색).
<그림 5> 드론 관제 개념도
출처: Cyrus Farivar 2015.