도로·교통분야의 첨단화
케빈 애쉬턴(Kevin Ashton)이 ‘사물인터넷(IoT)’이라는 용어를 대중에게 처음 소개한 지 15년 이 경과한 현재, IoT의 모습을 가장 잘 적용한 분야 중 하나가 도로·교통일 것이다. 국내에서 는 이미 1993년부터 도로·교통 분야에서 전자·통신 등 ICT 기술을 접목한 ‘지능형교통체계 (Intelligent Transport System, 이하 ITS)’를 기반으로 하여 경부고속도로 양재-신탄진 구간 에 ‘고속도로교통관리시스템(Freeway Transportation Management Systems: FTMS)’을 구 축하여 현재까지 운영해오고 있다. 또한 차량부문에서는 1996년 미국의 제너럴모터스(GM)가 차량과 무선통신을 결합하여 차량위치 추적, 원격차량 관리 등 ‘텔레매틱스(Telematics)’ 서비 스를 최초로 상용화하였다.
국내 ITS 서비스는 20년 동안 전국 고속도로의 100% 서비스 제공, 전국 50여 개 지자체의 버 스정보시스템 운영, 수도권 대중교통 이용자의 96% 교통카드 사용, 고속도로 이용자의 약 60%
HiPass 단말장치 사용, ‘T-Map(SKPLANET)’, ‘김기사(LOC&ALL Inc.)’ 길안내 서비스 등 많 은 성과를 달성하여 대중에게 보편적인 서비스로 자리 잡았다.
새롭게 준비하는 ITS 분야의 변화
(Time to Collision: TTC)을 단계적으로 구분해보 고, 단계별로 적용가능한 서비스(애플리케이션)의 Provide), 인식(Awareness), 경고(Warning), 자동 제어(Automatic Control)를 통해 사고를 예방하거 에 고속도로교통관리시스템(Freeway Transportation Management Systems: FTMS)을 적용 한 것이 첫 사례임
(Time to Collision: TTC)
인식 경고 자동제어 충돌 전·후
나 피해 규모를 낮출 수 있는 효과를 얻을 수 있다. 한 편, 충돌 직전 운전자의 조향조작 등으로 회피가 불 가능하여 직접 제어가 필요한 1~3초 이내의 상황에 서는 차량 자체의 자동제어 이외에는 예방책이 없을 것이다. 이러한 자동제어는 자율주행 자동차의 개발 로 이어진다.
충돌 전 운전지원으로 분류되는 정보제공, 인식, 경고를 통해 사고를 예방하는 기법의 개발은 차세대 ITS로 불리는 Cooperative ITS(이하 C-ITS, 미국은
‘Connected Vehicle’로 명명)라는 이름으로 2000년 대 초반부터 준비해오고 있었다.
2. C-ITS의 정의와 기술요소
유럽에서 명명된 C-ITS는 도로교통 상황에서 사고 예방을 중심으로 안전성 증진과 이동성 및 편리성을 향상시켜 지속가능하며 친환경적인 교통시스템 구현 을 목표로 하고 있다. 차량 간(V2V), 차량과 인프라 간(V2I) 무선통신환경에서 차량 내 단말장치, 도로변
노변장치와 센터 시스템이 오픈플랫폼으로 구성되어 서로 정보를 공유하는 체계를 가지게 된다. 미국의 Connected Vehicle과 동일한 목적 및 구성체계를 가 지며, 기존 ITS와는 달리 차량 중심의 서비스 구현이 주를 이루고 있다. 즉, 주변에 가까이 다가오는 차량 들에게 “Here I am”을 외치면서 내 차의 상태정보를 알려주고 안전한 주행환경을 확보하는 데 주안점을 두고 있는 것이다.
C-ITS의 주요 기술요소로는 V2X1) 무선통신환경, 차량정보 수집 및 연계 기술, 차량단말/노변기지국/센 터의 플랫폼 기술, 고정밀 측위기술과 상세한 지도 데 이터 기반의 동적인 운영기술 등이 필요하다. 성공적 인 C-ITS의 정착을 위해서는 단말의 보급 확산이 중 요하며, 차량 간·차량과 인프라 간 등 주고받는 메시 지의 표준화와 관련 인증시스템의 마련, 개인정보 보 호와 해킹에 대비한 보안솔루션의 마련 등이 병행되어 야 할 것이다. 국외에서는 관련 표준들의 단일화 또는 조화를 위한 노력들이 활발히 진행되고 있는 바 적극 적인 국제표준화 참여와 조화로운 활동이 필요하다.
I2V 서비스 예시: 신호운영정보 연동, 공사구간 경고 V2V 서비스 예시: “Here I am” 메시지
<그림 2> C-ITS의 서비스 사례(V2V, I2V)
출처: Continental.
---1) V2V(Vehicle to Vehicle), V2I(Vehicle to Infrastructure), Vehicle to Everything.
3. C-ITS의 국내외 추진동향 Metrics Partnership: CAMP)의 연구개발을 통해 콘 셉트 검증을 마치고 미국 전역에 테스트 사이트를 운
영하는 Connected Vehicle 프로젝트(2011~2013)를 시작하였다. 그중 미시건 앤하버에서 3년 동안 진행한
‘Safety Pilot Model Deployment’의 결과로 차량 단말 장치 장착 관련 법제화 추진과 현재 전국 확산을 위한
‘CV(Connected Vehicles) Pilot 프로젝트’가 2020년까 지 진행될 예정이다.
---2) Federal Communications Commission, 미국 연방통신위원회.
3) CVIS: Cooperative Vehicle-Infrastructure System, 유럽의 C-ITS 프로젝트.
4) SAFESPOT: Integrated Project Cooperative Systems for Road Safety, 유럽의 C-ITS 프로젝트.
5) COOPERS: an acronym for CO-OPerative SystEms for Intelligent Road Safety, 유럽의 C-ITS 프로젝트.
6) Electronic Communications Committee, 유럽연합통신위원회.
7) FOT: Field Operational Tests, 기술 및 서비스의 현장 적용 운영시험.
1999 ... 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2020 1999년 미국 연방통신위원회
ITS Action Plan(EU 위원회) SAFETEA-LU
(2005~2009)
ITS 전략연구 플랜(US. DOT) ITS Strategic Plan 2015-2019
(2010~2014), CAMP + US. DOT VII(2003~)
Safety Pilot Model
Deployment CV(Connected Vehicle)
Pilots Deployment
에 해당하는 C-ITS Corridor 프로젝트를 검토 중
핵심 기술 IoT 구성(CISCO 제공) C-ITS(Connected Vehicle)
무선기술 •빠른 속도, 인가 및 비인가 환경, 여러 네트워크 사용
---9) WAVE: Wireless Access in Vehicular Environments, 차세대 V2X 무선통신규격.
지 핵심 요소기술을 가장 잘 활용하는 사례일 것이다. Highway Systems(AHS)으로 예상 하고 있다. <그림 4>는 차량의 자동화 와 인프라의 협력이 만들어가는 자율 주행의 발전 추이를 보여주고 있는데, C-ITS 영역이 발전방향축의 아랫부
분이라면, 텔레매틱스에서 ADAS(Advanced Driver Assistance Systems)와 스마트 카로 발전하는 차량
Level 0 Level 1 Level 2 Level 3 Level 4
No-Automation Function-Specific
-~2016년 2015~2019년 2018~2022년 2026년~
제한적 자율주행
■Key: Indicates DOT focus application for connected vehicles
ControlAssistInformation/Warning
출처: Silberg, G. et al. 2012:15.
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CACC(Cooperative Adaptive Cruise Control)의 실 (National Highway Traffic Safety Administration:
NHTSA)에서 2013년 자율주행의 5단계를 발표하였
KISTI MARKET REPORT 4, Issue 2. 대전: 한국과학기술정보연 구원.
문종덕, 조광오. 2014. 산업부의 자율주행 자동차 기술개발 방향. KEIT PD Issue Report 14-12. 대구: 한국산업기술평가관리원.
한국교통연구원, 한국지능형교통체계협회. 2013. C-ITS 국내 도입방안 연구. 세종: 국토교통부.
ETSI. 2013. Intelligent Transport Systems(ITS). 세종: 한국교통연구원.
Silberg, G., Wallace, R., Matuszak, G., Plessers, J., Brower, C., and Subramanian, D. 2012. Self-driving Cars: The next revolution.
White paper. New York: KPMG LLP & Center of Automotive Research.
Stuart Taylor. 2014. The Internet of Things is More Than Just “Things”
– Five Technology Pillars to Pay Attention To. http://blogs.
cisco.com/cle/: Cisco Blogs (2015년 5월 11일 검색).
사물인터넷(IoT)은 ‘인터넷에 연결된 기기가 사람의 개입 없이 상호 간에 알아서 정보를 주고받 아 처리하는 네트워크’다(ETRI 2014). 현재까지의 IoT는 사물 간의 연결성(connectivity) 실현 을 주요 목적으로 발전되어 왔는데, 예를 들어 가전기기(TV, 냉장고, 세탁기) 간의 연결을 통해
‘냉장고가 비게 되면 TV로 자동주문’하는 스마트홈 서비스가 있다. 그러나 일상생활에서는 많 은 사람이 거주하는 실내공간(직장)과 실외공간(거리)에서 활동하는 경우가 많으므로 IoT 시대 가 도래하면 주변 공간에 존재하는 똑똑한 사물(센서가 설치되고 인터넷으로 연결된 시설, 기 기)들과의 대화가 빈번해질 것이며, 이를 위해서는 자신의 스마트폰과 주변에 위치한 사물과의 연결뿐만 아니라 공간정보와의 연계/융합이 필요하다. 공간정보(geospatial information)는 현 실세계에 존재하는 객체(토지정보, 지형지물, 도로 등)를 이해하기 쉽게 점·선·면으로 표현 하고, 이를 관련 속성정보(위치, 명칭, 주소 등)와 통합한 정보를 말하며 2D, 3D 형태의 지도정 보로 시각화가 가능하다.
Geo-IoT는 IoT와 공간정보를 융합하여 ‘현실사물, 지도(가상사물), 사람을 인터넷으로 연결 하고 위치/공간/센싱 정보를 교환·공유하여 스스로 일을 처리하고 똑똑한 서비스를 제공하는 만물인터넷(Internet of Everything: IoE)’으로 정의할 수 있다(이용준 외 2015). IoE란 글로 벌 IT기업인 시스코(Cisco)가 사용하는 용어로, IoT 개념을 확장하여 ‘사물뿐만 아니라 사람, 데 이터 및 프로세스에 이르는 모든 것(everything)들이 인터넷으로 연결되어 새로운 가치와 비즈
이용준 | 한국전자통신연구원 책임연구원(yjl@etri.re.kr)