5G와 V2X의 전망은?

 V2X를 이해하려면 지능형 교통시스템에 대해서 이해를 할 필요가 있습니다.우선 ITS/C-ITS/텔래매틱스를 간략히 알아보겠습니다.

1. ITS란 무엇인가?

ITS란 Intelligent Transport System의 약자로 지능형 교통시스템이라고합니다. 교통, 전자, 통신, 제어 등 첨단기술을 도로, 차량, 화물 등 교통체계의 구성요소에 적용하여 실시간으로 교통정보를 수집, 관리, 제공합니다. 즉 ITS란 교통시설의 이용효율을 극대화할 수 있는 환경 친화적 교통체계 시스템입니다. 우리 생활에서 접할 수 있는 ITS에는 버스정류장의 버스 도착 안내 시스템, 교차로에서 교통량에 따라 자동으로 신호가 바뀌는 시스템, 내비게이션의 실시간 교통정보 알림 시스템, 하이패스 등이 있습니다.

2. C-ITS 란?

C-ITS란 Cooperative-Intelligent Transport System의 약자로 차량이 주행 중 다른 차량 또는 도로에 설치된 인프라와 통신하면서 주변 교통상황과 급정거, 낙하물 등 위험정보를 실시간으로 확인‧경고하여 교통사고를 예방하는 시스템 입니다.즉 C-ITS란 차량과 도로인프라 간(V2I), 차량과 차량 간(V2V), 차량과 보행자 또는 개인 단말기 간(V2P) 등 도로교통시스템 구성요소 간 통신시스템 및 개인 이동단말기를 통한 끊임이 없는 연계기술을 통해 전방의 교통사고 및 장애물과 주변 차량정보를 공유하여 위험상황을 피할 수 있도록 사전에 경고를 하고 사고를 미연에 방지하는 미래형 교통시스템 입니다.

[그림 2] C-ITS 시스템

3. 텔레매틱스란?

텔레매틱스(Telematics)란 통신(Telecommunication)과 정보과학(Informatics)의 합성어로 자동차와 컴퓨터·이동통신 기술의 결합을 의미합니다. 텔레매틱스는 무선 및 음성·데이터통신과 인공위성을 이용한 위치정보시스템(GPS)을 기반으로 자동차 내부와 외부 간 또는 차량 간 통신시스템을 이용해 정보를 주고받음으로써 차량에 새로운 부가 서비스를 제공하는 기술을 의미합니다. GM이나 현대에서 자체적인 통신연결을 통해 온스타나 모젠같은 서비스를 하고 있다.

4. V2X 란?

차량사물통신으로도 불리는 V2X는 Vehicle to Everything의 약자로, 차량이 유·무선망을 통해 다른 차량, 모바일 기기, 도로 등 사물과 정보를 교환하는 것 또는 그 기술을 말한다. 미래 자동차를 이끄는 기반이 되는 통신 기술로 주목받고 있다.

V2X는 Vehicle to Everything의 약자로 운전 중, 유/무선망을 통하여 다른 차량 및 도로 등 인프라가 구축된 사물과 교통정보와 같은 정보를 교환하는 통신기술입니다. V2X는 자동차 사이의 통신(V2V, Vehicle to Vehicle), 자동차와 도로 인프라 사이의 통신(V2I, Vehicle to Infra), 자동차와 보행자 사이의 통신(V2P, Vehicle to Pedestrian), 차량과 개인 단말 사이의 통신(V2N, Vehicle to Nomadic Devices) 등 도로 위의 자동차를 중심으로 적용 가능한 모든 형태의 사물 이동 통신 기술을 포괄하는 개념 입니다.

[그림 4] V2X 통신

5. V2V 통신 기술이란? 

V2V는 Vehicle to Vehicle의 약자로, 자동차 간에 무선으로 정보를 주고받는 기술을 말합니다. V2V는 이동 중이거나 정차 중인 차량들 간의 신호 또는 데이터를 송수신하는 무선 통신 기술로, 일정 범위 내에 있는 자동차들이 무선 통신을 통해 각자의 위치/속도 정보와 주변 교통상황 정보 등을 주고받으며 갑작스러운 교통사고를 예방하는 시스템입니다. 즉 자동차들이 대화를 하게 됩니다. 이러한 자동차간의 대화를 통해 충돌을 방지하고 위험을 미연에 방히하는데 그 목표가 있습니다.

[그림 5] V2V 적용 사례

6. V2I 통신 기술

V2I는 Vehicle to Infrastructure의 약자로, 차량과 도로 인프라 간에 무선으로 정보를 주고받는 기술을 말합니다. V2I는 차량 내에 설치된 통신 단말기와 정보를 서로 교환할 수 있는 일종의 기지국을 도로 곳곳에 설치하여 차량으로부터 주행 정보를 수집하고, 이를 중앙 서버에서 분석하여 교통상황 및 사고정보 등을 차량에게 제공하는 기술입니다. 신호등을 잘못보고 출발하여 추돌사고를 내면 정말 어이가 없죠. 이러한 것들을 향후 방지하는데 목적이 있습니다.

7. V2N 통신 기술

V2N은 Vehicle to Nomadic의 약자로,차량과 모바일 기기 간에 무선으로 정보를 주고받는 기술을 말합니다. V2N은 차량 내의 내비게이션 시스템과 같은 기기들과 스마트폰, 태플릿 등의 각종 모바일 기기를 연결하는 기술입니다. V2N을 이용하면 차량과 모바일 기기를 지닌 개인(보행자 혹은 자전거 탑승자)이 서로 정보를 교환하여 차량과 보행자가 가까워지면 양쪽 모두에게 경고음을 발생시켜 교통사고를 미연에 방지할 수 있습니다. 또한, 운전자가 스마트폰이나 태블릿 등을 통해 차량 상태를 모니터링할 수 있습니다.
최근에는 스마트폰 활성화 및 LTE 서비스 확대 등에 힘입어 차량과 스마트폰을 연결하여 차량 안에서 인터넷은 물론, 스마트폰을 활용한 다양한 부가 서비스를 제공하기 위한 V2N 기술 개발이 진행되고 있습니다.

교통과학연구원은 ‘글로벌 신기술 동향분석 뉴스레터(2016)’에서 자율주행차 핵심기술로 V2X를 소개하면서 “V2X는 안전하고 통신으로 연결된 미래의 자동차를 위한 기반기술로써, 완전히 자동화된 교통 인프라를 가능하게 할 핵심기술”이라고 설명했다.

본래 자율주행차는 운전자의 조작 없이 자동차 스스로 주행환경을 인식하고 목적지까지 운행하는 차량을 말하고, 커넥티드 카는 V2X 통신을 통해 주변 사물과 소통하고 네트워크 연결이 가능한 차량을 뜻한다. 

‘CES 2018’에서 자율주행 시승 행사를 열기로 했던 자율주행 셔틀 ‘나비야’는 개막식 당일 내린 비로 시승 행사를 취소하기도 했다. 이로 인해 V2X가 확보된다면 더욱 안전하고 편리한 자율주행이 가능하다는 주장도 있다. 통신으로 센서의 부족한 부분을 보완할 수 있다는 얘기다.

결론적으로 5G를 통한 실시간 통신이 V2X에 구현되어질때 향후 자율주행이 레벨 5까지 갈 수 있지 않을까 합니다. 사람이 주의를 기울이지 않아도 자동차 자체적인 알고리듬으로 길을 찾고 위험을 감지하는 것외에도 V2X에 적용되는 기술들이 함께 적용되여져야 한다.