C-V2X 알아보기 (미국, 중국, 한국의 발전방향)

C-V2X 알아보기 (미국, 중국, 한국의 발전방향)

CV2X는 Cellular Vehicle to Everything의 약자입니다. 몇 년 전만 해도 많은 분들이 통신사들이 자율주행차를 만들 수 있다는 생각을 할 정도로 통신사들은 자율주행 기술에 대해 광고를 많이 했었지요. 평창 올림픽에서 KT가 현대자동차와 경쟁을 한다는 뉴스도 있었지만 현재는 그런 광고는 많이 볼 수 없습니다. 당시에는 5G 통신 기술의 적용을 위한 마케팅 전략이 컸었습니다. 

통신회사들이 왜 자율주행에 관심을 갖는지에 대한 이유와 CV2X에 대해서 알아보려고 합니다.

1. CV2X의 필요성

통신사들은 자율주행차에 관심을 가지는 가장 큰 이유는 바로 자율주행차가 가지고 있는 짧은 인지 능력에 대한 대안으로 통신이 필요하기때문입니다. 초기 자율주행차들은 대부분 자동차 자체에 장착된 센서들의 데이터를 가지고 운행을 햇고 현재는 이러한 센서의 종류가 더 많아지고 정교해지고 있습니다.

그럼에도 불구하고  자동차의 보다 더 안전한 주행을 위해서 조금 더 먼 거리에 있는 정보가 필요합니다.기존에 있던 기술인 V2X가 그 대안으로 나왔죠. 당시 V2X 기술은 WiFi 기술의 확장으로 자동차 주변 장치와의 통신 기술이었지만 5G 기술이 전 세계적으로 적용이 되어가고 통신망이 구축되면서 점점 더 휴대폰 통신 기술이 적용된 V2X 기술이 영향력을 확대해 가고 있어요. 통신회사들이 관심을 보이는 부분이 바로 이 C-V2X입니다.

중국은 초기부터 C-V2X 기술을 채택해서 현재 중국의 자율주행 기술 개발 기업들은 C-V2X 기반의 자율주행 기술을 선보이고 있는 상황입니다. 그리고 미국도 기존의 V2X에 할당했던 주파수를 C-V2X로 변경을 한 상황입니다. 아직 논란이 있기는 하지만 EU 도 기존의 V2X 기술을 C-V2X을 고려할 수 있도록 기술 선정을 미루고 있는 상황이기는 합니다

아직 자율주행차가 도로에 등장을 하지 못해서 V2X 기술 역시 많이 적용이 안되고 있어서인 것 같아요. 하지만 보다 더 안전한 운전을 위해 보다 넓은 범위 정보를 얻기 위해 필수라고 여겨지는 C-V2X 기술은 조용히 그 영향력을 확대해 가고 있어요.

현재 이런 통신 기술의 적용은 커넥티드 차라는 이름으로 상업적 사용을 위해 우선적으로 적용되고 있기는 합니다. 간단한 예로 자동차에서 바로 결제가 가능하고 앱으로 자동차의 상태를 확인하고 시동을 걸 수 있는 등 제한적으로 사용되고 있습니다.

2. C-V2X의 발전

CV2X는 차량간 통신(V2V), 차량과 보행자 간 통신(V2P), 차량-인프라 간 통신(V2I)을 모두 포괄하는 개념으로 무선 기술, 자동차 안전, 교통 효율성 등에서 축적된 다년간의 연구와 표준화 작업을 바탕으로 하고 있습니다.

아울러 직접적인 통신 모드를 일컫는 사이드링크(sidelink) 기술을 통해 차량 및 도로변장치(RSUs)가 상호 신뢰를 바탕으로 셀룰러 네트워크 없이 직접적으로 통신 교류할 수 있도록 지원합니다.  

전 세계 자동차 업계는 이미 C-V2X에 집중하고 있습니다. 중국은 C-V2X 기술을 차량과 인프라스트럭처에 대규모로 적용하기 위해 발빠르게 움직이고 있고 이미 C-V2X 장착 승용차를 시판하고 있으며 유럽 또한 C-V2X를 ETSI(European Telecommunication Standardization Institute)가 개발한 지능형 교통시스템(ITS)을 위한 액세스 계층 기술(access layer technology)로 활용하기 위해 신규 유럽 표준(EN)을 제정한 상태입니다.

미국도 연방통신위원회(FCC)의 주도로 5.9GHz ITS 주파수 대역의 30 MHz을 C-V2X의 기본 안전 애플리케이션용으로 할당하는 등 초기 기술 구축이 시작되고 있어요

C-V2X 통신방식은 이동통신에서 진화된 기술로 크게 LTE-V2X와 5G-V2X로 분류됩니다. LTE에서 5G로의 진화처럼 LTE-V2X와 5G-V2X 또한 상호간 통신이 가능합니다.

그러나 휴대폰 이동통신은 민간 통신사업자가 설치한 중계기를 이용해 통신하는 반면 C-ITS 통신은 국가가 설치한 노변기지국을 통하여 통신해야 합니다.

이동통신에 뿌리를 두고 있는 C-V2X를 사용할 경우 기존 이동통신망을 사용해 요금이 발생하는 것 아니냐는 우려를 제기하기도 하지만 C-V2X는 이동통신사업자의 기지국이나 중계기 없이 국가가 설치한 노변기지국을 통하여 통신하거나 차량 및 인프라와 직접 통신하는 방식이기 때문에 별도의 통신 요금이 발생하지 않습니다. 

3. 미국과 한국의 발전 방향

미국이 차량사물(V2X) 기술 방식으로 '이동통신기반-차량·사물통신(C-V2X)'을 낙점했다. C-V2X와 웨이브(DSRC) 간 표준 논쟁에 종지부를 찍고 C-V2X 단일 생태계를 구현한다는 청사진을 제시하고 있습니다.

글로벌 시장에서 미국 영향력을 감안하면 V2X를 포함, 차세대 지능형교통시스템(C-ITS) 표준을 놓고 저울질하는 각국 의사 결정에 상당한 파급이 예상된다. 당장 내년 ITS 용도 주파수 배분을 앞둔 우리나라도 예외가 아닙니다.

미국이 5세대(5G) 이동통신 기반 C-V2X 생태계를 조성하면 상당 부분에서 정책적 동조가 불가피하다. 하지만 미국 결정이 한국형 표준 기술에 대한 이견과 논쟁을 종결할 결정적 요인이 되기에는 부족하다. 우리나라 환경에 맞는 현실적 대안을 찾기 위한 노력과 진통이 지속될 가능성이 높습니다.

한국은  '미래차 국가비전'을 선포, 기술 기반인 차량통신망을 2024년까지 전국 주요 도로에 구축하고 2027년까지 레벨4 완전자율주행 차량 개발을 완료하겠다는 청사진을 제시했습니다. 올해 7월에는 '한국판 뉴딜계획'을 발표하면서 2022년까지 전국 주요 도로의 절반에 해당하는 2085㎞에 C-ITS 인프라를 구축하기로 했지요.

이와 관련 기술 표준 채택을 두고 웨이브와 C-V2X 간 경쟁이 치열합니다. 과학기술정보통신부는 '5G+스펙트럼 플랜'에서 2021년까지 5.9㎓ 대역 통신 방식을 결정한다고 합니다. 과기정통부는 기술 우월성 등을 이유로 C-V2X가 효용 가치가 높다는 판단이라고 합니다..

국토교통부는 지금까지 진행한 실증을 기반으로 확보한 안정성과 C-V2X 상용화까지 상당 시간이 필요하다는 점을 감안할 때 웨이브 주축으로 생태계를 구축해야 한다는 입장을 내고 있지요

2025년까지 약 3만㎞ 도로에 웨이브 기반 C-ITS를 구축하고 향후 5G-V2X가 상용화될 경우 반영을 검토한다는 계획도 있어요.

국토부는 다만 LTE-V2X는 대안이기보다는 웨이브와 성능이 유사하다는 판단 아래 향후 5G-V2X 상용화까지는 웨이브를 단일 대안으로 판단하고 있어요

과기정통부는 LTE-V2X 실증을 통해 웨이브와 병행 사용이 가능한지 기술 안정성과 실용성을 선제 검증해야 한다는 입장입니다. 상황을 감안하면 LTE-V2X 채택을 놓고 줄다리기할 것 같네요

이런 상황에서 FCC 결정이 우리나라 의사 결정에 준거로 작용할 가능성이 높아지고 있네요. FCC 결정은 C-V2X 기술과 시장 성장성을 인정한 것과 다름없다어서 국내 정책에 반영하기 위해선 LTE-V2X 실증이 반드시 수반돼야 할 것 같네요.