▲자율주행 시대 모습 (이미지 : 볼보)
앞으로 2020년이면 자율주행차 상용화 시대에 들어가게 된다. 하지만 자율 주행차를 도로에 내놓는다고 다가 아니다.
현재 자율 주행차 핵심인 라이더(LiDAR) 센서는 최대 인식 거리가 200m 정도 밖에 되지 않는다. 만약 고속 주행 중 1km 앞에서 사고가 난다면 즉시 대처하지 못해 2차 사고로 이어질 수 있다.
▲자율 주행차 인식 범위 (이미지 : UST)
자율 주행차가 보다 안전하게 다니려면 넓은 범위의 도로 상황을 신속하게 인지해야 한다. 때문에 상용화에 앞서 자율 주행차와 호흡을 맞출 도로 인프라도 갖춰야 한다.
우리나라도 자율 주행차 상용화에 다가서면서 '스마트 도로' 개발에 소매를 걷었다. 한국도로공사 주관으로 자동차, IT, 도로분야 29개 기관이 협력해 스마트 도로를 구축했다.
▲2017 국토기술대전 한국도로공사 부스
▲스마트 자율협력주행 도로시스템 (이미지 : 한국도로공사)
한국도로공사는 지난 24일 '2017 국토교통기술대전'에서 '스마트 자율협력주행 도로시스템(C-ARS, Cooperative Automated driving Roadway System)' 연구 성과를 선보였다.
스마트 자율협력주행 도로시스템은 자율 주행차가 도로 인프라와 협력하여 안전하고 효율적인 주행을 할 수 있도록 지원하는 시스템이다. 여기에 정보통신기술이 다 모였다 해도 과언이 아니다.
▲GPS 구성 (이미지 : NEXGEN)
우선 GPS(위성항법장치) 보정 기술을 통해 오차 범위를 기존 10~15m에서 0.5~1m로 줄일 예정이다.
인공위성이 차로 보내는 GPS 위치 정보는 대기권을 통과하거나 고층 건물에 난반사되는 과정에서 오차가 발생한다. 지금은 대략적인 위치만 알아도 주행에 어려움은 없지만 자율 주행차는 보다 정확하게 위치를 파악해야 하기 때문에 GPS 오차 범위를 줄이는 게 필수다.
▲(왼쪽부터) 레이더 검지기, WAVE 기지국, WAVE 안테나
▲통신하는데 필요한 차량단말기
여기에 '정밀전자지도 기반 동적정보시스템(LDM)'으로 자율 주행차 인식 성능 한계를 보완한다. 갑자기 사고가 나서 차가 멈추거나 달리던 차에서 물건이 떨어지는 등 도로 상황을 실시간으로 파악할 수 있게 된다.
도로 곳곳에 설치된 검지기는 도로에 전파를 쏜다. 맞고 돌아오는 전파로 위치와 속도 등을 파악해 중앙센터로 정보를 보낸다.
중앙센터에서는 검지기를 통해 수집된 교통, 날씨 정보와 위치 정보 등을 반영해 실시간으로 동적 정밀전자지도를 만든다. 자율 주행에 필요한 모든 정보를 체계적으로 데이터 베이스화한다고 보면 된다.
▲각종 모듈을 장착한 자율협력주행차
▲자율협력주행차 트렁크에 전시된 모듈
중앙센터는 '하이브리드 V2X 통신 시스템'을 통해 동적 정밀전자지도를 자율주행차에 전달한다. 1초에 10번 이상 전송하면서 도로 상황을 자율 주행 차에게 실시간으로 전달한다.
'하이브리드 V2X 통신시스템'은 웨이브(WAVE)와 이동통신 기술을 이용해 차에 정보를 주는 V2X(Vehicle to Everything) 기술이다.
웨이브(WAVE,Wireless Access in Vehicular Environments)는 지능형 교통 시스템을 가능하게하는 통신방식으로 고속 환경에서 차와 차, 차와 인프라 간 무선통신을 할 수 있다.
▲연구 추진 일정 (이미지 : 한국도로공사)
한편, 한국도로공사는 스마트 자율주행협력 도로시스템을 2018 평창동계올림픽 기간 동안 서울-신갈-호법 41km 구간에 시범 적용할 예정이며, 2020년 7월까지 표준화할 계획이다.
박소민 ssom@carlab.co.kr
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