[시사뉴스 이화순 기자] 자동차는 5G와의 융합이 기대되는 중요한 산업 중 하나다. 2018 평창동계올림픽 기간중 KT가 현대차와 5G 주행차량을 선보인 것처럼 5G를 기반으로 V2X(Vehicle to Everything communication:차량과 사물간 통신) 기반의 주행 서비스, 군집주행, 물류산업 혁신, V2X 기반의 안전 편의 서비스 강화 등이 가능해질 전망이다. 이동통신사는 물론, 자동차 관련 회사들도 5G 주행 기술 연구에 사활을 걸고 경쟁하고 있다.  

평창동계올림픽은 ‘설원에서 펼쳐지는 CES(미국소비자가전전시회)’라는 말이 나올 정도로 글로벌 ICT 기업들의 기술경쟁이 치열했다. 그 중에서도 5G통신망을 기반으로 하는 KT의 ‘커넥티드 카’와 현대자동차의 ‘자율주행’ 시범주행은 인간의 제어가 필요 없는 완전자율주행의 미래가 멀지 않음을 알리며 많은 사람들의 이목을 집중시켰다.

자율주행 기술은 레벨0부터 레벨4까지 나뉘며, 레벨4는 사람이 전혀 조작을 할 필요가 없는 완전 무인 자율자동차를 말한다. 미국, 유럽, 일본 등 기술 선진국은 미국 도로교통안전국(NHTSA) 기준 자율주행차 Level 2에 해당하는 차선 유지, 적응형 크루즈 기능은 이미 구현하고 있다. 또 운전자가 간헐적으로 개입이 필요한 Level 3과 완전 자율 주행단계인 Level 4에 대한 연구개발에 주력하고 있다. 글로벌 시장조사기관 IHS는 2025년부터 본격적으로 완전 자율주행차가 보급될 것이며 시장규모는 2025년 23만 대에서 2035년 118만 대로 연평균 18%씩 빠르게 성장할 것으로 전망하고 있다.

KT 5G 커넥티드카 시범 운행

KT는 평창동계올림픽 기간중 Level 3 수준의 자율주행 시스템이 적용된 5G 커넥티드카(connected car, 정보통신 기술과 자동차를 연결시켜 양방향 소통이 가능한 차량) 서비스를 시범운행하며 자율주행 관련 기술이 빠르게 성장하고 있음을 증명했다.

KT 5G 커넥티드카는 5G네트워크가 구축된 경포대 인근 3.8km를 시범 주행했고, 차량 3대가 V2X를 통해 연결되어 협력편대 자율주행을 구현했다. 주행중 전방차량 영상 공유, 차량간 위치·속도 운행정보를 교환함으로써 보다 안전한 자율주행 서비스를 제공했다.

 평창 올림픽에 이어 국내 최초로 판교와 대구에 자율주행 실증환경 조성에 참여하고 있다. ‘판교제로시티’ 자율주행 실증단지에서는 일반인을 대상으로 한 초정밀 측위 기술을 활용한 5G 자율주행 버스 체험 행사도 진행했다. 앞으로 평창올림픽에서 검증한 기술을 기반으로 ‘5G상용자율주행플랫폼’(5GaaVP:5G as a Vehicle Platform)을 개발하겠다고 발표했다.전홍범 KT 인프라연구소장은 “양자암호통신, 블록체인 등 기술을 이용해 5G 자율주행차 보안 문제를 해결할 것”이라면서 “자율주행차 플랫폼 활성화로 자율주행 시장을 선도하겠다”고 말했다.

SKT, ‘원맵 얼라이언스’ 결성

HD 맵은 기존 디지털 지도와 달리 센티미터 단위의 정밀 측위 정보, 정교한 차선 정보, 주변 사물·가드레일·신호등 정보 등을 모두 담는다. 자율주행차는 이들 정보를 기반으로 실시간 주행 경로를 판단한다.
SK텔레콤은 지난 7월23일 유럽,중국,일본의 초정밀 지도 대표 기업들과 세계 표준 HD맵 서비스 출시를 위한 ‘원맵 얼라이언스(OneMap Alliance)’를 결성했다. 향후 서베이카는 물론 일반 자율주행 차량이 인식한 주변 사물의 변화를 실시간으로 5G 망을 통해 HD맵에 업로드하기 위한 준비 작업이다. ‘원맵 얼라이언스’에는·유럽에선 히어(HERE), 중국에선  내브인포(NavInfo), 일본에선 파이오니아(Pioneer)가 참여했다.

 4개 회사로 구성된 ‘원맵 얼라이언스’는 2020년까지 하나의 표준 기반으로 북미, 유럽, 아시아 HD맵을 제작한다. 추후 자율주행차 제조사와 위치기반 서비스 기업 등에 글로벌 표준 HD맵을 공급할 계획이다.
지난 1월 SK텔레콤은 CES 2018이 열린 라스베이거스 컨벤션센터에서 독일 ‘히어’와 5G 자율주행∙스마트시티 사업 전략적 파트너십’을 체결했다. 2월에는 한국교통안전공단과 경기도 화성 자율주행 실험도시 ‘K-City’에서 5G 자율주행차 2대가 교통 정보를 주고받으며 약2km 구간을 ‘협력 운행’하는데 성공했다.

V2X, 다양한 기능 제공

이처럼 자율주행에 대한 기대는 증폭되고 있다. 하지만 안전성에 대한 의구심이 제기되면서 안전이 자율주행차 확산에 주요 이슈로 부각되고 있다. 지난해 구글 자율주행의 충돌사고와 같은 해 테슬라 오토파일럿(Autopilot) 모드의 인명사고 소식은 이러한 불신을 가중시키는 계기가 됐다. 따라서 완전자율주행이 장밋빛 미래의 한 장면으로 그치지 않기 위해서는 안전성을 확보한 솔루션 개발이 무엇보다 중요하다.

차량에 부착된 센서와 카메라를 기반으로 주행상황을 파악하는 ‘스탠드 얼론’(Stand-alone) 방식의 자율주행은 센서 탐지 거리가 짧고, 센서 너머의 장애물을 인지하지 못한다는 단점이 있다. 이에 반해 자율주행의 핵심 기술인 ‘V2X’는 주위 차량의 운행정보를 실시간으로 공유(V2V)할 뿐만 아니라 보다 원거리의 사고정보를 차량에 공유(V2N)함으로써 사전에 이를 대처할 수 있도록 해 안전성 이슈에 대해 보다 신뢰할 수 있는 대안을 제시한다.

V2X는 차량이 통신망을 통해 다른 차량(V2V), 인프라(V2I), 네트워크(V2N), 보행자(V2P) 등 자율주행과 관련된 모든 개체와 연결되는 것을 의미한다. 이러한 연결성을 바탕으로 ‘스탠드 얼론’ 방식의 단점을 보완하여 안전한 자율주행 환경을 제공할 수 있다.

‘반응지체 교통제층’ 해소

V2X 기반으로 차량 군집주행이 현실화 되면 교통체증 해소, 에너지 저감, 물류운송 효율화 등이 가능해진다. 영국 최고 권위의 왕립학술원(Royal Society)에 발표된 논문에 의하면 고속도로 교통체증의 주요 원인으로 운전자들의 ‘반응 시간 지체(reaction-time delay)’를 제시했다. 꼬리를 물고 달리는 고속도로에 차선변경 차량을 발견하고 운전자가 반응하기까지의 지체 시간이 연속적인 교통 체증을 유발한다는 것이다.

V2X 기반 군집주행이 가능하게 되면 차량 이동에 따른 정보를 후행차량과 실시간으로 공유해 즉각적인 반응을 할 수 있고 반응지체에 따른 교통체증을 해소할 수 있다.

또한 군집주행 차량간 간격은 10m 내외 수준으로 기존 고속도로 안전 거리 기준 100m를 비교하면 획기적으로 줄어든다. 엑센츄어에 따르면 군집주행의 효과로 후행 차량의 공기 저항을 최소화할 수 있다. 이로부터 약 25%의 연료 절감효과를 가져올 수 있을 것이라 추산했다.

물류운송의 측면에서는 마치 화물열차처럼 대열 주행이 현실화될 경우 화물의 주행상황, 정체적보 등을 실시간으로 분석해 최적 대열을 구성하고 이에 따라 임금, 연료, 보험료 등이 줄어들어 물류사업자의 영업 이익에 큰 도움이 될 것이라는 예측이다.

인포테인먼트 중요성 커져

자율주행 자동차가 보편화됨에 따라 운전에 시간을 소비해야 했던 개인은 다양한 여가 활동으로 그 시간을 대체할 수 있다. 따라서 Level 3~4로 자율주행 자동차가 진화될수록  인포테인먼트 시스템의 중요도는 더욱 증가할 것으로 보인다. 즉 자율주행차 안에서는 음악을 듣고 영화를 보는 것이 일상이 되고 차 안의 모니터를 통해 원하는 정보를 주고 받는 것이 자연스럽게 되는 것이다.

특히 5G가 제공하는 초고속 통신망의 경우 AR(증강현실)·VR(가상현실) 등과 같은 대용량 미디어를 고속이동 중에도 실감나게 구현할 수 있어 그 활용도가 더욱 높아질 것으로 전망된다.

연세대 김동구 교수(전기전자공학부)는 “5G가 적용돼 획기적인 변화를 일으킬 수 있는 대표적인 산업 중에서도 자동차의 변화속도가 가장 클 것”이라며 “자율주행 등을 위해 자동차와 자동차, 자동차와 도로 교통신호간에 끊임없이 통신을 해야 하는데 이 때 5G가 절대적으로 필요하다. 또한 이 분야의 변화 발전 속도가 다른 어느 분야보다 빨라 가장 먼저 5G가 적용되어 발전할 5G융합산업으로 기대된다”고 말했다.

 2025년 3.3조원 가치 발생 추정

완전한 수준의 자율주행이 실현 된다면 미래의 자동차는 단순히 ‘이동수단’이 아닌 ‘이동하는 생활공간’의 개념으로 탈바꿈 게 될 것이다. 그 바탕에는 누구나 신뢰할 수 있는 안전성 확보가 무엇보다 중요하다. 이를 기반으로 자동차는 재미와 즐거움을 주는 생활 공간으로 진화하게 된다.

5G가 제공하는 통신환경은 본격적인 자율주행 시대를 열게 된다. 센서 기반의 자율주행의 경우 사각지대 감지, 주변 상황인지에 한계가 있으며 차량에 따른 안전도 편차가 커서 그 활용도가 떨어진다. 또한 LTE기반 V2X의 경우 고밀집 환경에서 협력충돌방지를 위한 저지연 요구사항을 충족시키지 못하고 위치 정확성도 상대적으로 낮아 자율주행자동차가 본격적으로 도입되는 시대의 통신에는 한계가 따른다.

따라서 복잡한 도심지역을 포함한 전국 단위의 자율주행 확산을 위해서 5G기반의 V2X기술 개발과 도입이 필수적이라 할 수 있다. KT경제경영연구소에 따르면, 전략적 편익과 소비자편익 등을 합치면, 자동차 분야에서 최소 2025년에 3.3조 원, 2030년에 7.3조 원의 가치가 발생할 것으로 추산된다.

현대차, 자율주행트럭 임시운행 허가 받아

현대자동차는 평창동계올림픽 기간중 KT와 함께 자율운행버스를 성공적으로 선보인데 이어, 올해 상반기에 상용차 분야 ‘첨단 운전자 보조 시스템’(ADAS) 및 군집 자율주행 시스템을 개발할 경력직(박사급) 채용도 진행했다. 7월에는 자율주행 트럭에 대한 임시 운행허가도 획득했다.

자율주행 물류운송 기술로 현재 주목받는 분야는 '군집 주행'이다. 사람이 조종하는 선두 트럭을, 나머지 무인 트럭이 GPS, 차량 간 통신, 카메라 등을 통해 일정 간격을 유지하면서 따라가는 기술로 물류비를 줄일 수 있다. 이미 폭스바겐, 볼보, 다임러, 스카니아 등 글로벌 선두 상용차업체는 시험 군집주행에 성공했다.

한편 현대 수소전기차 넥쏘에는 현대모비스가 개발한 ‘원격 전자동 주차시스템(RSPA)’도 적용됐다. 운전자가 차에서 내려 스마트키 버튼을 누르면 빈 공간을 인식하고 스스로 주차·출차하는 기능이다.

2020년까지 상용차 글로벌 톱(Top)5에 진입한다는 목표를 세운 현대차는 이를 위해 승용차의 첨단 주행 안전장치를 상용차에도 적극 도입할 계획이다. 2020년까지 상용차 부문 연구개발에 1조6000억원을 투입하고, 이 분야에서도 친환경차와 자율주행차를 개발한다는 방침이다.

현대모비스, 연내 자동발렛 주차기술 확보

현대모비스는 올해까지 ‘자동 발렛주차’ 기술까지 확보한다는 방침이다. 운전자가 건물 입구에서 하차하면 자동차와 인프라(주차시설)간 통신기술을 이용해 빈 공간을 찾아 스스로 주차하는 기술이다.

또 졸음운전이나 심정지 등 운전이 불가능한 상태를 파악해 안전한 곳을 찾아 자동으로 정차하는 기술인 ‘DDREM(Departed Driver Rescue and Exit Maneuver)’을 지난 1월 미국 라스베이거스에서 열린 CES에서 공개했다. 의학적 관점으로 접근한 최초의 자율주행기술로 좋은 평가를 받았다.

지난 4월 현대모비스는 4월부터 자율주행 레벨3·4 개발차량인 ‘엠빌리(M.Billy)’로 글로벌 평가를 실시하고, 오는 2022년 레벨3 자율주행시스템을 양산을 목표로 한다. 한편 아우디도 자율주행기술이 탑재된 A8을 지난해 7월 스페인 바르셀로나에서 열린 '아우디 서밋'을 통해 첫 선을 보였다. <도움말 KT경영경제연구소, SK텔레콤, 현대차, 현대모비스>