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[저지연통신 기술 주도를 향해①] 센서와 통신의 융합 기반 발전하는 자율주행

[뉴스비전e 이진구 기자] 스마트카, 커넥티드카에 이어  향후 15년 이내 자율주행차 단계로 가기 위해 가장 핵심으로 꼽히는 저지연 통신 기술 개발 경쟁이 본격화되고 있다. 

사람 대신 자동으로 차량이 운행하기 위해서는 차량 또는 사물간 끊김은 물론 지연없는 통신정보의 송수신은 필수적이기 때문이다. 

자율주행에 필요한 통신 표준의 주도권 확보 및 LTE에 이어 5G 통신 기반에서의 자율주행 송수신을 위해 각 기업들은 연이어 기술발표를 하고 있고, 세계 각국의 정부 역시 이에 대한 전략을 추진중이다.

 

<사진 / ETRI>

[①센서와 통신의 융합 기반 발전하는 자율주행기술]

◆자율주행차, 무선통신·센서융합·이미징 빅데이터 등 기술의 집합체

자동차는 현대사회의 인간에게 가장 필요한 이동수단이지만 언제나 사고 발생 가능성에 노출되어 있어 인간의 생명과 직접적인 관계를 갖는다. 

자동차 제조사들 뿐만 아니라 사회적으로 교통 환경 개선 및 교통 사고율을 줄이기 위한 다양한 시도가 추진되고 있다. 

이에 따라 자동차끼리 직접 또는 거리에 설치되어 있는 인프라와 정보 교환을 통해 사고를 사전에 방지할 수 있게 해주는 차량 통신의 중요성이 높아지고 있다.

자율주행을 포함한 미래교통시스템의 핵심인 차량 통신 기술은 자동차를 단순한 이동수단이 아니라 사회적 인프라 역할로 기능을 확대시켜 줄 수 있으며, 교통흐름을 원활히 하여 에너지 절약과 환경 보호 효과까지 제공하는 장점을 제공한다.

무선통신, 센서 융합, 이미징, 빅데이터 수집 및 분석 기술의 발전으로 자동차 제조업체는 다양한 애플리케이션을 통해 안전 주행을 위한 광범위한 솔루션을 제공할 수 있게 됐다. 

또한, 전자 부품의 소형화, 네비게이션 및 스마트 기기의 발전은 차량 통신 발전에 중요한 역할을 할 것으로 예상된다.

미래 자동차의 모습인 스마트카 기술은 첨단 센서 및 전자제어장치에 기반을 둔 차량 지능화 기술을 중심으로 발전하고 있으며, 최근에는 첨단통신기술을 융합해, 차량 간·차량-인프라·차량-클라우드 등 V2X(Vehicle-to-Everything) 통신 기술을 결합한 커넥티드카(Connected Car) 기술로 확대되고 있다.  

미래 자동차 기술 정의 <자료 / ETRI>

자율주행 기술 측면에서 도심 주행 환경에서의 자율주행 난이도가 높은 이유 중 하나는 교
차로 등 다양한 신호체계를 인지하고 판단해 운행을 결정해야 하기 때문이다.

교통 인프라와 차량 간의 통신은 단순히 신호 정보 전달을 넘어 사각지대 및 사고 정보 등을 공유해 보다 안전하고 정돈된 도심 주행 환경을 제공하고, 교통량 최적화를 통한 빠르고 신속한 이동을 구현해 자율주행 서비스가 활성화될 수 있는 환경을 제공할 수 있다.  

자율주행차는 자동차에 설치된 레이더를 포함한 각종 센서들과 카메라를 통해 물체를 감지하고 목적지까지 주행하는 즉, 자체 장비와 인공지능에 기반해 구현하는 방식으로 추진돼 왔다. 

현재는 커넥티드카 방식으로 통신의 도움을 받아 인터넷과 교통 전용 클라우드 서버에 연결해 카메라와 각종 센서만으로는 알 수 없는 정보를 받아 더욱 효율적인 자율주행을 구현하고 있다.

 

◆LTE에 이어 5G로 이어지는 V2X 표준화...주도 경쟁 한층 높아져

대표적인 표준화 협력기구가 WAVE, 3GPP, ESTI, 5GAA 등이다. 

자율주행 구현을 위해서는, 전체적인 교통 안전도 및 도로 환경 개선을 위해서 차량의 기능에 따른 안전도 편차를 줄일 수 있는 차량 통신 기술이 자율주행 기술에 필수적으로 반영되어야 하기 때문에 통신방식 및 기술규격을 표준화해야 하고, 이를 주도하는게 중요하다. 

먼저, WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments)는 이미 지난 2004년 와이파이 기반의  IEEE TF(IEEE 802.11p)는 차량간 통신 환경에 사용될 수 있는 기술을 표준화하기 위해 기존 IEEE 802.11에 추가적인 작업을 진행했다. 이를 통해  빠른 차량 속도 환경에 적합하도록 수정된 WAVE 물리계층인 IEEE 802.11p를 정리했다. 

3GPP는 LTE기반의 V2X에 이어, 5G 기반으로도 표준화를 확대하고 있다. LG전자 등 국내 기업들도 참여하고 있다.    

ETSI(European Telecommunications Standards Institute)는 EC(European Communication) 공식 인정기관으로 세계 60개국에서 700여 기관이 회원으로 가입된 EU 표준화 기구다.  현재까지는 EU내에서 다수 개의 V2X 관련 프로젝트를 형성해 기술규격 및 개발을 추진해 왔다.  이들 프로젝트 결과물을 ETSI 회의(TC ITS)를 통해 표준규격에 반영하는 절차를 추진중이다.  

5GAA회원사 <홈페이지 캡쳐>

5GAA는 통신업체와 차량 업체들의 연합체로, 올해 9월  9월 BMW.벤츠.아우디 등 글로벌 완성차업계가 주도해 결성했다.  LTE V2X 및 5G V2X를 활성화하는 것을 목표로 하면서, 차량과 통신의 융합을 위한 활동을 진행중이다. 

삼성전자가 이사회 멤버로 선임된데 이어, SK텔레콤과 KT도 참여중이다. 

가장 나중에 설립된 표준화 기구는 미국 SAE(Society of Automotive Engineers)다. SAE는  cellular V2X technical committee를 신규 결성하여 LTE V2X 및 5G V2X에 대해 추가적으로 필요한 표준화 등의 업무를 수행할 예정이다. 

이진구 기자  newsvision-e@hanmail.net

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