[세상을 바꿀 자동차, V2X를 품다] (1)V2V 차량과 차량 간 연결

- Advertisement -

미래 자동차를 언급할 때 빠지지 않는 것이 있습니다. 바로 자율주행차입니다. 운전자가 직접 운전하지 않아도 목적지까지 스스로 찾아갑니다. 이는 단순히 자동차 산업 뿐만 아니라 인간 세상의 패러다임을 전환할 수 있는 대혁신을 의미합니다. 운전대라는 멍에를 벗어난 인간은 전에 없던 ‘자유’를 만끽할 수 있습니다.

 

자율주행에는 수많은 첨단 기술이 필요합니다. 센서·통신·인공지능(AI) 등이 대표적입니다. 다양한 자율주행 기술이 개발 혹은 적용 중입니다. 자율 주행 핵심 기술 가운데 통신은 ‘V2X’라는 이름으로 많이 쓰입니다. 차량(V)이 유·무선망을 통해 다른 차량과 도로 등 인프라가 구축된 사물(X)과 정보를 교환하는 겁니다.

 

자동차와 통신하는 객체에 따라 차량과 차량 간 연결(V2V), 차량과 무선통신기기 간 연결(V2D), 차량과 보행자 간 연결(V2P), 차량과 집 간 연결(V2H), 차량과 전력망 간 연결(V2G), 차량과 인프라 간 연결(V2I) 등 다양합니다.

시리즈 ‘세상을 바꿀 자동차, V2X를 품다’에서는 자율주행과 커넥티드 카 핵심 기술인 V2X에 대해 집중 조명합니다. 각 분야별 V2X 기술을 소개해봅니다.

 

<1> V2V, 차량과 차량 간 연결

<2> V2D, 차량과 무선통신기기 간 연결

<3> V2P, 차량과 보행자 간 연결

<4> V2H, 차량과 집(홈) 간 연결

<5> V2G, 차량과 에너지(전력망) 간 연결

<6> V2I, 차량과 인프라 간 연결



ⓒ게티이미지뱅크

 

<1>V2V, 차량과 차량 간 연결

V2V는 차량 간 통신을 뜻합니다. 각 자동차마다 고유의 무선 통신으로 데이터를 송·수신합니다. 차량 식별 뿐만 아니라 속도, 급정거 여부, 방향 등을 파악할 때 V2V 통신을 이용하게 됩니다. 도로에 얼마나 많은 차량이 어느정도 속도로 달리느냐에 따라 주행 방법이 바뀝니다.

 

이를 판단하기 위해 꼭 필요한 통신 기술입니다. 단순히 지형지물을 센서를 통해 감지하는 것보다는 상위 개념입니다. 미국 도로교통안전국(NHTSA)에서 제공하는 다음 동영상을 보면 V2V에 대한 원리와 개념을 쉽게 이해할 수 있습니다.

이 V2V는 어떤 통신 기술을 활용할까요. 다수 V2V 통신 기술이 주류가 되기 위해 경합하고 있습니다. 국가별로 자동차 제조사별로 추구하는 통신 기술이 상이합니다. 우선 미국을 봅시다. 미국에서는 V2V를 위해 DSRC 방식이 적용된 단말기 부착 의무화를 추진하고 있습니다.

 

DSRC는 근거리 전용 고속 패킷 통신시스템(Dedicated Short-Range Communications)입니다. 5.9GHz 주파수를 활용하죠. 데이터 전송속도는 수백 Kbps에서 수십 Mbps까지 지원합니다.

 

DSRC는 V2V뿐만 아니라는 V2I(차량과 인프라 간 통신)에서 많이 활용되고 있습니다. 사실 V2V와 V2I 통신 기술 영역을 분명히 나누기는 쉽지 않습니다. 차량단말기(OBE)와 노변 기지국(RSE)으로 구성돼 통신하는데, 세계적으로 도로 통행 요금 자동 징수 시스템 모듈로도 활용됩니다.



캐딜락 CTS

 

GM이 캐딜락 CTS 작년 모델부터 DSRC 기반 V2V를 탑재해 주목을 끌었습니다. 최대 300미터(m) 거리에서 차량 간 통신 기능을 제공합니다.같은 기능이 탑재된 차량끼리 자동차 속도, 방향, 위치 정보를 송수신합니다. 도로 위 환경을 파악하고 사고 위험 등은 헤드업 디스플레이나 계기판을 통해 운전자에게 사전 경고합니다.

 

재규어랜드로버도 DSRC 기반 V2V 기술을 개발하고 있습니다. 오프로드 강자 답게 오프로드 주행 시 선두가 멈추면 V2V로 연결된 차량에도 경보를 보냅니다. 웅덩이에 빠지거나 미끄러운 길 등 위급 사항 정보도 자동으로 전송, 노선과 주행 조건을 바꿉니다. 카메라와 초음파 감지기, 레이더 등 각종 센서와 유기적으로 결합해 전방 5미터까지 도로 정보를 식별하도록 기능을 고도화할 계획입니다.

 

DSRC와 주도권 경쟁 중인 통신이 C-V2X(Cellular-V2X)입니다. 셀룰러라는 말 그대로 이동통신 기술 기반 V2X입니다. C-V2X는 차량, 보행자, 도로 인프라 간 직접 통신 가능한 방식과 기존에 구축된 롱텀에벌루션(LTE) 망을 활용하는 방식이 있습니다.

 

전자는 고속으로 주행하는 차량끼리 통신하면서 도로 상황과 주변 차량 상태를 파악할 수 있습니다. 후자는 수킬로미터 전방의 사고 정보를 수신, 분석해 최적의 경로를 결정하거나 변경하는데 활용할 수 있습니다. 목적지 주차 공간 정보도 확인할 수 있습니다.



ⓒ게티이미지뱅크

 

C-V2X는 DSRC보다 2배 넓은 커버리지를 제공하고 반응 시간도 약 3배까지 차이가 납니다. 그래서 C-V2X를 지지하는 진영은 DSRC가 구식 통신 기술이라고 지적하기도 했습니다. 5G자동차협회(5GAA)는 DSRC(802.11p)와 C-V2X 기술을 직접 테스트하기도 했습니다.

 

차량 안전 메시지를 어떤 기술이 더 잘 전달하는가를 두고 5GAA는 C-V2X 손을 들어줍니다. 5GAA는 △확장된 통신 범위에서 향상된 신뢰성 △비시각적 성능 개선 △간섭에 대한 복원력 향상 등에서 C-V2X가 보다 우수한 성능을 보였다고 발표했습니다. 이동 통신 장비·부품 회사가 다수 포진한 5GAA로는 당연한 결과일 겁니다.

 

그렇다고 C-V2X가 만능은 아닙니다. 이동통신망을 이용한다는 것 자체에서 발생하는 문제가 있습니다. 무선 통신 신호가 약해서 송수신이 어려운 지역에서는 C-V2X를 제대로 활용하기 어렵습니다. 우리나라처럼 정보통신기술(ICT) 인프라가 잘 갖춰진 곳에서는 큰 무리 없이 운용할 수 있지만, 국가별로 또는 지역별로 서비스 상용화의 장애 요소가 있다는 의미입니다.



ⓒ게티이미지뱅크

 

이를 해결하기 위해서는 이통사들의 막대한 설비 투자가 선행돼야합니다. LTE든 5세대(5G) 이동통신이든 망 인프라가 완벽하지 않은 곳에서는 C-V2X 운용이 자율주행 위협이 될 가능성도 배제할 수 없습니다. 결국 비용 문제를 야기한다는 거죠.

 

일부 예상되는 단점을 제외하더라도 C-V2X는 매력적입니다. 미국 DSRC 진영 외 유럽, 중국 등 다양한 국가와 기업이 연구개발(R&D) 투자 중입니다. 독일 연방 교통디지털인프라부가 후원하는 콘벡스 컨소시엄은 유럽 최초로 모터싸이클, 자동차, 인프라 간 C-V2X 통신 시연에 성공했습니다. 아우디 차량과 두카티 모터싸이클 등이 사용됐습니다. BMW, PSA그룹도 C-V2X 통신 기술 개발에 한창입니다.

 

중국도 본격적 C-V2X 생태계 확장에 나설 채비 중입니다. 2C-V2X 기술을 활용하기 위한 망 커버리지 목표를 2020년까지 90%로 잡았습니다. 중국 국가발전개혁위원회(NDRC)가 주도하는 사업입니다. 8월 중국 대당통신이 퀄컴과 협력, 세계 최초 멀티칩셋 벤더 C-V2X 직접 통신 상호운용성 시연도 진행했습니다.

 

국내에서도 C-V2X에 대한 투자가 활발합니다. 기가코리아사업단 자율주행 실증 과제로 12월 KT가 아이티텔레콤과 C-V2X 단말기를 국내 최초로 개발했습니다. 자율주행차에 탑재해 서울, 대구, 판교 등 지역 테스트베드에서 기술 검증을 추진합니다. 향후 5G를 이용한 5G-V2X 단말기도 개발합니다.

 

향후 DSRC와 C-V2X 중 어떤 기술이 V2V 통신 주도권을 잡게 될지 아직 속단하기는 이릅니다. 어떤 쪽이든 보다 많은 자동차를 플랫폼 삼아 구축되어야겠죠. 누가 빨리 자기 주도적 생태계를 조성하느냐가 관건입니다.

 

 다음 시리즈에는 차량과 스마트폰 등 통신 단말기 간 통신인 ‘V2D’에 대해 알아보도록 하겠습니다.

테크플러스 에디터 권동준

tech-plus@naver.com

- Advertisement -

Related Stories

Enable Notifications    OK No thanks