최근 스마트카는 대부분 네트워크 기능을 제공하는데요. 이에 따라 커넥티드카의 트렌드도 살짝 바뀌고 있습니다. 기존의 커넥티드카는 차량을 이동 통신망에 연결하는 개념이었는데요. 새로운 커넥티드카는 여기에 차량 사물 통신(V2X, Vehicle-to-Everything)을 추가하는 개념으로 진화하고 있습니다. V2X에서는 차량 간, 차량-도로 간, 차량-보행자 간 통신 기능 등 다양한 통신 기능을 추가로 제공하게 됩니다.
V2X 기능을 이용하면 이동 통신망을 이용할 때와는 달리 실시간 정보를 받을 수 있는데요. 예를 들어, 신호등에서 신호등 정보를 받을 수도 있으며, 길을 건너는 보행자를 운전자가 미처 못 봤을 때도 경고를 날려 줄 수도 있고요. 신호등 없는 교차로에서는 차량끼리 통신을 통해서 먼저 가는 순서를 정할 수도 있습니다.
기술적으로는 기존의 DSRC(Dedicated Short Range Communication), WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments) 기술과 새롭게 등장한 C-V2X(Celluar V2X) 기술의 경쟁이 가속화되고 있습니다. DSRC 기술은 오랜 기간 테스트를 진행하면서, 대대적인 상용화를 눈앞에 두기도 했었는데요. 현재는 발전이 약간 정체된 상황입니다.
이에 비해서 C-V2X 기술은 첫 표준이 2017년 3월에 제정되는 등 상당히 늦게 시작된 기술인데요. 5.9GHz 대역에서 이동통신 프로토콜을 접목하여 이동통신과 호환이 잘 되는 점이 특징입니다. 5G에서도 C-V2X 기술의 사용이 가능하기 때문에 퀄컴, 인텔, 화웨이 등이 상용화에 나서면서 빠르게 발전하고 있습니다.
이 때문에 시장에서는 현재 DSRC와 C-V2X의 경쟁 양상이 나타나고 있는데요. CES 2019에서는 DSRC보다는 C-V2X 관련 기술 비중이 더 커 보이기는 했습니다. 앞으로 V2X는 자율주행에서도 중요한 역할을 하게 될 것으로 보이는데요. 이 글에서는 CES 2019에서 발표된 V2X 주요 동향을 정리하고, 자율주행에 주는 시사점을 정리해 보도록 하겠습니다.
5G 상용화의 핵심인 칩셋을 제조하는 퀄컴은 C-V2X에도 적극적으로 나서고 있습니다. 퀄컴은 CES 2019에서 C-V2X 기술 시연과 자율주행 시승 행사를 선보였는데요. IT 업체인 퀄컴이 커넥티드카와 자율주행차 기술에 많은 투자를 하는 모습을 살펴볼 수 있습니다.
퀄컴은 4대의 차량을 이용해서 총 4가지의 C-V2X 사용 사례를 선보였습니다. 신호등 없는 교차로에서 먼저 지나가는 차량 순서 정하기, 신호를 어기고 주행하는 차량에 대한 경고 알려 주기, 길을 건너는 보행자를 C-V2X로 인식하기, 갓길에 고장으로 정차한 차량을 통신으로 인식하기입니다.
l 교차로 주행 예와 신호 무시 주행 차량 경고 예 (그림: 정구민)
먼저 신호등 없는 교차로에서 서로 정차한 차들이 차량 간 통신을 통해서 주행 순서를 정하는 시연을 보여 주었습니다. 순서가 된 차량에는 고(Go) 신호가, 아직 기다려야 하는 차량에는 스톱(Stop) 신호가 나타나서, 순서대로 주행할 수 있게 됩니다.
만약, 어떤 차량이 순서를 어기고 주행하게 되면 다른 차들에 경고를 알려 주어 사고를 방지하게 됩니다. 이 시나리오는 V2X에서 교차로 사고 예방에 많이 사용되는 좌회전 보조(Left Turn Assist) 기능과도 밀접한 관련이 있습니다. 좌회전 보조 기능은 교차로에서 좌회전하려는 차에게 현재 주행 중인 차량이 있다는 것을 알려 주어 사고를 방지하는 기능입니다.
l 신호를 무시하고 주행하는 차량에 대한 경고 알림 (사진: 정구민)
길을 건너는 보행자를 운전자가 미처 인식하지 못했을 때도, 운전자가 가진 단말기와 차량 간의 통신을 통해서 보행자가 있는 것을 알려 줄 수 있습니다. 이 기능은 운전자가 부주의했을 때뿐만 아니라, 안개가 끼었거나, 큰 차에 보행자가 가렸을 때도 적용할 수 있어 교통사고 예방에 중요한 역할을 하게 될 것으로 예상됩니다.
갓길에 정차한 차량 때문에 2차 사고도 많이 발생하게 되는데요. 갓길에 정차한 차량을 통신으로 인식해서 경고를 주어서, 사고를 방지할 수 있습니다.
l 보행자 인식 및 갓 길 정차 차량 인식 예 (그림: 정구민)
CES 2019에서 미국 포드는 2022년부터 판매되는 모든 차량에 C-V2X 기술을 적용할 것이라고 발표했는데요. 이를 위해서 2019년 말부터 C-V2X 기술을 상용화해 나갈 것이라고 발표했습니다. C-V2X 기술은 자율주행과도 밀접한 연관이 있기 때문에 포드의 ADAS 플랫폼인 포드 코파일럿 360에도 C-V2X 기술이 적용될 예정입니다.
포드의 발표가 의미 있는 것은 그동안 미국이 DSRC의 상용화에 적극적이었기 때문인데요. 퀄컴, 인텔, 포드 등 미국 업체들이 C-V2X 상용화에 나서면, C-V2X 기술이 DSRC와의 경쟁에서 조금 더 앞서 나갈 수 있을 것으로 예상됩니다.
현재 5G의 자동차 응용을 고민하는 5GAA (5G Automotive Association)에는 반도체사, 자동차사, 이동 통신사 등 다양한 업체들이 모여 있는데요. 중국과 유럽에서는 C-V2X의 상용화에 적극적으로 나서고 있는 상황입니다.
l 포드 2022년 상용화 예정인 C-V2X 기술 예시 (출처: 포드)
아직 시장에서 DSRC와 C-V2X 기술의 경쟁은 계속되고 있는데요. 현재로 볼 때는 도로상에 DSRC 모듈도 상당수 깔린 상황입니다. 이러한 상황을 고려해서 DSRC와 C-V2X를 동시에 사용하는 모듈의 개발을 발표한 업체들도 있습니다.
바로, 에티포스와 콘티넨탈인데요. 이들 업체는 현재 서로 경쟁 상황인 DSRC와 C-V2X를 동시에 지원하는 모듈을 만들겠다고 발표했습니다. 결국 4G LTE나 5G를 통해서 차량과 기지국이 통신하면서도 DSRC나 C-V2X를 통해서, 차량 간, 차량 보행자 간, 차량 도로 간 통신이 가능하게 될 텐데요.
에티포스는 그 전 단계로 4G 스마트폰에 DSRC 프로토콜을 탑재하고, DSRC 안테나를 연결한 시스템을 시연했습니다. 스마트폰만으로 현재 도로에 깔린 DSRC 모듈과 통신할 수 있게 되는데요.
라스베이거스 교차로에서 얻어지는 신호등 정보를 볼 수 있는 시연을 선보였습니다. 앞으로 회사 측은 C-V2X와 DSRC를 동시에 지원하는 모듈을 조만간 선보일 것이라고 밝혔고요. 또한, 5G 진화에 맞추어, 5G, V2X, Wi-Fi 등 모든 통신 시스템을 지원하는 종합 통신 모듈도 선보일 계획이라고 합니다. 콘티넨탈도 DSRC와 C-V2X를 동시에 지원하는 하이브리드 시스템의 개발 계획을 발표했습니다.
l 에티포스의 DSRC 스마트폰 시스템 전시 (사진: 정구민)
V2X 기술은 자율주행에도 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 예상됩니다. 인공지능으로 인식하기 어려운 경우를 통신으로 보조해 줄 수 있는데요. 앞에서 살펴본 CES 2019 퀄컴의 사례에서도 V2X의 이점을 찾아볼 수 있습니다.
먼저, V2I(Vehicle-to-Infra) 통신을 통해서 도로 정보나 신호등 정보를 받아 올 수 있고요. 도로 상태, 신호등 정보 등을 통해서 자율주행 차량에 도움을 줄 수 있습니다.
퀄컴이 시연한 V2V(Vehicle-to-Vehicle) 통신이나 V2P(Vehiclt-to-Pedistrian) 통신을 통해서도 자율주행에 도움을 줄 수 있는데요. 먼저, 지난번 글에서 살펴보았던 구글 자율주행차의 문제점(웨이모어 문제점)들의 대부분이 V2X를 통해서 해결될 수 있습니다.
l 구글 자율주행차의 문제점 해결 예시 (그림: 정구민)
좌회전 시에 맞은편에서 좌회전하는 차량 때문에 급정거하는 문제는 서로 간의 통신을 통해서 해결할 수 있게 됩니다. 낙석이나, 장애물 등의 이유로 급정거하더라도, 앞뒤 차들이 서로 정보를 주고받기 때문에 추돌 사고를 예방할 수 있습니다.
또한, 끼어들기에도 적용할 수 있는데요. 끼어들기를 원하는 차량과 주행 차들이 정보를 주고받으면서, 쉽게 끼어들기가 가능해지게 됩니다. 이처럼, V2X 기술은 앞으로 자율주행의 발전에 큰 도움을 주게 될 것으로 예상됩니다.
2017년 3월 첫 표준이 제정된 C-V2X는 짧은 시간에도 빠른 진화를 보입니다. 퀄컴, 인텔, 화웨이 등 반도체 업체들의 적극적인 노력, 5G 진화 시작, 유럽과 중국 자동차사들의 노력 등이 뒷받침되었는데요. CES 2019에서 퀄컴과 포드의 발표로 미국에서도 활발한 논의가 시작될 것으로 예상됩니다. 우리나라에서도 2019년 C-V2X 시범 사업이 예정되어 있습니다.
아직 DSRC와 C-V2X의 경쟁이 계속되는 상황이기 때문에 하이브리드 모듈의 개발도 계속될 것으로 예상됩니다. 차량 사물 통신은 자율주행의 진화와도 밀접한 관련이 있기 때문에 관련 기술의 진화에 관심을 가질 필요가 있는데요. 앞으로 차량 사물 통신이 더 편리하고 안전한 주행에 도움이 되기를 기대해 봅니다.
글 l 정구민 교수 l 국민대학교
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