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도시 안전 책임진다! 스마트시티 속 활약하는 자율주행 센서

2020. 10. 26. 09:30

최근 자율주행 센서가 스마트시티에 다양하게 적용되고 있습니다. 도로의 교통량을 측정해 주변 차량에게 알려주고, 횡단보도에서는 신호를 잘못 본 보행자에게 경고를 알려주고, 지하철 스크린 도어에서 문을 닫아도 되는지를 감지하고, 스마트홈에서는 독거노인의 위험을 체크하는 등 다양한 응용 사례를 선보이고 있는데요. 자율주행 기술의 발전에 따라 성능을 높여 온 레이더, 라이다 등 자율주행 센서들이 스마트시티에도 다양하게 적용되고 있습니다.



스마트시티에 적용되는 센서 적용 사례들은 자율주행차보다 성능이 낮아도 충분하기 때문에 가격이 상대적으로 저렴한 장점이 있는데요. 이 때문에 앞으로 크게 확산될 수 있을 것으로 보입니다. 이 글에서는 스마트시티에 다양하게 적용되는 자율주행 센서 사례를 살펴보도록 하겠습니다.


 횡단보도에서 보행자를 감지하는 라이다 센서


걸어가면서 재미있는 유튜브 동영상을 보다가 신호등 신호를 깜빡 놓친 적은 없나요? 신호등에 설치된 라이다 센서는 보행자가 빨간 불에 횡단보도에 진입하려는 것을 감지하고 경고를 알려 줄 수 있습니다.


우리나라의 카네비컴은 지난 7월에 보행 신호 음성 안내 보조 장치에 라이다 센서를 장착했다고 발표했는데요. 빨간 불에 보행자가 차도에 진입하게 되면, 라이다 센서가 이를 인지해서 경고를 알려 주게 됩니다. 카네비컴의 라이다 센서는 횡단보도 상에 보행자가 들어오면 감지할 수 있도록 설계되었는데요. 카네비컴은 이외에도 지하철 스크린 도어에 라이다를 설치해 사고 예방에 도움이 될 수 있도록 했습니다.


l 신호등에 설치된 카네비컴의 라이다 센서 (출처: 카네비컴)


서울시 노원구는 지난 8월 라이다 센서를 이용한 어린이 안전 시스템을 발표했는데요. 스쿨존 및 횡단보도의 안전을 미국 콰너지의 라이다 센서를 도입할 것으로 보입니다.


 독거노인의 안전과 도로의 교통량을 재는 레이더 센서


헬스 케어나 스마트홈을 위해서도 자율주행 센서가 도움이 될 수 있는데요. 비대면으로 어려움이 가중되는 독거노인 케어 문제에도 도움을 줄 수 있습니다. 도움이 필요한 가구에 카메라를 설치하게 되면 사생활 침해의 우려가 있는데요. 레이더를 이용하게 되면 사생활 침해의 우려를 줄이면서, 보호와 도움이 가능해질 수 있습니다.


우리나라의 ‘스마트레이더시스템’은 올해 레이더 기반 스마트홈 사용자 감지 시스템을 공급했는데요. 사용자가 침대에서 떨어지거나 오랫동안 움직이지 않으면 관리자에게 알림을 줄 수 있도록 했습니다. 코로나19로 건물 내에서 레이더 시스템이 다양하게 쓰일 수 있을 것으로 생각됩니다.


l 스마트홈과 빌딩에서 사용자의 움직임을 감지하는 레이더 센서 (출처: 스마트레이더시스템)


레이더 센서는 도시의 교통량 파악에도 사용될 수 있는데요. 교차로에 설치된 레이더 센서를 이용해서 도로의 교통량을 파악하게 됩니다. 우리나라의 ‘스마트레이더시스템, 비트센싱’ 등의 업체들도 교통량 파악 레이더 센서를 시범 운영 중인데요. 우리나라뿐만 아니라, 이스라엘, 베트남 등 여러 나라에서 관련 기술을 테스트하고 있습니다.


l 레이더를 이용한 교통량 측정 (출처: 스마트레이더시스템, 비트센싱)


 가로등이나 신호등에서 차량이나 보행자를 인식하는 자율주행 센서


독일의 차량 부품 업체 보쉬는 3년간 가로등에 자율주행 센서를 설치해 차량이나 보행자를 인식하는 MEC(Mobile Edge Computing)-View 프로젝트를 진행해 왔는데요. 지난 7월에는 MEC-View 프로젝트가 성공적으로 마무리되었다고 발표했습니다.


l 보쉬의 MEC-View (출처: 보쉬)


이 프로젝트에서는 가로등에 카메라 센서와 라이다 센서를 설치해 차량이나 보행자 정보를 주변 차량에 송신해 주게 되는데요. 앞으로 5G 통신이 확대되면, 자동차, 자전거, 보행자 같은 다양한 움직이는 사물과 사람들을 인지해 주변 차량에 정보를 제공해 줌으로써 교통사고를 줄이고 안전한 주행이 가능하게 할 것으로 생각됩니다.


미국의 라이다 센서 업체인 벨로다인은 지난 8월 신호등에 라이다 센서를 설치해 교통 데이터를 분석할 수 있다고 발표했는데요. 보행자, 자전거 및 차량의 통행을 감지해 보행자와 차량의 안전을 높일 수 있도록 했습니다. 또한 벨로다인은 지난 8월에는 미국 지능형 교통협회(ITS America)에 가입했다고 발표했는데요. 도로 주변에 설치된 라이다 센서로 차량, 보행자, 자전거를 인식해서 자율주행에 도움이 될 수 있도록 할 계획입니다.


l 신호등에 설치된 벨로다인의 라이다 (출처: University of Nevada, Blue City Technology)


 스마트시티에 다양하게 적용되는 자율주행 센서


라이다, 레이더, 카메라 등의 자율주행 센서들은 앞으로 스마트시티에도 다양하게 적용될 것으로 예상되는데요. 자율주행차가 요구하는 높은 정밀도와 긴 수명을 만족하지 못하더라도 스마트시티에서는 다양하게 쓰일 수 있기 때문입니다.


기존에는 도시에 CCTV 등 카메라가 많이 적용되어 왔는데요. 라이다와 레이더 센서는 카메라가 가지는 사생활 보호 이슈를 해결하면서도 효율적으로 도시의 사물과 사람을 인식할 수 있는 장점이 있습니다.


라이다는 해상도가 높다는 장점이 있지만, 상대적으로 날씨 조건에 약하다는 단점이 있는데요. 905nm 파장의 라이다는 눈에 영향을 줄 수도 있는 단점이 있어서 1,550nm 라이다의 진화도 필요할 것으로 전망됩니다.


레이더는 라이다에 비해 해상도가 떨어지는 단점이 있지만, 날씨 조건에 상대적으로 강하고 인체 영향이 거의 없는 장점이 있습니다. 자율주행차에는 이들 세 센서가 서로의 단점을 보완하면서 쓰이게 될 것으로 예상되는데요. 스마트시티에서는 센서의 특성에 따라서 다양하게 적용될 것으로 예상됩니다.



스마트시티에 적용되는 자율주행 센서들은 앞으로 5G를 통해서 사용자나 자율주행차에 제공하게 될 것으로 보이는데요. 센서와 통신 기술 융합이 더욱 편리하고 안전한 스마트시티를 만들어갈 것으로 생각됩니다.


글 l 정구민 교수 l 국민대학교


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