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[신년기고] 오재학 한국교통연구원장

교통인프라의 디지털화 시대 대비해야

국토매일 | 입력 : 2018/01/23 [09:36]

[국토매일] 제4차 산업혁명 진전에 따른 새로운 공유경제형 교통서비스가 자연스럽게 다가오고 있다. 세계적으로 급속 확산되는 스마트폰으로 인한 정보화는 도시생활에서 필수적이었던 자가용이 더 이상 필요치 않을 정도로 우버, 리프트, 카카오 등 이용자 맞춤형 새로운 Online to Offline(O2O) 교통서비스를 탄생시켰다. 기존 공급자 중심 산업구조로는 좀처럼 풀기 어려웠던 자가용 이용 증가와 출퇴근 교통정체, 소음과 매연 등 도시환경 문제를 해결할 대안이 나타난 것이다.


최근 각광을 받고 있는 인공지능(AI)과 초연결(IOT) 관련 기술은 사회전반에 걸쳐 제4차 산업혁명을 향한 변화의 바람을 불러일으키고 있다. 교통부문에서도 기술의 융·복합을 통해 교통체계의 효율성과 안전성 및 친환경성을 향상시킬 필요가 제기된다. 미국, 독일, 일본 등 교통 선진국들 간에 논의되는 미래형 신기술은 자동화(Mobility Automation), 전기화(Mobility Electrification) 그리고 통합화(Mobility Integration) 기반의 스마트모빌리티(Smart Mobility)에 초점을 두고 있다.


즉, 자율주행자동차와 전기자동차가 신교통수단으로 편입되고 이를 기존 교통체계와 연계하는 통합서비스를 의미한다. 이렇게 되면 자율주행과 친환경기술 및 정보통신기술을 융합하여 더욱 안전하고 편리하며 청정한 교통서비스가 국민들에게 제공될 것이다. 자가용 이용 중심이었던 기존의 통행특성이 각자의 통행목적에 따라 공유차량과 대중교통을 상호 연계하는 취사선택으로 자유롭게 변화된다.


스마트폰이 그 중심에 있기 때문이다. 결과적으로 교통혼잡을 유발하는 자가용 수요를 줄일 수 있어 교통서비스의 품질이 대폭 향상될 것으로 기대된다. 그러나 현재 수준의 도로, 철도, 항공 및 대중교통 등의 교통인프라로 고품질의 서비스를 제공하는 것은 불가능하다. 현재의 교통인프라는 물리적으로 기술적으로 자율주행차 등 새로운 교통수단을 운영하고 신교통서비스를 제공하는데 한계가 있기 때문이다.


기존 교통인프라에 정보통신기술(ICT)과 빅데이터, 인공지능 등의 기술이 융·복합되면 디지털인프라로 전환된다. 도로에서는 자동차와 운전자, 이용자가 상호 통신을 통해 정보를 공유하면서 각자의 요구에 맞는 최적의 경로와 수단 선택이 가능해지고, 그 결과로 교통흐름과 교통사고, 대기오염이 기존 인프라에 비해 훨씬 더 개선될 것이다.


자율주행차의 차량센서 기능과 가격 등 기술한계를 극복하고 도로를 주행하는 다른 차량들과 능동적인 안전성을 확보하기 위해 차량과 도로(V2I), 차량과 차량(V2V)이 유기적으로 정보를 연계하도록 지원하는 것이 디지털인프라의 개념이다.


5.9GHz 극초단파의 근거리전용통신(DRSC) 기술을 고도화한 IEEE의 802.11p (WAVE) 표준 기술을 적용한 전용망 V2X(WAVE V2X)를 미국, 유럽연합, 일본 등 주요 국가들은 ITS 전용통신으로 적용하고 있다. 차량이 200km/h로 주행하면서 1km 정도 도로구간 내에서 20Mbps로 초당 10회 이상 통신지연시간이 거의 없이(0.1초 이하) 정보를 주고받을 수 있다. 차량정보는 물론 차량의 안전운전지원, 충돌방지 및 자율주행지원을 위한 커넥티드카 기능이 가능하다. 전용망의 대안으로 제시된 것이 이동통신기술 기반의 V2X다.


유럽의 3세대이동통신 표준화단체(3GPP)에서 LTE를 기반으로 이동망 V2X(Cellular V2X) 기능이 시범적으로 적용되고 있다. 통신 특성 상 차량정보의 교환이나 안전운전지원 기능은 가능하지만 전용망 V2X에 비해 차량의 충돌방지나 자율주행지원은 한계가 있다. 이를 극복할 수 있다는 것이 최근 소개되고 있는 5G 이동통신 기술이다. 전용망 V2X 특성을 모두 갖추고 있어 대안이 될 수 있다고 평가된다.


교통인프라의 디지털화를 위해서 단기적으로는 도로의 기하구조와 도로표지 등을 개선하고 데이터베이스를 구성하는 물리적 인프라(Physical Infrastructure) 고도화가 필요하다.


이를 기반으로 도로의 정밀지도를 구축하여 주행 중인 차량들을 정확하게 추적하도록 측위기술을 융합하고, 차세대 지능형교통체계(C-ITS)를 적용하는 정보통신시설을 확충하면 디지털인프라(Digital Infrastructure) 구성이 갖추어진다. 중장기적으로는 인공지능을 통해 교통류의 이동성을 최대로 유지하고, 교통빅데이터 분석을 통한 교통안전을 관제하는 논리적 인프라(Logical Infrastructure) 기술을 확보해야 한다.

 

이렇게 해야 미래교통체계인 스마트모빌리티를 선도적으로 실현하는 국가 대열에 포함될 수 있다. 미국이 20년 이상 연방정부 교통부(USDOT)에 연합전략실(JPO)을 두고 있고, 독일은 2013년 12월 연방정부에 기존 부처를 교통디지털인프라부(Ministry of Transport & Digital Infrastructure)로 개편한 이유가 여기에 있다. 최근 자율주행차, 전기차, 수소차, 퍼스널 모빌리티(PM) 등 다양한 차세대 자동차가 주행하게 될 공간은 바로 교통인프라의 디지털화로 가능하기 때문이다. 


올해 사상 최초로 428.8조 원이라는 슈퍼예산 시대를 맞이했다. 이중 사회간접자본(SOC) 예산은 약 17조 7천억 원 규모다. 2017년 대비 4조 4천억 원, 약 20%가 감소되었다. 2010년 약 24조 원을 정점으로 해마다 줄어드는 추세다. 국회 예산정책처가 최근 사회기반시설에 대한 재정 투자의 한계를 지적하면서 2020년까지 연평균 약 6% 정도 줄어들 것을 예고했다.


이제 감소 추세에 들어선 SOC 예산을 교통투자정책의 패러다임 전환, 즉 교통인프라의 디지털화 시대에 대비하는 노력이 필요하다. 주요 기간 도로망인 고속도로 약 4천 km, 국도 약 1만3천km, 철도 약 3천km, 주요 신도시의 자율주행 기술실증 대상 일부 도로를 포함해 총 2만km가 추진 대상으로 선정될 경우, 향후 5년간 약 6조 원 (연간 1조 2천억 원, 즉 SOC 예산 축소분) 규모의 재정투자가 필요할 것으로 예상된다.

 

이렇게 되면 국토교통부문에서 미래 성장동력을 이끌 4차산업혁명은 교통안전 향상과 교통혼잡 해소를 통하여 국민의 삶의 질을 높이고 새로운 좋은 일자리를 창출할 수 있을 것이다.

 
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