[2편] 교통혁신, V2X(Vehicle to Everything) 기술이 바꾸는 무인 자동차의 미래

목 차

1. 자율 주행 자동차를 위한 V2X 기술 탐색
2. 자율 주행 자동차의 V2X 기술 정의 및 전체 시스템 구성도
3. V2X 기술이 미래 교통에 미치는 시사점: 혁신적 영향도
4. V2X 기술의 현재 과제 및 고려 사항
5. 마무리

 

1. 자율 주행 자동차를 위한 V2X 기술 탐색

최근 몇 년 동안 기술의 발전으로 자동차 산업은 자율주행차가 더 이상 공상과학의 영역에 국한되지 않고 현실화되는 새로운 시대로 나아가고 있습니다. 이러한 혁신적인 변화를 가능하게 하는 핵심 요소 중 하나는 V2X(Vehicle to Everything) 통신 기술입니다. 본 글에서는 V2X 기술의 세부 기술 항목과 자율 주행 자동차의 미래를 형성하는 데 있어 V2X 기술의 중추적인 역할에 대해 자세히 알아볼 것입니다.

1.1 V2X(Vehicle to Everything) 통신 기술의 등장 배경

차량 간 통신 V2V (Vehicle to Vehicle) 기술이 주목을 받으면서 V2I(Vehicle-to-Infrastructure) 통합으로 관심이 옮겨졌습니다. 이 단계에는 차량을 길가 인프라, 신호등 및 기타 도시 환경 요소와 연결하는 작업이 포함되었습니다. 목표는 차량이 교통 상황, 도로 폐쇄에 대한 중요한 데이터를 수신하고 경로를 실시간으로 최적화할 수 있는 포괄적인 네트워크를 구축하는 것이었습니다.

1.2 V2X(Vehicle to Everything)에 대한 이해 및 목표

V2X 기술은 차량(Vehicle to Vehicle, V2V) 간 통신, 차량과 인프라 간(Vehicle to Infrastructure, V2I) 통신, 차량과 보행자(Vehicle to Pedestrian, V2P) 간 통신, 그리고 차량과 내부 네트워크(In-vehicle Network, IVN) 통신 간에 원활한 상호 작용을 가능케 하는 통신 표준 모음입니다. 양방향 통신 네트워크는 실시간으로 작동하여 차량이 주변 환경과 중요한 정보를 교환할 수 있도록 합니다. 주요 목표는 상황 인식을 향상하고 교통 흐름을 개선하여 더 안전하고 효율적인 교통 시스템을 구축하는 것입니다.

 

V2X 기술의 진화는 Vehicle-to-Everything 통신이 포함되면서 가속화되었습니다. V2X는 V2V 및 V2I를 넘어 V2P 및 IVN 통신을 포괄하도록 확장되었습니다. 이러한 전체적인 접근 방식은 차량, 보행자 및 더 넓은 네트워크가 원활하게 통신할 수 있는 상호 연결된 생태계를 조성하여 보다 안전하고 효율적인 교통 시스템을 조성하는 것을 목표로 했습니다.

2. 자율 주행 자동차의 V2X 기술 정의 및 전체 시스템 구성도

2.1 자율 주행 자동차의 V2X 기술 정의

도로 차량에 적용 가능한 모든 형태의 통신 방식을 지칭하는 일반 용어로 'Connected Vehicle' 또는 'Networked Vehicle'을 구현하기 위한 구체적인 통신 기술을 말합니다.

2.2 자율 주행 자동차의 V2X 전체 시스템 구성도

자율 주행 자동차의 V2X 전체 시스템 구성도는 아래 그림과 같이 크게 차량 간 통신(Vehicle to Vehicle, V2V), 차량과 인프라 간 통신(Vehicle to Infrastructure, V2I), 차량과 차량 내부 네트워크 간 통신(In-vehicle to Network, IVN), 차량과 보행자 간 통신(Vehicle to Pedestrian)으로 4가지 범주로 나눌 수 있습니다.

자율 주행 자동차을 위한 V2X 전체 시스템 구성도

자율 주행 자동차를 위한 V2X의 전체 시스템 구성도에 나타난 4가지 영역에 대한 핵심적인 세부 기술들을 나타내면 다음 아래 표와 같습니다.

분류	주요기술	설명
V2V (Vehicle to Vehicle) (자동차간 통신)	DSRC (Dedicated Short Range Comm.)	노변기지국(Infra)과 차량 장치(ECU)간 근거리 무선통신을 통해 정보를 교환하는 전용 단거리 통신
	WAVE (Wireless Access in Vehicle Environ.)	- 차량간 또는 인프라간 고속 통신이 가능한 무선 통신 기술 - IEEE 1609/IEEE 802.p 조합 구성
	VMC (Vehicle Multi-hop Comm.)	차량간 사고, 돌발상황 방지, 네비게이션 연동 및 차량 원격 점검 등이 가능한 기술
V2I (Vehicle to Intra-structure) (자동차와 노변 장치간 통신) 또는 V2N (Vehicle to Network) (자동차와 네트워크 장치간 통신)	DSRC/WAVE	- V2V 기술과 동일함
	GPS (Global Positioning System)	GPS 위성으로 부터 송신된 신호를 사용하여 수신기의 위치를 결정하는 시스템
	Telematics	차량과 컴퓨터 및 이동통신 기술을 접목하여 실시간 교통정보 및 제어 들의 서비스를 제공하는 기술
	CICAS (Cooperative Intersection Collision Avoidance System)	교통신호 위반시 경고, 차량 속도와 적신호 예정 시간을 계산하여 교차로 진입 등의 정보를 운전자에게 제공하는 시스템
IVN (In-Vehicle Network) (자동차내 네트워킹)	MOST (Media Oriented Systems Transport)	고품질의 오디오 및 비디오 데이터를 동시 전송(150 Mbps)하거나 제어가능한 통신 기술
	CAN (Controller Area Network)	- ECU와 차량내 장치간의 데이터 교환위한 차량용 Serial Bus 표준 - 최대 1 Mbps 전송속도
	LIN (Local Interconnect Network)	- 창문, 라이트 등에 대한 단순 조작과 제어를 위한 차량용 통신기술 - 낮은 대역폭, 최대 20 Kbps 전송 속도
	FCB (FlexRay Communication Bus)	- CAN 방식 속도 개선 - Drive-by-Drive, Steer-by-Steer 구조 - 최대 10 Mbps 전송 속도
V2P(Vehicle to pedestrian ) (자동차와 보행자간 통신)	PCW (Pedestrian Collision Warning)	- LiDAR, RADAR, 3D 카메라 센서 활용해 보행자 감지 - 위험 상황시 운전자에게 경고

 

 

V2X 통신은 차량 간 통신(V2V), 차량과 인프라 간 통신(V2I), 그리고 차량과 외부 요소 간의 연결을 가능케 하는 혁신적인 기술입니다. 차량 내부 통신은 차량 내에서의 정보 교환을 의미하며, V2V 통신을 통해 차량이 속도, 방향 및 상태에 관한 정보를 공유하여 도로 안전성을 향상하고, 차량 내 시스템 간의 조정과 동기화를 가능케 합니다.

 

외부 통신은 차량과 도로 인프라, 보행자 및 더 넓은 네트워크와의 상호 작용을 의미하며, V2I 통신은 교통 흐름 최적화와 실시간 교통 상황 정보 제공을, V2P 통신은 차량과 보행자 간의 안전성을 향상하기 위한 경고를, 그리고 V2N 통신은 실시간 데이터 액세스를 통한 결정에 도움을 줍니다.

 

이러한 내부 및 외부 통신의 상호 작용은 미래의 연결된 자율 주행 교통 시스템을 형성하는 핵심적인 부분으로, 안전하고 효율적이며 상호 연결된 모빌리티 설루션을 구축하는 데 중요한 역할을 합니다.

3. V2X 기술이 미래 교통에 미치는 시사점: 혁신적 영향도

자동차 산업이 자율 주행 자동차 시대를 향해 달려가는 가운데, V2X(Vehicle-to-Everything) 통신이 게임 체인저로 눈에 띕니다. 이 첨단 시스템은 차량, 인프라, 보행자, 네트워크 간의 원활한 통신을 촉진하여 지능형 교통의 새로운 시대를 열었습니다. V2X 기술의 심오한 의미와 그것이 우리가 이동하는 방식에 미치는 혁신적인 영향을 살펴보면 아래 표와 같습니다.

 

영향 항목	세부 설명
향상된 도로 안전	V2X 기술의 주요 의미 중 하나는 도로 안전이 크게 향상된다는 것입니다. 차량간 통신(V2V), 주변 인프라와의 통신(V2I)이 가능해 중요한 정보가 실시간으로 교환된다. 이러한 통신을 통해 차량은 잠재적인 위험을 예측하고 사고를 줄이며 전반적인 도로 안전을 강화할 수 있습니다. V2X를 통해 무사고 도로의 꿈이 더욱 현실화됩니다.
효율적인 트래픽 관리	V2X 기술은 교통 흐름을 최적화하고 혼잡을 줄이는 데 크게 기여합니다. V2X 기능이 탑재된 차량은 인프라로부터 교통 상황, 도로 폐쇄 및 기타 관련 데이터에 대한 정보를 수신할 수 있습니다. 이를 통해 정보에 입각한 결정을 내리고 최적의 경로를 선택하며 변화하는 교통 패턴에 적응할 수 있습니다. 결과적으로 도시에서는 보다 효율적이고 간소화된 교통 관리 시스템을 기대할 수 있으며, 이는 이동 시간과 연료 소비를 줄여줍니다.
보행자 안전 개선	V2X 통신은 차량을 넘어 보행자까지 확장됩니다(V2P). 이 기능을 통해 자율주행차는 호환 장치를 소지한 보행자와 상호 작용할 수 있어 횡단보도 및 도시 교차로에서의 안전성이 향상됩니다. 보행자는 접근하는 차량에 대한 경고를 받고, 차량은 보행자의 움직임에 대한 정보를 받아 사고 위험을 줄이고 전반적인 보행자 안전을 향상시킵니다.
환경적 영향	V2X 기술을 통한 효율성 향상은 환경적 이점으로까지 확장됩니다. 최적화된 교통 흐름과 혼잡 감소로 차량의 공회전 시간이 줄어들어 배기가스 배출이 줄어듭니다. 또한 V2X 지원 차량은 차량이 일정한 속도로 서로 밀접하게 이동하는 군집주행과 같은 작업을 조정하여 연료 효율성을 더욱 향상시킬 수 있습니다. V2X가 환경에 미치는 영향은 지속 가능하고 친환경적인 운송 솔루션에 대한 전 세계적 요구와 일치합니다.
스마트 도시 및 인프라	V2X 기술은 스마트 시티 개발에 중요한 역할을 합니다. 차량을 더 넓은 네트워크(V2N)에 통합함으로써 도시는 교통 상황, 인프라 사용량 및 환경 요인에 대한 실시간 데이터에 액세스할 수 있습니다. 이러한 풍부한 정보를 통해 도시 계획에 있어 데이터 기반 의사 결정과 효율적인 자원 할당이 가능해졌습니다. 결과적으로 도시는 더욱 연결되고 적응력이 뛰어나며 지속 가능한 도시 환경으로 발전할 수 있습니다.

 

4. V2X 기술의 현재 과제 및 고려 사항

V2X 기술의 의미는 유망하지만 과제는 여전히 남아 있습니다. 표준화, 사이버 보안 및 대중의 수용은 이 기술의 광범위한 채택을 위해 해결해야 하는 중요한 고려 사항입니다. V2X의 성공은 이러한 문제를 극복하고 차량, 인프라 및 보행자 간의 원활한 통신과 협업을 보장하는 강력한 생태계를 구축하는 데 달려 있습니다.

 

[표준화]

V2X 기술에는 통일된 표준이 부재하여 중대한 어려움이 있습니다. 다양한 차량 및 인프라 간에 원활한 상호 운용성을 보장하기 위해서는 통신 프로토콜의 조화가 필수적입니다. 현재의 노력은 전 세계적으로 통합된 V2X 생태계를 위한 표준을 확립하는 데 집중되어 있습니다.

 

[사이버 보안 우려]

V2X 통신의 상호 연결성은 사이버 보안 문제를 높일 수 있습니다. 차량과 인프라 간에 교환되는 데이터의 무결성을 보호하기 위해 잠재적인 사이버 위협에 대비하는 것은 핵심적입니다. 견고한 사이버 보안 조치는 이 기술에 대한 공공 신뢰를 구축하는 데 필수적입니다.

 

[인프라 준비도]

V2X의 광범위한 적용을 위해서는 광범위한 인프라 지원이 필요합니다. 도로변 장치의 설치, 신호등 업데이트 및 스마트 시티 구성 요소의 통합은 상당한 투자와 조화된 노력이 필요합니다. V2X의 균일한 채택에 대한 도전으로, 지역별로 준비도가 상이하게 나타납니다.

 

[대중 수용]

V2X 기술의 성공적인 전개에는 대중의 인식과 수용이 중요한 역할을 합니다. 개인 정보, 데이터 보안 및 기술적 결함에 대한 우려를 해소하기 위해 공공 신뢰를 구축하는 것이 필수적입니다.

 

5. 마무리

V2X 기술은 우리가 교통을 경험하는 방식에 혁명을 일으킬 준비가 되어 있습니다. 도로 안전 강화부터 교통 흐름 최적화, 스마트 시티 개발 기여에 이르기까지 V2X의 의미는 광범위합니다. 자동차 산업이 이 혁신적인 기술을 계속 수용함에 따라 우리는 V2의 힘 덕분에 도로가 더 안전하고, 교통이 더 효율적이며, 도시가 더 스마트하고 지속 가능한 미래를 기대할 수 있습니다.

 

다음 포스팅 [3편]에서는 자율주행 자동차의 내/외부 통신 표준기술인 DSRC와 WAVE 기술에 관해서 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.