V2X - 차량과 사물을 이어주는 기술

V2X는 Vehicle to Everything의 약자로 우리말로는 차량사물통신을 의미한다. 즉 유무선망을 통해서 하나의 차량이 다른 차량이나 모바일 기기, 도로등의 외부 사물과 정보를 교환하는 행위 또는 관련 기술을 말한다.

 

사물과 차량의 대화

 

V2X에는 V2V(Vehicle to Vehicle, 차량과 차량 간의 통신), V2I(Vehicle to Infrastructure, 차량과 인프라 간의 통신), V2N(Vehicle to Nomadic Device, 차량과 모바일 기기 간의 통신), V2P(Vehicle to Pedestrian, 차량과 보행자 간의 통신) 등과 같이 수많은 개념들이 포함되어 있다.

 

이중 V2V나 V2I는 차에서 유용하게 사용하고 있는 내비게이션 시스템보다 진보된 기술이다. 일반적으로 사용되는 내비게이션의 경우 주행중에 있는 차량이 현재 어느 위치에 있는지를 인지한 상태에서 길을 안내해주는 기본적인 역할 외에도 구간별 제한속도라든지 단속 카메라 위치등도 알려주고 있다.

 

특히 V2V는 차량끼리 정보를 주고받는다. 이 기술의 핵심요소는 차량에 탑재되는 센서와 이를 통한 통신기술이다. 이런 기술들이 좀 더 진보되면 나중에는 주변 차량과의 간격이나 속도도 제어할 수 있게 된다. 이에 따라 전방 교통 정보, 차량 접근 알림, 추돌 경도 등이 가능해진다. V2I에서 중추적인 역할을 수행하는 것은 바로 기지국이다. 이 기술에서는 도로에 설치된 기지국을 통해서 차량에 대한 주행 정보를 주고받는 것이다. 이를 통해 현재의 교통 상황이나 사고 상황 등을 실시간으로 알아볼 수 있다. 이외에도 통신이 신호등 역할을 대신해주기도 하고 주차공간등의 정보도 제공해 줄 수 있다. 

 

세계적인 자동차 메이커인 독일의 아우디사는 이런 V2I 기술을 활용해서 2016년에 4G LTE 기반 V2I 신호등 정보 시스템인 'TTS(Traffic Technology Services, 교통 기술 서비스)'를 공개한 적이 있다. 

 

이 외에도 V2N은 차량 내에 장착된 내비게이션 등의 기기들을 다른 스마트폰 등의 모바일 기기와 연결해주는 기술이다. 그리고 V2P는 차량과 주위에 있는 보행자가 서로를 알아볼 수 있도록 하는 기술이다.

 

통신 표준 제정

 

일반적으로 V2X는 단거리 전용 통신(Dedicated Short-Range Communication, DSRC)를 기반으로 하는 기술이다. 초기에는 이 DSRC 방식이 차량과 가까이에서 1:1로 통신하는 방식이었다. 따라서 이 때에는 통신 가능 거리가 30m 이하에 불과했다. 게다가 인터넷 양방향 통신도 불가능했다.

 

이런 단점을 극복하기 위해 미국 전기전자기술협회(IEEE)에서는 2004년부터 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment, 차량 환경 내 무선 접속) 표준화 작업에 돌입해서 마침내 2012년에는 5.9GHz 대역을 사용하는 IEEE 802.11p을 표준으로 확정했다. 이후 이 표준은 세계로 퍼지면서 세계 주요 나라의 V2X를 대표하는 표준이 되었다. 이 표준에 따르면 시속 200km로 달리는 차량은 1km 정도의 도로 구간 내에서 20Mbps의 속도로 초당 10회 이상 지연 시간이 거의 없이 (보통은 0.1초 이하) 정보를 주고 받을 수 있게 된다.

 

최근에는 차량과 모바일을 연결하는 기술로 C-V2X가 유망한데, 이 기술은 위에서 언급한 DSRC보다 2배 정도 넓은 범위에서도 통신이 가능하고 반응시간도 3배정도 빨라서 그만큼 차량이 사고를 피할 수 있는 시간을 더 벌 수 있다고 한다.

 

연결된 세계를 달리는 자율주행차

 

교통과학연구원은 2016년에 발표된 '글로벌 신기술 동향분석 뉴스레터'에서 V2X가 자율주행차의 핵심이 될 것으로 전망한 적이 있다. 그러면서 "V2X는 안전하면서 통신으로 연결된 미래 자동차를 위한 기반기술로써, 완전 자동화된 교통 인프라를 가능케 할 핵심기술"이라고 설명했다.

 

자율주행차는 원래 별도로 운전자의 조작행위 없이 차량 스스로 주변의 주행환경을 인식한 상태에서 목적지까지 스스로 운행하는 차량을 말하고, 커넥티드 카는 V2X 통신을 활용해서 주변 사물과 소통하면서 네트워크 연결이 가능한 차량을 말한다.

 

따라서 자율주행차를 구현하는 데 있어 V2X가 반드시 필요한 기술은 아닌 것이다. 자율주행차는 차량에 탑재된 라이다, 레이더, 카메라 등의 센서로 주변 환경을 인지할 수 있다. 하지만 현재 기술 수준에서는 센서 하나만으로 주변 상황을 완벽히 인식할 수는 없다. 소프트웨어 오류가 발생할 가능성이 있거나 악천후에도 아직은 취약한 편이다.

 

이에 따라 V2X가 확보된다면 더 안전하고 편리한 자율주행이 가능하다는 주장도 있다. 이 V2X의 확보로 센서의 부족한 부분을 통신으로 보완할 수 있다는 것이다.

 

한편 V2X에 대한 우려도 있다. V2X 기반 차량이 확산되면 통신을 통한 차량 해킹 시도가 증가하거나 개인정보가 유출될 가능성이 존재한다는 것이다. 이에 대해 황성호 성균관대학교 기계공학부 교수는 ‘자동차와 IT융합, 스마트카 시대’에서 V2X에 대해 “현재로선 네트워크 인프라 구축 미비, 해킹 및 정보 유출에 대한 위험성, 주파수 간섭 등의 문제점도 함께 존재하는 기술”이라고 지적했다.