스마트폰을 클릭하면 주차장에 있는 차량이 아파트 현관에서 나를 기다리고, 자동차 안에서는 신문기사를 읽고 최신 동영상을 감상한다. 회사 정문에서 차를 내리면 자동으로 주차장을 찾아 주차를 한다.

자율주행자동차는 미래사회 모빌리티(Mobility)에 대한 새로운 패러다임이다. 안정성을 기반으로 기존 교통사고를 줄이고, 편리성을 기반으로 노약자, 장애인들에게 자유로운 이동 서비스를 제공한다. 에너지 효율성을 높여 보다 쾌적한 도시 환경 또한 제공할 수 있게 된다. 자동차는 ICT 기술과 융합되어 스마트카/커넥티드카로 발전되고 이전까지 경험할 수 없었던 새로운 가치를 고객에게 전달하게 될 것이다.

자율주행자동차는 스마트 센서를 통해 주변의 정보를 수집하고, 인공지능 기술을 사용해 수집된 정보를 이해하고 분석하여 자동차의 각종 제어장치를 작동하게 될 것이다. 또한 자율주행 성능을 높이기 위해 센서 정교함을 향상시키는 기술과 함께 자율주행을 위한 도로 인프라 및 네트워크 인프라는 자율주행의 성능 및 안정성을 최대화하는데 중요한 역할을 하게 될 것이다.

첫 번째로 자동차에 장착된 센서들은 주변의 정보를 수집하는 데 국한되지만 도로 주위에 설치된 카메라와 도로 위의 인프라 및 원거리의 다른 차량들로부터 수집된 정보로 자동차는 훨씬 더 멀리 볼 수 있는 시야를 가지게 되어 자율주행의 효율을 극대화할 수 있게 된다. 두 번째는 자동차가 신호등 및 표지판을 인지하고 분석하는데 많은 컴퓨팅 자원 및 전력 소모가 발생하지만 네트워크를 통해 습득한 정보는 미리 도로 인프라에 의해 정보화 되었거나 클라우드에 의해 분석된 정보를 자동차는 그냥 활용하기만 하면 되므로 자율주행에 필요한 에너지를 훨씬 줄여서 자동차를 가장 이상적으로 제어할 수 있게 된다. 세 번째로 자율주행의 성능을 향상시키기 위해 최첨단 센서를 장착한 자동차는 가격이 매우 비싸지지만 네트워크를 통해 최첨단 센서와 동일한 정보들을 사용할 수 있게 된다면 낮은 비용으로 높은 성능의 자율주행을 지원할 수 있게 된다.

자율주행자동차는 스마트 센서를 통해 주변의 정보를 수집하고, 인공지능 기술을 사용해 수집된 정보를 이해하고 분석하여 자동차의 각종 제어장치를 작동하게 될 것이다. 또한 자율주행 성능을 높이기 위해 센서 정교함을 향상시키는 기술과 함께 자율주행을 위한 도로 인프라 및 네트워크 인프라는 자율주행의 성능 및 안정성을 최대화하는데 중요한 역할을 하게 될 것이다.

첫 번째로 자동차에 장착된 센서들은 주변의 정보를 수집하는 데 국한되지만 도로 주위에 설치된 카메라와 도로 위의 인프라 및 원거리의 다른 차량들로부터 수집된 정보로 자동차는 훨씬 더 멀리 볼 수 있는 시야를 가지게 되어 자율주행의 효율을 극대화할 수 있게 된다.

두 번째는 자동차가 신호등 및 표지판을 인지하고 분석하는데 많은 컴퓨팅 자원 및 전력 소모가 발생하지만 네트워크를 통해 습득한 정보는 미리 도로 인프라에 의해 정보화 되었거나 클라우드에 의해 분석된 정보를 자동차는 그냥 활용하기만 하면 되므로 자율주행에 필요한 에너지를 훨씬 줄여서 자동차를 가장 이상적으로 제어할 수 있게 된다.

세 번째로 자율주행의 성능을 향상시키기 위해 최첨단 센서를 장착한 자동차는 가격이 매우 비싸지지만 네트워크를 통해 최첨단 센서와 동일한 정보들을 사용할 수 있게 된다면 낮은 비용으로 높은 성능의 자율주행을 지원할 수 있게 된다.

결국 자율주행자동차의 성능을 극대화하고 높은 안정성을 확보하기 위해 네트워크는 자동차의 정보 수집 역할을 수행하며, 궁극적으로 자율주행을 가능하게 하는 데이터 수집을 위한 센서 역할과 부가적인 데이터 분석을 수행하는 원격 두뇌 역할을 담당하게 될 것이다.

자율주행자동차에 사용되는 통신 기술은 통신 대상에 따라 차량간 직접 통신(V2V: Vehicle to Vehicle)과 차량과 인프라간 통신(V2I: Vehicle to Infrastructure), 차량과 보행자간 통신(V2P: Vehicle to Pedestrian) 등을 고려할 수 있다. 자동차를 위한 통신 기술 종류는 필요한 기술 요구사항에 따라 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment), 무선랜, 블루투스, LTE 등 많은 종류가 사용 가능하며 다양한 통신 기술을 통합하여 사용할 수 있다. 최근 자율주행자동차의 기술 요구사항을 반영한 5G 통신 기술이 완성되면 5G 통신 기술을 기반으로 자율주행이 가능할 수도 있을 것이다.

고속으로 주행하는 자율주행자동차의 네트워크 통신을 위해 5G에서는 ‘저지연(Low Latency)’ 통신 기술을 중요한 기술 요구사항으로 다루고 있다. 시속 100㎞로 운행 중인 자율주행자동차가 네트워크를 통해 전방 차량으로부터 사고 위험을 전달받는 데 10㎳(100 분의 1초)가 소요된다고 하면 자동차는 이미 28㎝를 이동한 후가 된다. 또한 자율주행 성능을 높이기 위해 차량에 수집된 데이터를 네트워크 기반 클라우드 컴퓨터에 전송하여 복잡한 분석을 통해 고도의 효율적인 주행을 할 수도 있을 것이다. 이를 위해 5G에서는 기존 LTE 대비 수십 배의 빠른 전송속도와 저지연 기술 요구사항을 필수로 지원하게 되며, 이를 통해 네트워크 기반의 클라우드 컴퓨터는 하나의 차량뿐만 아니라 다수의 차량으로부터 수집된 데이터와 도로 정보를 기반으로 최적화된 주행 정보를 자율주행자동차들에게 제공할 수 있을 것이다.

고속으로 주행하는 자율주행자동차의 네트워크 통신을 위해 5G에서는 ‘저지연(Low Latency)’ 통신 기술을 중요한 기술 요구사항으로 다루고 있다. 시속 100㎞로 운행 중인 자율주행자동차가 네트워크를 통해 전방 차량으로부터 사고 위험을 전달받는 데 10㎳(100 분의 1초)가 소요된다고 하면 자동차는 이미 28㎝를 이동한 후가 된다.

또한 자율주행 성능을 높이기 위해 차량에 수집된 데이터를 네트워크 기반 클라우드 컴퓨터에 전송하여 복잡한 분석을 통해 고도의 효율적인 주행을 할 수도 있을 것이다. 이를 위해 5G에서는 기존 LTE 대비 수십 배의 빠른 전송속도와 저지연 기술 요구사항을 필수로 지원하게 되며, 이를 통해 네트워크 기반의 클라우드 컴퓨터는 하나의 차량뿐만 아니라 다수의 차량으로부터 수집된 데이터와 도로 정보를 기반으로 최적화된 주행 정보를 자율주행자동차들에게 제공할 수 있을 것이다.

서정석

SK텔레콤 Vehicle Tech Lab 박사