연결되고 자동화된 모빌리티 ‘C’

Connectivity의 중요성

(2020.07.03.) 기술 업계는 차량을 독립적으로 운행 할 수 있는 자동화 시스템 조성에 투자하면서 모빌리티 서비스를 제공하기 위한 새로운 비즈니스 모델을 모색하고 있다. 한편 자동차 회사들은 차량 안전을 개선하고 운전 경험을 바꾸기 위해 점점 복잡해지는 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)을 개발하고 있다. 스마트시티 개발에는 지방 당국과 정부가 앞장서고 있으며, 데이터의 연결성과 활용도를 높여 삶의 질을 높이겠다는 계획이다.

 

CAM (Connected and Automated Mobility)기술 개발은 미래의 솔루션에 초점을 맞추고 있을 뿐만 아니라 여정의 효율성을 향상시키고, 모빌리티 분야의 새로운 비즈니스 모델을 지원하며 도로의 이용이 개선되도록 하기 위해 노력하고 있다. 현재 첨단 통신기술의 테스트를 활용하여 차량을 다른 도로 사용자 및 인프라와 연결에 성공하였다.

 

자율 차량의 센서 제품군의 일부로 첨단 커넥티비티를 구현하는 데 있어 한 가지 중요한 이점은 다른 도로 사용자나 주변 인프라에 의해 식별된 '눈이 안 보이는' 위험에 차량이 반응할 수 있도록 하는 능력이다. 차량의 온보드 센서에 의해 수집된 데이터에 추가되어 주행 효율을 개선할 뿐만 아니라 도로 안전과 탑승자의 편안함도 개선할 것이다. 이런 차량 커넥티비티 성장세는 2026년까지 영국의 모든 자동차가 연결될 것으로 전망하고 있으며 2025년에는 모든 차량(V2X) 통신기술에 대한 세계 시장 규모가 60억달러에 이를 것으로 추산된다.

 

현재 영국의 커넥티비티

차량 대 차량(V2V) 및 차량 대 인프라(V2I) 통신 기술에 대한 많은 이목을 끄는 테스트들이 진행되어었으며 이러한 테스트 결과는 대체로 긍정적이었다. 영국 트라이얼 테스트 커넥티비티 솔루션으로 완료된 프로젝트에는 도로 상태, 도로 공사 및 신호등에 대한 정보를 커넥티트카에 직접 전송하기 위한 A2 M2 Connected Corridor 프로그램도 포함되어 있다. 정보는 차내 스크린에 표시되고 운전자에게 차량 속도와 도로 위치를 안내하는 실시간 정보를 제공하여 연결된 통로를 지나가도록 하는 등 이동의 효율성을 향상시킨다.

 

이 접근방식은 자동차가 지역 기반 시설과 연결되고 운전자를 돕기 위해 계기판에 정보를 표시하는 아우디의 ‘Traffic Light Information’과 비슷하다. 그러나 A2 M2 Connected Corridor와 Audi V2I 기술의 한계는 두 차량 모두 시험 대상 차량 또는 제조업체 차량에 묶여 있다는 것이다. 통신 기술의 활용을 확대하기 위해서는 자동차 제조업체와 인프라 사업자간의 협업을 통해 브랜드간의 커뮤니케이션을 개방할 필요가 있다.

 

영국 Autodrive 프로젝트 일환으로 커넥티드카의 7가지 기능이 개발하여 밀턴 케인즈와 코벤트리 도시에서 쇼케이스 시연을 했다. 이 테스트의 주요 측면은 차량 제조업체들 간의 통신 시스템의 상호운영성이다. Ford, Jaguar Land Rover 및 Tata Motors는 모두 프로젝트의 구성원으로써 차량을 운행했으며 공공 도로에 최종 배치 되기 전에 우선 HORIBA MIRA 제어 환경 테스트베드에서 기술을 테스트 할 수 있었다.

 

이 프로젝트는 도로 조건과 주변 지역 등 운전자에게 제공되는 '새로운' 정보의 양을 중요하게 고려해야 한다는 점을 강조했다. 이는 계기판과 함께 제공되는 전통적인 차량 성능 정보 외에도 운전자가 정보 과부하로 주의가 산만해질 수 있기 때문이다.

 

차량 속도, 연료 레벨 및 소비량 등 운전자에게 표시되는 차량 성능 정보 범위는 수년간 표준화 되어왔다. 증가된 주행 데이터가 표시되고 차량 간 상호운용성의 필요성이 대두됨에 따라 사용자가 차량 브랜드에 관계없이 정보를 일관되게 해석할 수 있도록 정보 표시의 일관성을 따라야 한다.

 

Zenzic의 CAM Testbed UK Connected Video 시리즈에서 입증되었듯이 커넥티드 차량 기술의 트라이얼 테스트는 영국이 제공해야 할 테스트 및 개발 능력의 범위를 보여주기 위해 모든 파트너사 시설에서 다양한 테스트를 실시하고 있는 젠직의 테스트 차량과 함께 CAM Testbed UK 생태계의 필수적인 부분이다.

 

HORIBA MIRA테스트 시스템은 CAM 기술 개발을 지원하기 위해 주요 시설과 기능이 온라인으로 제공되는 등 업계와 긴밀하게 연계되어 있다. 이러한 기술의 validation(사용자의 요구사항에 맞는 올바른 제품을 만들고 있는지)과 verification(명시된 기능의 규격에 맞게 올바르게 구현되고 있는지)에 대한 접근방식은 고객이 통제되고 유연한 방법으로 시뮬레이션, 시험 및 시험을 수행할 수 있게 할 것이다. 이는 '차량 내' 기술에만 국한되지 않으며, V2V 및 V2I 통신이 원활하게 이루어질 수 있도록 지원하는 인프라의 개발까지 전문성이 확장될 것이다.

 

글로벌 시각

영국은 커넥티드 차량 기술을 테스트하는 접근방식은 특별하지 않다. 미국의 연방 교통부(DoT)는 여러 도시에서 다양한 프로젝트를 주도하여 커넥티드 차량 기술의 구현을 시험하였다. 연방 교통부는 프로젝트 트라이얼 자동화 기술 테스트에 덜 관여하면서 연결성 개발을 선도하는 접근방식을 취하였다.

 

뉴욕에서는 고속도로, 간선 도로, 주차 및 유료 도로 등 지표면 운송 시스템의 모든 요소에 걸쳐 다중 데이터 캡처 소스를 통합하는 트라이얼 테스트가 있었다. 이 프로젝트의 목적은 이동 경로 개선을 위해 운송 시스템 내에서 필요 가능한 개선 사항을 이해하는 것이었다.

 

연방교통부는 플로리다 주 탬파에서 인구밀도가 높은 도심 지역에서 이루어질 수 있는 개선점을 파악하기 위해 중심상업지구에 프로젝트를 운영하고 있다. 차량 사용량을 최적화해 운행시간을 높이고 충돌사고를 줄여 안전성을 향상시키며 배기가스를 줄이는 것이 이 프로젝트의 목적이다. 프로젝트에는 약 1,000대의 개인 소유 차량, 전차, 버스, 다수의 도로변 차량이 참여했다.

 

위의 두 프로젝트는 모두 영국의 A2 M2 Connected Corridor 프로젝트와 유사하게 운전자에게 정보를 제공하기 위해 많은 특정 애플리케이션을 포함하였다. 현재 이런 기능은 자동화된 차량의 차량 제어 시스템과 통합될 수 있는 방법이 개발 되지는 않았는데 이것은 그 다음 단계가 될 것이다.

 

국제적으로 커넥티드카 기술 테스트를 비교할 때 핵심 과제 중 하나는 각 영역에서 통신에 사용되는 시스템의 변화이다. 현재 언커넥티드카는 기능이나 안전의 손상 없이 국경을 가로질러 원활하게 이동할 수 있다.

커넥티드 시스템의 수가 증가하고 안전이 이런 시스템에 의존하면서 통신과 데이터의 표준화를 보장하기 위해 국내 및 국제적 협업이 이루어지지 않는 한 국경 통과는 점점 더 어려워질 것이다. 선택된 통신수단으로 ITS-G5, DSRC, 5G, 4G의 상대적 편익 사이에 논쟁이 계속되고 있다.

 

2030년까지 영국 Connected and Automated Mobility Roadmap에 적합한 커넥티비티

CAM의 필수적인 역할은 2030년까지 젠직의 영국 Connected and Automated Mobility Roadmap의 입지를 다지는 것이다. 이 로드맵은 2030년 CAM 구현을 위해 필요한 투자, 지원, 개발 등 핵심 분야를 망라하는 여러 테마로 구분된다. 또한 사회, 사람, 자동차, 인프라와 서비스를 포함한다.

2030년 차량 기술개발에 영향을 미치는 주요 흐름 중 하나로 로드맵 차량 개발 분야에 커넥티비티가 자리 잡고 있다. 커넥티비티는 데이터 사용 증가와 편익 실현을 위해 따라야 할 4가지 단계를 제시한다.

 

1. 안전 및 데이터 표준 : 통신을 위한 표준과 공통 데이터 형식을 확립해 일관성을 보장하고 CAM 에코시스템, 차량, 인프라 및 사물인터넷의 기타 장치에 있는 모든 연결 지점의 원활한 통신을 가능하게 한다.

2. 공동 데이터 공유 : 차량 관리자와 인프라 제공자 간의 데이터 공유를 가능하게 하는 로드맵 기능은 운전자에게 제공되는 정보의 복잡성을 최소화하기 위해 차량 HMI에 직접 관리되는 데이터가 '정적'이어야 한다. 복잡한 데이터는 속도 제한 또는 도로 사용을 위해 차량 제어 시스템에 직접 전달해야 한다.

3. Legacy Fleet connectivity: 현존하는 차량과 더 새로워진 차량을 혼합하는데 필요한 핵심적인 단계이다. 로드맵은 비연결 차량을 ‘신형’ 차량과 일치시킬 수 있는 기술을 개조 하는 것이 의무화되어야한다.

4. Ubiquitous cooperative connectivity: 개발 및 테스트를 기반으로 구축하여 2030년을 향해 나아가는 로드맵의 마지막 단계는 모든 차량이 최소 연결 표준을 충족하면서 분리된 상태로 운영되는 'Zero Trust Networks'(엄격한 ID 확인 프로세스를 기반으로 하는 네트워크 보안 모델)라는 협력적인 방법으로 전환하는 접근방식이다. 핵심은 개발이라기 보다는 마일스톤에 가까우며 지향해야 할 다른 개발 단계의 목표가 된다.

 

 

로드맵에서 커넥티비티는 차량 분야의 핵심일 뿐만 아니라 인프라 분야에서도 중요한 역할을 한다. 주요 안전 메시지의 전송이 가능하도록 국도 기반 시설에 필요한 업데이트를 위해서는 통신 기술의 구현이 필요하다. 2030년까지 Strategic Road Network의 80%가 안전정보 전달능력을 갖추도록 업그레이드 하는 것이 목표이다. 차량 내 고급 커넥티비티 개발을 추진하기 위해 많은 작업들이 진행 중이며 이런 노력은 커넥티비티 및 자동된 모빌리티 구현의 핵심 부분을 형성 할 세계적인 개발 동향이다.

 

젠직이 강조했듯이 시스템이 올바르게 작동하도록 하고 생성된 데이터가 의미 있고 유용한 방법으로 해석될 수 있도록 하기 위해서는 우리가 통과해야 할 몇 가지 주요 단계가 있다. 이런 단계가 충족될 수 있도록 산업의 핵심 요구사항은 협업과 표준화를 증가시키는 것이며 미래의 스마트시티에서 도로 인프라와 다중 차량의 통합을 이루는 것이다.

 

 

 

[출처]

https://zenzic.io/insights/the-c-in-connected-and-automated-mobility/

The ‘C’ in Connected and Automated Mobility - Zenzic

 

 

Editied by Lucy