이제 자율운송의 핵심은

상용차 실증지원 인프라 조성!

지난 6월, 중국, 홍콩, 일본에 자회사를 둔 미국 기업으로 자율주행 트럭 개발 스타트업인 투심플(TuSimple)이 중국 도로에서 자율주행 시범 운행을 마쳤다. 이로써 투심플은 2021년 12월, 미국 애리조나주 도로와 피닉스 물류 센터 간 약 128.74km을 이동한 데 이어, 중국 내 무인 자율주행에 최초로 성공하게 됐다. 같은 달 투심플이 일본 현지 고속도로에서 정기적인 시험 운행을 무사히 끝낸 것은 의미가 더 크다. 일본은 2022년 4월, 고령화로 인한 노동력 부족에 대한 해결책으로 레벨 4 자율주행차가 공공 도로에서 운행할 수 있도록 법을 개정했기 때문이다. 이에 투심플의 최고경영자(CEO)는 “자율주행 기술은 일본 물류 산업이 직면한 운전자 부족 문제에 대한 유망한 해결책이 될 것”이라고 발표한 바 있다.

일반인들에게는 다소 낯설 수 있지만, 실제로 미국과 유럽 등 세계 각국은 상용차 자율주행을 위한 기술 개발과 인프라 확충에 박차를 가해 왔다. 미국과 일본은 한정된 구역 내에서 군집 주행 및 자율주행 트럭의 운행을 허용하고 있고 독일은 2021년 세계 최초로 일반 도로 중 특정 구간에서 ‘운전자가 손을 놓고 달리는’ 레벨 4를 허용하는 도로교통 관련법 개정안을 상정했다. 유럽연합(EU)은 2022년 3월 자율주행에 기반한 군집 주행 관련 기술 상용화를 마쳤다. 2018년부터 유럽 전역에서 군집 주행 기술을 높이기 위한 ‘앙상블 프로젝트(ENSEMBLE)’에 2천만 유로(한화 약 280억 원)을 투자해 46개월 만에 프로젝트를 끝마친 것이다. 현지 매체에 따르면 앙상블 프로젝트는 군집 주행이 이산화탄소 배출량을 낮추고 교통안전과 운송효율을 향상시켰고 완성도 높은 커넥티드 기술 개발을 통해 자율주행 실현에 한걸음 내디뎠다는 평가를 받았다. 우리나라에서는 2019년 현대자동차가 40톤 급 대형 트레일러를 장착하고 의왕~인천 사이 고속도로 약 40km에서 성공적으로 자율주행 시연을 마쳤다. 이러한 흐름 속에 우리 정부도 오는 2025년 버스. 택시부터 ‘시스템이 모든 주행 제어, 운전자는 보조 역할’을 하는 레벨 4 기술을 상용화하고 제도를 개선하기 위해 단계적으로 준비하고 있다.

그 추진에 관련된 것 중 하나가 ‘상용차산업 혁신성장 및 미래형 산업생태계 구축’으로 LX한국국토정보공사 공간정보연구원(이하 LX공간정보연구원)이 참여하고 있다. 앞서 살펴본 바와 같이 해외는 상용차 자율주행에 대한 관심과 투자가 높은 반면, 국내는 승용차 대비 상용차 자율주행에 대한 관심과 투자가 부족하다는 점에서 연구의 필요성이 대두되었다. ‘새만금 자율운송 상용차 실증지원 인프라 조성’ 연구과제는 아래와 같은 4가지 특징을 가지고 있다.

첫번째로, 자율주행과 화물운송의 결합이다. 이를 통하여 자율주행이 화물운송이라는 산업에 적용됨으로써 한 단계 발전을 도모하고자 한다. 먼저 기존 자율주행 실증지역은 여객운송 중심의 도심지 교통류 특성을 갖고 있으며, 특히 물류거점지 사이의 연결성이 부족하여 자율운송 상용차의 주행여건 수용이 제한적이다. 따라서 기존 인프라와 연계하여 자율운송 상용차에 특화된 자율주행 실증 수용단계 세분화 및 고도화를 통해 주행 안전성이 확보된 실증 체계를 갖추어야 한다고 판단했다.

두 번째로, 전라북도는 전국 상용차의 90% 이상이 전라북도에서 완성되거나 부품이 조달되어 만들어지는 실질적인 상용차의 메카 지역이다. 특히 군산은 상용차, 특장차 및 대체 부품 등 국내 상용차 기술 개발 및 보급과 공동 활용을 위한 국가산업단지를 운영하고 있다.

세 번째, 본 사업의 실증구간은 군산 통관장에서 전주 한진택배 집하장까지 약 52km를 운행하는 국내 최장 실증구간이다. 그뿐만 아니라 전북 지역 자율·군집 주행 기반의 차량·부품 제조사, 물류서비스, 이동통신 업체가 공동으로 활용할 수 있도록 관·산·학·연의 구심점이 필요하다. 특히 산업 관할 부서의 산하기관 중 비영리법인이 총 1,064개인데 반해 상용차·특장차 또는 이를 활용한 데이터ㆍ서비스 공동 활용을 다루는 기반은 부재했기에 상용차 화물 운송 서비스를 실증하고 데이터를 공동으로 활용할 기반을 마련하는 것이 시급한 일이었다.

네 번째, 운행 구간은 지방도와 국도, 연속류와 단속류를 넘나드는 혼합 도로가 연계되고, 각각이 지자체와 정보시스템이 연계되는 것이다. 자율주행은 단순 도로뿐만 아니라 교통, 도로, 운영에 대하여 다방면으로 연계되어야 한다.

이에 새만금지역 자동차 산업 활성화 지원을 목적으로 ‘새만금 자율운송 상용차 실증 지원 인프라 조성’ 사업에 참여한 LX공간정보연구원은 지난 1월 도로 인프라 연계 및 실시간 자율운송 데이터 처리 시스템(디지털허브시스템) 구축 계획 수립을 완료했다. 해당 계획을 기반으로 현재는 본격적으로 디지털허브시스템 설계 및 구축 사업을 추진 중이다. LX공간정보연구원은 실시간 디지털허브시스템의 상세 설계 및 시스템 구축을 위하여, 다음과 같은 추진 목표와 전략을 수립하였다.

첫째, 자율운송 주행전략 지원정보제공 서비스 체인 모델 수립이다.
디지털허브시스템은 공간정보와 환경정보 등 주행 예정 구간의 자율주행 혹은 일반 차량의 ODD(Operation Design Domain) 제약 및 확장 정보(도로/기후/공간 등) 기반 실시간 및 비실시간성 정보를 제공한다. 이를 위해서 자율주행 차량의 센서, 교통, 날씨 등 다양한 데이터를 수집해 정리한다. 이후 오류를 제거하고 누락된 값을 채운 후 분석에 적합한 형식인지 확인하고 처리한다. 추세, 패턴 및 기타 관련 정보를 식별하기 위해 데이터를 분석하고 머신러닝 알고리즘, 통계모델 또는 기타 도구를 활용해 데이터를 분석한다. 데이터분석 결과는 경로계획, 차량 속도 및 가속도, 충돌 회피 등 자율주행차 주행 운영을 최적화하기 위한 전략개발로 활용될 수 있는 정보의 기초자료로 활용된다. LTE 혹은 기타 통신 채널을 통해 안전하고 신뢰할 수 있는 방식으로 자율주행차량에 주행 전략을 전달한 후 이를 모니터링한다. 이러한 정보를 자율주행 차량의 피드백 정보와 결합을 통해 정보 제공에 대한 효과 평가 및 개선점을 찾아내 주행 전략을 지속적으로 최신화해 정보 전달 서비스 체인을 개선할 수 있도록 추진한다.

둘째, 자율주행과 물류운송 연계 기반의 실시간 디지털허브시스템 서비스이다.
데이터 연계 허브, 관제 시스템, AI 빅데이터, 마켓플레이스, 데이터레이크, 디지털트윈, 보안인증 시스템 등 디지털허브시스템 별 역할에 따라 상세한 아키텍처를 구상하는 과정이다. 또한 시스템 간 데이터 통합, 공유, 관리를 위한 표준 기반의 데이터 레이크와 이 모두를 포괄하는 통합 시스템을 설계한다. 이를 통해 주행 및 화물 운송과 디지털허브시스템 내 다양한 역할에 따른 상세 목표 기능, 관련 시스템의 프로세스, 관리·운영 체계, 적용 기술 검토 및 설계, 표준 기반의 데이터 인터페이스 준수 검토 및 설계를 구체화한다. 그리고 분산형 클라우드 기반 인프라 관리가 가능한 실증 관제 시스템을 구현한다. 이 단계를 통해 화물 운송실시간·정적 데이터 공유 활용을 위한 자율운송주행 DB를 확보하고 신규 비즈니스 모델 개발 및 융합 서비스 창출 지원을 위한 사용자 포털 및 AI 빅데이터 분석 처리 환경이 구축된다.

이를 위해서는 실시간 데이터 초저지연 자율주행 차량 및 V2X(Vehicle to Everything, 차량사물통신) 인프라 데이터 관제 기능, 자율운송 상용차 실시간 모니터링 관제 시스템, 자율운송 관련 요구 데이터 내용과 개방 대상 파악 그리고 배포, 수집, 주기 등 자율주행 데이터 전주기 관리 시스템의 구축이 필요하다. 또, 대용량 데이터의 적재 및 관리용 자율운송 데이터 레이크, WAVE, LTE, 5G 등 자율주행 관련 다채널 인터페이스, OpenAPI를 통한 실시간 분석데이터 기능, 빅데이터 플랫폼 분산처리 아키텍처 기반의 데이터 전주기 통합 관리와 활용을 위한 데이터 전주기 관리 시스템을 구축하고자 한다. 나아가 지역센터와 기존에 활용하던 인프라 관제화면을 연계하고 각각의 기능에 대한 유효성 확인 및 연계 구축을 통한 개선사항을 반영해 최종 기능을 통합한다. 이러한 모든 과정을 통해 자율운송주행 데이터 베이스 확보는 물론, 신규 비즈니스 모델 개발 및 융복합 서비스 창출 지원을 위한 상용차 포털 및 AI 빅데이터 분석 처리 환경을 구축할 수 있다.

LX공사의 자율주행은 2021년 LX 혁신성장, 국토정보를 통한 국민안전 지원 자율주행사업 중장기 추진 전략을 기반으로 추진 중이다. 자율주행을 통한 공간정보 사업을 지원하고, 국가 R&D를 통한 국정사업을 선도할수 있도록 하는 것이다. 특히 디지털SOC사업단에서 추진 중인 ‘국가도로망 디지털트윈’이나 주소정보 활용지원센터에서 추진 중인 ‘입체주소 구축 및 주소정보 기본도 유지관리’ 등의 공간정보 업무를 자율주행과 물류운송 관점에서 확장하고 지원하는 역할을 수행한다.

2024년 12월 완공을 목표로 하는 ‘새만금 자율운송 상용차 실증지원 인프라 조성’은 다양한 파급 효과를 나타낼 것으로 기대된다. 국내 유일의 자율운송 상용차 실증 데이터를 기업에 제공해, 다양한 기술 개발과 실험, 실증 등을 지원함으로써 해당 분야에서 기술을 선점할 수 있게 한다. 또한 새만금을 전국 유일의 자율주행과 화물운송 자율주행 실증지원 인프라로 육성하면 자율주행 기업이 개발, 연구, 테스트 차량의 성능검사, 평가 등을 원활히 하는 생태계가 마련될 것이다. 마지막으로 상용차 자율주행 기반 서비스의 다양화, 데이터 분야의 고부가가치 산업 육성 등으로 일자리를 창출하는 동시에 연료비용 절감에 따른 배출가스 감소와 대기환경 개선에도 기여할 것으로 예상된다.