[모두의 IT] 자율주행차를 위한 5G 기술 V2X(Vehicle to Everything)란?

안녕하세요, 어려운 기술을 알기 쉽게 소개하는 모두의 IT입니다.오늘은 5G 핵심 기술인 C-V2X에 대해 알아보겠습니다.

출처 : 정보통신산업진흥원자력운전기술의 목표는 무엇인가요?

첫 번째는 안전입니다.차량에 자율주행 기술을 적용해 운전자를 보조하거나 자동으로 운행함으로써 운전자의 부주의로 인해 발생하는 사고를 막는 것입니다.두 번째는 교통 효율을 높이는 것입니다.교통체증지역, 사고 등을 감지하여 최적의 경로로 안내하여 이동시간을 단축시키는 것입니다.

위와 같은 목표를 달성하기 위한 자율주행 핵심 기술은 크게 두 가지가 있습니다.

첫 번째는 센서 기술입니다.

출처 : aitimes 센서 기술은 대표적으로 레이더, 카메라, 라이다 기술이 있습니다.위의 3가지 기술은 차량을 360도로 감시하여 충돌을 방지합니다.최근에는 센서로 획득한 정보를 인공지능에 의해 다시 가공하여 사물을 구별하고 정확도를 높이고 있습니다.센서 기술은 자율주행의 가장 기본적인 기술이지만 차량 주변 정보만을 제공한다는 한계가 있습니다.

보다 안전하고 효율적인 자율주행을 위해 두 번째로 필요한 기술이 통신 기술입니다.

출처: aitimes 통신 기술은 기존 센서 기술보다 넓은 지역의 정보를 제공할 수 있습니다.V2X를 위한 통신기술은 와이파이와 같은 무선랜 기술인 WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments)와 4G/5G 기술인 C-V2X로 나뉩니다.

WAVE란? 미국전기전자학회(IEE)가 고속으로 이동하는 차량간(Vehicle-to-Vehicle) 또는 차량과 노변기지국(Road Side Unit)간의 무선통신을 위해 제정한 무선랜(Wireless LAN) 표준출처: IT용어사전(한국정보통신기술협회) WAVE는 wifi로 대표되는 무선랜 표준으로 정의된 기술로 2010년에 완성되었습니다.초기 V2X는 대부분 WAVE를 사용하고 각국에서 WAVE를 위한 주파수 대역폭을 무료로 할당하는 등 전폭적인 지원을 받았습니다.

WAVE는 근처의 차량, 사람, 신호 등의 인프라와 통신하기 위한 근거리 통신 기술입니다.

출처 : Types of V2X(V2V, V2P, V2N, and V2I). | | Download High-Resolution Scientific Diagram (researchgate.net)

V2X에서 자율주행차는 V2V, V2P, V2I, V2N을 지원합니다.V2Vehicle-to-vehicle, 차량간 통신 V2PVehicle-to-pedestrian, 차량과 보행자간 통신 V2Vehicle-to-infrastructure, 차량과 인프라간 통신 V2NVehicle-to-network, 차량과 네트워크간 통신

WAVE는 네트워크와 연결되지 않은 근거리 통신이기 때문에 일반적으로 V2N을 제외한 V2V, V2P, V2I를 지원합니다.WAVE는 도로 위의 여러 유닛과 통신함으로써 센서보다 확장된 영역을 감지하는 것이 장점입니다.이를 통해 운전자를 보조해 안전한 주행이 가능하도록 도울 수 있지만 네트워크와 연결할 수 없기 때문에 교통 효율을 높이기에는 미흡한 기술입니다.

C-V2X란? 셀룰러-차량·사물통신(C-V2X)은 이동통신망을 통해 차량과 보행자, 차량과 인프라 간 정보를 공유하는 기술이다.ICT 시사상식 2019 C-V2X는 4G/5G를 위한 3GPP 통신 표준 Release 16에 완성된 최신 기술입니다.

출처 : Qualcomm C-V2X는 5G Sidelink 기술을 이용하여 WAVE와 마찬가지로 차량이 V2V, V2P, V2I와 근거리 통신을 수행할 수 있습니다. C-V2X는 WAVE에 비해 2배 이상 넓은 커버리지와 3배 이상 빠른 반응 시간을 가집니다.

또한 5G 네트워크에 직접 접속할 수 있기 때문에 V2N을 지원할 수 있습니다.네트워크와 직접 접속해 실시간으로 교통량을 감지하고 최적의 경로로 자율주행을 할 수 있습니다.클라우드 서버를 이용해 인공지능 기술을 적용할 수도 있습니다.대표적으로 인공지능을 활용하여 교통량이 증가할 것으로 예상되는 지역을 회피하고 빠른 경로로 안내할 수 있습니다.따라서 C-V2X는 보다 안전한 자율주행을 가능하게 할 뿐만 아니라 교통 효율을 달성할 수 있습니다.

글로벌 C-V2X 상용화 검토 진행 국가지도 <출처:etnews> 세계 각국에서 WAVE와 C-V2X 기술 적용 현황을 보면 초기에는 중국을 제외한 대부분의 국가가 WAVE에 투자했습니다.각국의 최근 동향은 우선 미국은 WAVE에 할당한 주파수 대역을 wifi와 C-V2X로 재분배해 사실상 WAVE 대신 C-V2X를 사용할 계획입니다.유럽은 WAVE를 공식적인 표준 기술로 지정하려고 했지만 기술 중립을 이유로 지정되지 않았습니다.중국은 처음부터 C-V2X에만 집중했습니다.한국은 정부 주도로 WAVE를 이용한 방식을 고속도로에 설치하고 있으며 C-V2X 방식도 기술 검토를 통해 함께 적용할 계획입니다.따라서 V2X 기술을 선도하는 국가 대부분이 WAVE에서 C-V2X 방식으로 넘어가는 추세입니다.

완전 자율주행 기술이 상용화되면 우리의 운전 문화는 완전히 바뀌게 될 것이며 군집주행, 원격주행 등으로 물류/운송산업이 크게 변화할 것입니다.

완전 자율주행 기술이 상용화되려면 먼저 5G 기지국을 촘촘히 설치하고 모든 도로가 5G 커버리지 안에 속해야 합니다.자율주행 중 커버리지를 이탈해 통신이 두절되면 사고로 이어질 수 있기 때문입니다.둘째, 확실한 네트워크 보안이 필요합니다.자율주행차는 해커의 공격 등에 의해 제어권을 빼앗기거나 운행이 중단되면 큰 문제가 발생할 수 있기 때문에 기존 통신기술보다 높은 수준의 네트워크 보완이 필요합니다.

하루빨리 기술개발과 인프라 구축이 완료돼 완전 자율주행차가 사용되기를 기대합니다.

#V2X #5G #네트워크 #4차산업혁명 #C-V2X #자율주행 #자동차 #WAVE

error: Content is protected !!