V2X란?

V2X는 교통분야에 활용되는 IoT 중 하나이다.

 

자율주행 시대의 도래로 이제 도로는 사람의 이동이 더욱 편리해질 것이다. SAE가 정의한 자율 주행의 분류에 따르면 자율 주행차는 운전자의 개입 정도에 따라 6단계로 나뉜다. (0-5) 고속도로 등 특정 환경에서 운전자 개입없이 주행 가능한 레벨 3에 진입하기 위해선 C-ITS가 접목된 스마트 도로가 필요하다.

 

 

LEVEL 0 -    No Automation	The full-time performance by the human driver of all aspects of the dynamic driving task, even when enhanced by warning or intervention systems
LEVEL 1 -    Driver Assistance	The driving mode-specific execution by a driver assistance system of either steering or acceleration/deceleration using information about the driving environment and with the expectation that human driver performs all remaining aspects of the dynamic driving task
LEVEL 2 - Partial Automation	The driving mode-specific execution by one or more driver assistance systems of both steering and acceleration/deceleration using information about the driving environment and with the expectation that the human driver performs all remaining aspects of the dynamic driving task

 

Automated driving system monitors the driving environment

 

LEVEL 3 -Conditional Automation	The driving mode-specific performance by an automated driving system of all aspects of the dynamic driving task with the expectation that the human driver will respond appropriately to a request to intervene
LEVEL 4 -   High Automation	The driving mode-specific performance by an automated driving system of all aspects of the dynamic driving task, even if a human driver does not respond appropriately to a request to intervene
LEVEL 5 -    Full Automation	The full-time performance by an automated driving system of all aspects of the dynamic driving task under all roadway and environment conditions that can be managed by a human driver

 

 

현재의 도로의 교통 시스템은 시설, 교통상황, 차량 이동 등 정보 수집, 가공, 전달 하는 일방향 방식이다. 최신 C-ITS는 일방향 흐름이 아닌 정보의 '상호작용'을 통해 차량과 도로가 끊임없는 소통을 한다.

C-ITS는 자동차 간 또는 자동차와 도로 시설물 간 양방향 직접통신(V2X, Vehicle To Everything)을 가능하게 함으로써 교통안전과 편리성을 향상시키고, 운전자의 주변상황 인지와 대응을 지원하여 궁극적으로 지능형 자동차 도입의 기반이 된다.

 

여기서 우리가 집중해야 할 것은 V2X이다. 이제 도로를 주행하고 있는 자동차들은 앞으로 점점 더 많은 인근의 차량, 인프라와 통신을 할 것이다. (5G가 4차 산업/자율 주행에서 중요한 이유!) 이미 출시된 많은 차량들이 이동통신망을 이용해 자신의 차량 정보를 서비스 센터와 공유하며 차량 상태에 따른 정비 안내를 받고 있다. 휴대폰 내비게이션 앱을 통해서 실시간 도로 상황이 서버에서 수집되고, 이 정보를 바탕으로 한 빠른 길 안내는 이미 보편화 되어 있다. 만일 주변 차량들과 정보를 직접 공유할 수 있다면 실시간으로 운행 상황을 업데이트하며 운전 경험을 최적화하거나, 혹은 자율 주행 기능이 탑재된 차량들의 경우 차량 간 안전 운행을 하는데도 활용될 수 있을 것이다. 더 나가 신호등 정보까지 실시간으로 활용할 수 있다면 더욱 최적화된 주행이 가능할 것이다.

 

이처럼 도로를 주행하는 차량은 주변 “모든 것”들과의 통신을 통해 신속하고, 안전하며, 편안한 운행 환경을 유지할 수 있다. 이를 V2X 통신이라 부른다. 자동차와 주변의 모든 것 들과의 통신을 의미한다. 한편, V2X가 실제 차량 운행에 적용되기 위해서는 상호 호환성이 담보되어야 한다.

 

V2X는 차량과 차량(V2V), 차량과 인프라(V2I), 차량과 보행자(V2P), 그리고 차량과 네트워크(V2N)으로 구성되어 있다.

 

Ÿ V2V: 앞차에 가려 보이지 않은 사각지대에 대한 정보를 공유함으로써 잠재적 추돌 위험을 예방

Ÿ V2I: 인근 모든 차량의 운행방향을 감지하여 전반적인 신호체계를 상황에 맞게 최적화 가능

Ÿ V2P: 보행자 무단횡단 등 돌발 사태를 사전에 감지하여 사고 발생 방지

Ÿ V2N: 주차 공간 정보 등을 활용한 편의성 증대

 

V2X기술들 중 V2V 기술은 차량들 간에 정보를 주고받는 기술로 주변 차량들에 대한 위치 및 속도 정보를 서로 공유하며, 교통흐름에 대한 정보제공, 교통흐름을 파악한 목적지까지의 대안 경로 설정, 갑작스러운 교통사고에 대한 방지, 불가피하게 사고가 발생하였다면 해당 정보를 주변에 전달하여 효율적인 대응과 추가적인 피해를 최소화하는 기능들을 수행할 수 있다.

 

V2I는 V2V의 확장형 기술이다. 도로 주변에 있는 신호등, 가드레일, 표지판, 고속도로 요금소, 버스정류소, 가로등, 지하철 입구 등 도로 주변 인프라에 센서와 통신단말을 갖추고 차량과 통신을 수행한다. 이를 통해 도로의 다양한 데이터를 수집하여 중앙 교통통제 센터에 교통흐름 제어를 위한 정보를 제공한다. 또는 주변을 지나는 차량에 교통상황, 주행 제한속도, 교량의 높이 또는 통행 제한 중량, 터널에 대한 길이 및 높이 정보 등 주행안전을 위한 각종 정보를 제공한다.

 

 V2N은 사용자의 스마트폰과 같은 휴대용 단말과 차량간의 연결 또는 차량내의 디바이스들 간의 연결 기술인데, 개인단말을 통해 차량의 상태를 체크하거나, 원격 시동, 도난 경보, 네비게이션 연동, 운전 중 문자 전송 등이 가능하다. 

 

V2X 통신을 위해 사용되는 WAVE 통신 기술은 미국, 유럽, 일본 및 한국 등에서 사용되고 있다. WAVE 기술은 주파수 5.9GHz로 시속 180km/h 이상의 고속 주행환경에서도 차량 간 또는 차량과 인프라 간에서 패킷프레임을 100ms 이내에서 송수신 할 수 있도록 하는 표준으로 IEEE 802.11a/g 무선기술을 차량 환경에 맞게 수정 개량한 프로토콜이다. WAVE는 가용범위가 넓은 광대역 주파수를 사용하기 때문에 이동 중 대용량의 정보를 편리하게 사용할 수 있다는 장점이 있다.

 

**IoT를 공부하면서 이러한 신기술을 알았는데, 상용화가 되려면 얼마나 걸릴지 궁금하다**