코로나19 이후, 4차산업혁명의 도래에 따라 자율주행차량의 도입과 기술개발은 많은 이슈가 되고 있다.
2010년 후반부터 자율주행 관련 사업 전반에 투자가 이루어져 지속적인 기술 개발이 이루어져 왔다.
2021년 6월 '서울 스마트 모빌리티 엑스포'에서 현대자동차는 2024년 레벨4 자율주행차량 상용화 목표를 강조하였다.
2022년 6월에는 서울 강남구에서 로보라이드(자율주행 택시)의 시승 행사가 열리며 많은 이목을 끌었다.
이번 포스팅에서는 자율주행 기술 개발과 도입을 위한 인프라인 '자율주행 전용차로'를 알아보고자 한다.
자율주행 전용차로에 대해 알아보자!
자율주행 전용차로 개념 및 현황
이용자의 출발지와 목적지 기반으로 최단 경로를 스스로 주행하는 자율주행 서비스가 개발되고 있다.
미국, 중국 등 해외 일부 국가의 경우 광범위한 시범 구역 설정, 자율주행 서비스 운영 및 인프라 도입 등을 추진 중이다.
무엇보다 다양한 자율주행 기술과 관련한 법·규제 및 정책을 마련하는 등의 적극적인 지원을 시행하고 있다.
자율주행이란?
자율주행이란 운전자가 직접 운전하지 않고 차량 스스로가 도로를 달리는 기술을 의미한다.
자율주행은 ICT 기술을 자동차에 탑재하여 운전자의 직접적인 작동 없이 차량 스스로 제어하는 기술이다.
현재 우리나라의 자율주행 기술은 2~3단계 수준으로 2025년까지 레벨 4 이상의 자율주행 기술에 초점을 맞추고 있다.
미국에서 가장 자율주행 기술의 선두 회사인 테슬라는 레벨 2.5~3단계 수준의 자율주행 기술로 평가받고 있다.
미국자동차공학회(SAE)에서는 자율주행의 기술 단계를 0~5단계까지 6단계로 구분하고 있다.
- 0단계(비자동화) : 전방 충돌 방지 시스템, 후측방 충돌 경고 시스템 등 경고 시스템을 사용하여 자동화 없이 운전 보조
- 1단계(운전자 지원) : 스마트 크루즈 컨트롤, 차로 유지 보조 기능 등 운전자의 가감속과 조향을 보조하는 형태
- 2단계(부분 자동화) : 특정 주행 모드에서 시스템이 조향 및 가감속의 자동화 수행
- 3단계(조건부 자동화) : 자율주행이 가능한 특정 환경에서 스스로 주행, 자율주행이 불가한 환경은 운전자가 운전
- 4단계(고도의 자동화) : 악천후 등 특정 상황을 제외하고 시스템이 운전
- 5단계(완전 자율주행) : 시스템이 도로 환경에서 직접 운전, 궁극의 자율주행 기술 상태
자율주행 전용차로 개념 및 국내 현황
자율주행 전용차로는 자율주행차량의 도입에 따른 교통안전 개선, 도로 이용 효율 향상 등이 기대된다.
선진국 대비 뒤처진 자율주행 상용화 기술을 앞당기기 위한 대응 단계별 인프라 구축을 위한 정책 대안 중 하나이다.
자율주행 전용차로 도입의 공간적 분리는 자율주행 기술의 검증 부족, 수동 운전자의 의도 파악 부족 등의 대안이다.
향후 자율주행차량의 비율이 증가하여 자율주행차량 성능 발휘, 기존 도로 기하구조의 한계점 극복 등도 원인 중 하나다.
그러나, 국내는 아직 자율주행 전용차로가 설치되거나 설치 계획을 가진 지역은 없는 것으로 파악된다.
국토연구원은 자율주행 시대 첨단도로 인프라 구축안을 3단계로 제시하였다.
- 1단계(도입 초기) : 쌍방향 지능형 교통 시스템(C-ITS) 구축, 자율주행차와 일반차량의 혼재
- 2단계(활성화) : 자율주행차 전용 유도 표지 등 설치, 자율주행 전용차로 분리
- 3단계(안정화) : 자율주행 전용도로 건설
현재 국내법상 자율주행차량은 국토교통부 장관의 임시 허가로 시험 및 연구목적의 대중교통 수단만 가능하다.
또한, 자동차관리법 또는 도로교통법에 '자율주행 전용차로' 지정 및 관련 법규는 없는 실정이다.
2021년 국토교통과학기술진흥원(KAIA)에서 자율주행 기술개발 혁신사업 연구용역을 발주하였다.
해당 연구는 자율주행차 도입에 따른 교통류 측면에서의 도로 설계 요소 도출을 하위과제로 포함하고 있다.
혁신사업단은 2025년 이후 레벨 4 수준의 자율주행차로 실증단계에 돌입할 계획이다.
이를 위해 2023년 하반기 자율주행 인프라 실증환경 구축을 위한 도시(리빙랩)를 선정 공모를 진행할 예정이다.
2021년 4월 한국도로공사는 2025년까지 자율주행 시대를 대비해 전국에 스마트 고속도로 구현 계획을 발표하였다.
한국도로공사는 2021년 3대 핵심 과제 중 하나로 '차세대 지능형 교통체계(C-ITS) 확대 구축'을 꼽았다.
'C-ITS'는 자율주행 지원을 위한 필수 장치로 평가되며, 차량과 차량, 차량과 인프라 등이 상호 교류를 통한 정보 제공으로 도로의 효율성과 안전성을 높이는 기술로 수도권 일부 구간에 C-ITS 실증 사업을 시범 운영하고 있으며 고속도로 전 구간에 C-ITS가 확대되고 있다.
정부는 2025년 전국 고속도로 및 시도별 주요 거점에 자율주행 셔틀, 택시, 화물차 주행 상용화를 추진할 예정이다.
2021년 국토부는 향후 5년 자율주행 기반 교통물류체계 발전을 위해 '제1차 자율주행 교통물류 기본계획'을 확정하였다.
국토부는 복잡한 시내보다 전국 고속도로에 자율주행 화물차 군집 주행 운행 시스템을 발전시켜 상용화할 계획이다.
고속도로 자율주행은 도심 자율주행에 비해 난이도가 낮아 무인주행이 가능하거나 운전 보조원으로도 가능하다.
또한, 단기간의 직·간접적 경제적 이익 창출이 가능한 분야가 고속도로 화물 운송산업이기 때문이다.
시도별 주요 거점에는 자율주행 기반의 셔틀과 택시 등 여객 서비스를 점진적으로 추진해 나갈 예정이다.
자율주행 전용차로 국외 현황(미국)
2020년 8월 미국 내 자율주행차 도입에 가장 적극적인 미시간주는 자율주행 전용차로 계획 발표 및 프로젝트를 시작했다.
프로젝트의 목표는 디트로이트와 인근 대학 앤아버를 잇는 64km 구간의 미시간 애비뉴와 94번 고속도로에 자율주행 전용차로(2차로)를 건설하는 것이다.
해당 프로젝트는 '카브뉴(Cavnue)'라는 교통 시스템 구축업체가 주도한다.
2022년까지 미시간 교통부(MDOT), 미시간 경제개발공사 등의 관련기관과 1단계 타당성 조사를 진행한다.
'카브뉴'는 공유모빌리티(연결버스, 셔틀 등) 차량 대상으로 우선 시작하여 화물 및 개인 자율주행차량으로 확대 예정이다.
운송 목표를 단계적으로 충족하고 안전성, 차량 OEM 간의 중립성 등을 포함한 정책 목표를 달성할 계획을 구상 중이다.
이를 위해, 미시간주 상원은 2021년 공공도로 중 일정 구역을 '자율주행차량 도로'로 지정하는 법안을 수립하였다.
해당 도로는 미시간대, 디트로이트 공항 등 주요 거점 연결 및 개발지역 10곳을 통과하여 경제·교통 발전이 기대된다.
자율주행 전용차로 국외 현황(중국-징슝 고속도로)
중국은 자율주행차 전용차로가 있는 고속도로가 건설되고 있으며, '베이징-허베이 구간'은 2021년 5월 개통되었다.
해당 도로는 차량 운행 데이터와 도로 정보를 수집하는 지능형 교통인프라 시스템도 설치하고 있다.
베이징에서 남서쪽으로 약 96km 떨어진 지역의 징슝 고속도로에 자율주행 전용차로가 설치되었다.
징슝 고속도로 8개 차로 중 2개 차로에 자율주행 전용차로가 양방향으로 설치된다.
제대로 된 자율주행 시스템 작동을 하려면 낮과 밤, 날씨에 상관없이 도로표지판의 정확한 인식이 중요하다.
징슝 고속도로에 조명과 함께 각종 센서·카메라 등의 장치가 통합된 3,700개 이상의 LED 스마트 가로등이 설치되었다.
또한, 징슝 고속도로에 지능형 도로 인프라, 스마트 유료 시설도 포함된다.
지능형 인프라 시스템의 무선통신 기술과 인터넷 기술로 획득한 차량 데이터와 도로 정보는 교통흐름과 교통안전 향상에 기여할 것으로 기대된다.
징슝 고속도로의 자율주행 전용차로 완공 후 일본 도쿄 크기의 '스마트 시티' 구축을 목표로 한다.
새로운 메가시티는 자율주행차량 중심으로 설계되어 기존 차량의 혼합을 대처하기 위해 드는 비용 절감이 예상된다.
자율주행 전용차로 국외 현황(중국-항사오융 스마트 고속도로)
2020년 4월 착공한 항사오융 스마트 고속도로는 화물차를 위한 자율주행 전용차로를 설치하였다.
우리나라 돈으로 12조 2천억원을 투입한 거대 프로젝트로 161km 구간의 저장성 항저우, 사오싱, 닝보를 잇는다.
고속도로 전 구역에 5G 무선통신망, 클라우드 도로교통 관제 시스템, 전기차 충전소를 배치하였다.
지도 및 위치 추적 서비스는 기본이며 주변 차량과의 간격 유지 및 사고 예방 등 고속도로 안전 예방을 돕는다.
2022년 9월 이전 개통 목표로 기존 고속도로와 달리 최고 제한속도 150km/h의 고속도로로 건설 중이다.
개통이 완료되면 자율주행트럭 군집 주행을 시험할 계획으로 이미 베이징 인근 고속도로에서는 시험 중에 있다.
시사점
자율주행 전용차로는 자율주행 레벨 4 이상일 경우에 필요한 인프라로 국내는 아직 시작도 하지 않은 상태다.
비 자율주행차량을 제외한 자율주행 전용차로의 도입은 차간거리 축소로 인한 도로용량 증대의 효과가 기대된다.
또한, 차량 간 정보제공을 통한 안전 주행으로 교통사고율 감소 등의 교통안전 측면에서 효과가 클 것으로 판단된다.
우리나라도 해외의 사례처럼 아직 자율주행차량의 기술은 부족하나 적극적으로 관련 인프라 조기 도입 등 동시다발적인 개발을 진행한다면 자율주행 시장을 선도하는 데 앞장설 것으로 기대한다.
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