차량 두 대가 5G 통신하는 ‘자율주행차’ 첫 시연

[이데일리 김현아 기자] 차량 두 대가 5G 로 대화하며 운전자 조작없이 달리는 시대가 열렀다.

화성 K-City에서 복수의 5G자율주행차가 교통 정보를 주고 받으며 복합 구간을 주행하는데 성공한 것이다.

기존에 카메라나 라이다로 운행했던 자율차와 다른 점은 교차로나 CCTV가 없는 사각지대에서도 안전한 주행이 가능하다는 점이다.

5G와 HD맵으로 사각지대 어린이를 발견해 주변 차량에 경고를 주자, 자율주행차가 스스로 멈춰서고 있다.

5G자율주행차 두 대가 나란히 도로를 주행하고 있다

SK텔레콤(대표이사 사장 박정호)과 국토교통부 산하 한국교통안전공단(이사장 권병윤)은 5일 화성 자율주행 실험도시 ‘K-City(케이-시티)’에서 2대의 5G자율주행차가 교통 정보를 주고받는 ‘협력 운행’에 성공했다고 밝혔다.

이날 시연에는 SK텔레콤과 공단이 개발 중인 5G자율주행차 2대가 등장했다.

이 차량들은 ▲5G 차량통신 기술(V2X, Vehicle to Everything) ▲3D HD맵 ▲딥러닝 기반 주행 판단 기술을 활용해 서로 통신하고, 신호등·관제센터와 교통 상황을 주고받으며, K-City의 스쿨존·교차로·고속도로 상황 등으로 구성된 자율주행 트랙 약 2km 구간을 안전하게 달렸다.

복수의 5G자율주행차가 서로의 경로 · 안전을 살피며 협력 운행에 성공한 것은 이번이 세계 최초다.

교차로, CCTV없는 사각지대엔 5G기반 차량간 통신 필수

5G와 자율주행 융합 기술은 더 높은 수준의 안전을 위해 선행 개발이 필요하다.

지금까지는 카메라 · 센서를 기반으로 일반 차량과 장애물을 회피하며 주행하는 수준의 자율주행 테스트가 진행됐다. 하지만 이번 시연을 계기로 수십 대의 자율주행차가 협력 주행하는 상용화 단계의 연구가 활발해질 전망이다.

SK텔레콤과 공단이 추구하는 5G자율주행의 모토는 ‘가장 안전한 자율주행, 교통사고 없는 사회’다. SK텔레콤은 5G통신 기반의 자율주행 기술을 2019년부터 고속도로 등 주요 도로에서 선보일 계획이다.

행사에는 김현미 국토교통부 장관, 양환정 과기정통부 정보통신정책실장, 서성원 SK텔레콤 MNO사업부장, 권병윤 한국교통안전공단 이사장, 권해붕 자동차안전연구원장, 서울대 이경수 기계항공공학부 교수 등이 참석했다. 참석자들은 시연을 함께한 중소기업 관계자들을 격려하고, 자율주행차를 처음 경험해 본 일반인 체험단 7명과 소감을 나눴다.

자율주행차 내부에 탑재된 5G영상통화와 HD맵 화면

◇ 5G 가 ‘스쿨존’ 어린이 무단횡단 경고…5G통신으로 통행 우선순위 정해

SK텔레콤과 공단은 삼성전자와 협력해 지난해 12월 36만㎡(11만평) 규모의 K-City 전구간에 28GHz 초고주파대역 5G망을 구축하고, CCTV·신호등 등 교통 인프라와 자율주행차 · 관제센터를 5G로 연동했다.

5일 SK텔레콤과 공단은 자율주행차가 운행하는 모습을 5G통신망으로 K-City 관제센터에 생중계했다.

방송인 김진표 씨, SK텔레콤 · 서울대 연구원 등이 차량 좌석에 앉았다. 두 차량은 시연이 시작되자 서로 정보를 주고 받으며 나란히 운행을 시작했다.

2대의 자율주행차는 스쿨존을 인식하고 자동으로 속력을 줄였다.

어린이 모형이 갑자기 차도로 나타나자, 가로등에 설치된 CCTV가 5G를 통해 주변 자율주행차에 어린이 접근을 즉시 전파했다. 자율주행차는 급정거 후 어린이 모형이 사라진 것을 확인하고 운행을 재개했다. 반응속도 1ms(0.001초)의 5G초 저지연 특성이 빛을 발했다.

이어 두 차량은 관제센터로부터 긴급공사 구간 정보를 5G로 전달 받아 경로를 재설정하거나, 고속주행 구간에서 속력을 시속 60km 이상으로 나란히 높이기도 했다.

고속도로 출구 구간에서 다중 추돌 사고가 발생하자, 앞 차는 5G망을 통해 사고 정보를 뒤따르는 차량과 관제센터에 신속히 전달했다.

뒤따르는 자율주행차는 사고 정보 수신 즉시 속력을 줄이고 주행 차선을 바꿔 사고 지점을 안전하게 통과했다. 무신호 교차로에서 마주친 두 차량은 5G로 상호간, 관제센터와 교신하며 통행 우선 순위를 스스로 정하기도 했다.

시연에서 5G자율주행차는 5G통신망을 통해 보이지 않는 곳의 위험까지 미리 인지하고, 사전에 대응하는 모습을 보였다. 자율주행차는 5G망으로 1초에 수백번 이상 관제센터 및 다른 자율주행차와 통신하며 사고 위험을 최소화 했다.

1. 5G 자율주행차 시연 시나리오

차선·교통 인프라 정밀하게 담은 HD맵이 안전주행 도와

SK텔레콤과 공단은 K-City 주행도로의 정확한 차선 정보와 주변 교통표지판 · 신호등 등의 정보를 cm 단위로 정밀하게 표현한 HD맵도 공개했다.

자율주행차가 이동하는 동안 ▲주변 차량의 실시간 위치 ▲신호등 신호 및 교통 정보 ▲긴급공사 · 다중 추돌 사고 등 각종 주행 정보가 실시간으로 HD맵에 반영 됐다.

자율주행차는 HD맵이 제공하는 각종 정보를 기반으로 주행 판단을 내릴 수 있었다. SK텔레콤은 카메라와 센서 성능이 저하되는 악천후·야간 등 특수 환경에서도 5G V2X와 3D HD맵이 자율주행차의 사고 확률을 줄일 수 있다고 강조했다.

SK텔레콤은 ▲5G통신 ▲HD맵 이외에 ▲인공지능 ▲양자암호 등이 자사 자율주행 기술의 강점이라고 설명했다. 모두 자율주행 안전성을 높이기 위한 기술이다.

SK텔레콤은 서울대학교, 엔비디아와 함께 개발하고 있는 주행판단 인공지능 기술도 소개했다.

자율주행차는 5G로 수집되는 정보와 인공지능 분석을 통해 차선 변경 · 속력 조절 · 우회로 이용 등의 주행 판단을 스스로 내릴 수 있다.

아울러 SK텔레콤은 양자 기술 기반 보안 모듈을 자율주행 차량에 조만간 탑재할 계획이다. 앙자 보안 모듈은 차량-관제센터/IoT간 통신을 해킹하려는 외부 시도를 원천 차단할 수 있다.

SK텔레콤 자율주행차 특장점

5G자율주행차 외 자율주행 전기버스 · HD맵 제작차량 선보여

SK텔레콤은 5G자율주행 세단 외 5G자율주행 전기버스, 5G HD맵 제작차량 등 다양한 자율주행용 차량도 선보였다.

‘5G자율주행 전기버스’는 100% 전기로 구동되는 친환경 11인승 버스다. 1회 배터리 충전으로 최장 150km, 최고 시속 60km로 주행할 수 있다. 이 버스는 5G단말기, ‘셔틀버스 특화 소프트웨어’를 탑재해 주변 사각지대 위험 감지 능력이 탁월하다.

‘5G자율주행 전기버스’는 유지 비용이 매부 저렴하고 유해 배출가스도 거의 없다. 회사 측은 농어촌이나 정규 버스 배치가 어려운 대학 캠퍼스, 대단지 아파트, 산업단지에서 5G 자율주행 전기버스가 널리 활용될 수 있을 것으로 전망했다.

5G HD맵 제작차량은 지붕에 설치된 라이다 센서와 특수 카메라를 이용해 초정밀 지도를 그린다.

이 차량은 지나간 길의 지형 지물 데이터를 서버로 실시간 전송하며 HD맵을 생성, 업데이트하는 역할을 한다. 차량에 탑재된 인공지능은 차선, 표지판, 장애물 등을 자동으로 구분해 지도에 반영한다.

교차로에서 만난 자율주행차 두 대가 5G 신호로 대화하며 통행 우선 순위를 결정하고 있다.

한국의 5G자율주행 선도 위해 5G관련 공간/기술 개방…산학연 협력 강화

국토교통부, SK텔레콤, 공단은 한국이 5G자율주행 산업을 선도할 수 있도록 K-City의 5G통신망, 관제센터, 기술 등을 다양한 기업, 연구기관에게 개방키로 했다.

이날 유엔젤, 세스트(CEST), 성우모바일 등 중소기업들은 SK텔레콤, 공단과 함께 협업한 자율주행 결과물을 소개하기도 했다.

국토교통부 김현미 장관은 “”K-City는 다양한 실제 시험환경에 5G 통신시설까지 구축되어 세계 최고 수준의 자율주행차 테스트베드“라며 ”자율주행차가 최첨단 5G 통신기술과 결합되어 보다 안전하고 편리한 서비스를 제공해 줄 것으로 기대한다“”라고 밝혔다.

SK텔레콤 서성원 MNO사업부장은 “이동통신망의 안정성을 기반으로 V2X · 3D HD맵 등 5G의 강점을 더욱 고도화해 나갈 것”이라며, “완벽한 5G를 기반으로 교통사고 없는 자율주행 시대를 선도해 사회적 가치를 높이는 데 기여하겠다”고 말했다.

교통안전공단 권병윤 이사장은 “자율주행은 다양한 기업, 기관이 손을 맞아야 하는 융합 영역”이라며, “자율주행 생태계를 한국이 주도할 수 있도록 K-City를 산학연관이 공동 연구할 수 있는 메카로 조성해 나갈 것”이라고 밝혔다.

스쿨존에서 무단횡단하는 어린이를 CCTV가 발견해 주변 차량에 5G로 경고하자, 자율주행차 2대가 일제히 멈춰섰다.