사회비용 감소액 셀룰러 방식이 무선랜 기반 대비 높아
V2X는 차량 대 차량(V2V:Vehicle-to-vehicle), 차량 대 인프라(V2I:Vehicle-to-Infrastructure), 차량 대 보행자(V2P:Vehicle-to-Pedestrian)간 통신 기술을 의미합니다. V2X 인프라가 의미 있는 수준으로 구축되면 주차장을 통과할 때 요금이 자동 청구되고 교통 상황에 따라 신호 체계를 바꾸는 것이 가능해집니다. 보행자와도 연결돼 안전운행을 도울 수 있습니다. 자율주행 자동차 시대의 기초 인프라를 V2X 기술이 제공할 것으로 전문가들은 보고 있습니다.
우리나라에선 차세대지능형교통체계(C-ITS:Cooperative-Intelligent Transport Systems)라는 이름으로 V2X 도입을 위해 논의 중입니다. 현재 상황을 말씀드리자면, 4세대 롱텀에벌루션(LTE) 및 5G 같은 이동통신(셀룰러) 기반 C-V2X와 와이파이 기술에서 파생된 802.11p 기반 V2X가 경쟁을 펼치고 있는 상황입니다.
이런 가운데 최근 5G포럼 교통융합위원회는 'C-V2X 사회비용 분석' 백서를 발간했습니다. 와이파이 기반 대비 셀룰러 기반 V2X가 교통사고 사망자 감소 효과가 약 3배 높다는 연구 결과를 담고 있습니다.
내용을 들여다보면 이렇습니다. C-ITS에 LTE-V2X를 채택할 경우, 2020년부터 2030년까지 10년간 사망자 감소수는 3201명으로 추정됐습니다. 올해와 내년의 LTE-V2X 보급율을 각각 8.6%와 14.4%로 가정한 결과입니다. 2030년 58.4%까지 매년 보급율이 올라가는 시나리오가 상정돼 있습니다.
같은 기준으로 C-ITS에 무선랜 기반 802.11p 기술이 적용됐을 때, 교통사고 사망자 감소 효과는 LTE-V2X 대비 3분의 1 수준으로 약해지는 것으로 나타났습니다. 사망자 감소 추정치는 1134명으로 나타났습니다.
사망자와 교통사고·중상자 감소 효과 등을 종합한 사회비용 감소액은 LTE-V2X 48조6000억원, 802.11p 22조9000억원으로 추정됐습니다. LTE-V2X 적용 시 802.11p 대비 10년 동안 25조원 가량의 사회비용을 절감할 수 있다는 분석을 담고 있습니다.
조금 더 기술적으로 들어가 보겠습니다. 백서를 작성한 교통융합위원회는 LTE-V2X와 802.11p의 교통사고 사망자 감소효과 차이가 경고수신율(Alert Warning Delivery Reliability) 값이 달라서 발생했다고 백서에 적었습니다.
경고수신율은 정지시거(停止視距, Stopping Sight Distance)에서의 패킷 수신 성공확률입니다. 정지시거는 운전자가 주행 중 위험요소를 인지하고 제동을 걸어 안전하게 정지하는데 필요한 거리를 의미합니다. 주행속도와 노면상태에 따라 달라집니다.
위원회 백서에 따르면 LTE-V2X가 모든 상황에서 802.11p보다 높은 경고수신율을 보이는 것으로 나타났습니다. 이 가운데 도심 교차로와 고속도로 상황에서 경고 수신율 차이가 비교적 컸습니다. 도심 교차로에서 LTE-V2X의 경고수신율은 95.7%로 802.11p(78.0%)보다 17.7%포인트 높았고, 고속도로 환경에서 LTE-V2X의 경고수신율은 90%이상(차대사람 97.02%, 차대차 94.14%)이지만, 802.11p의 경고수신율은 차대사람 62.5%, 차대차 86.0%로 낮았습니다. 정지시거보다 앞선 거리에서 경고를 수신해야 미리 차량을 정지하거나 장애물을 피하는 등 대비가 가능합니다.
5G포럼 교통융합위원회는 백서에 "802.11p를 이용한 기술은 상당히 오래 전에 표준이 완성돼 물리계층 성능이 LTE-V2X 기술에 비해 나쁘다"면서 "이러한 성능 열화는 경고수신율의 저하로 나타나게 된다"고 적었습니다.
C-V2X 사회비용 분석 백서는 5G포럼 교통융합위원장인 장경희 인하대학교 교수와 박성일 퀄컴 상무, 김덕경 인하대학교 교수, 박정균 LG유플러스 책임연구원, 배정숙 ETRI 기술총괄이 참여했습니다.
우리나라는 내년부터 5년간 모든 고속도로(4075km)와 주요 간선도로에 차세대지능형교통체계(C-ITS)를 구축할 예정입니다. 현재 국토교통부와 과학기술정보통신부 등 관련 부처가 C-ITS 기술 채택 방식을 논의하고 있는 것으로 전해졌습니다.
이에 앞서 2014년부터 대전시-세종시 고속도로·국도·시가지 90.7km 구간에서 802.11p 방식으로 C-ITS를 실증해왔습니다. 이 실증 사업은 7년간 이뤄지며 예산 총액은 397억1000만원입니다.
