[C-ITS] 실시간·양방향 아키텍처, 어떻게 해결할 것인가?

ITS 시스템 고도화해 통합하는 새로운 아키텍처 구성 필요
확장된 C-ITS 서비스 위한 실시간 대용량 데이터 처리 적용 고려해야
국내 자율주행 기술·서비스 기업 혁신·상용화 지원돼야

[데이터넷] 차세대 지능형교통체계(C-ITS) 추진 과정에서 통신방식의 이견으로 혼선이 있었다. 그러나 정부가 근거리전용통신(DSRC)의 일종인 웨이브(WAVE) 방식의 본사업과 셀룰러 기반의 LTE-V2X 실증사업을 동시에 진행하기로 결정함에 따라 다시 추진될 전망이다. 향후 추진 과정에서 또 다른 시행착오가 발생하지 않도록 예상 가능한 이슈를 점검하고, C-ITS 성공을 위한 핵심 요인을 3회에 걸쳐 살핀다. <편집자>

① 통신방식: WAVE와 C-V2X 표준에 대한 정책 혼선, 왜 이런 상황이 발생했나?(1회) 
② 실시간/양방향 아키텍처: 어떻게 해결할 것인가?(2회)
③ 상용화 기술 자립: 상용화와 상생의 생태계 어떻게 마련할 것인가?

최근 차세대 지능형교통체계(C-ITS) 추진 과정에서 통신방식의 이견으로 인한 혼선이 있었다. 그러나 정부가 근거리전용통신(DSRC)의 일종인 웨이브(WAVE) 방식의 본사업과 셀룰러 기반의 LTE-V2X 실증사업을 동시에 진행하기로 결정함에 따라 다시 추진될 전망이다. 또 다른 시행착오가 발생하지 않도록 통신방식, 실시간/양방향 아키텍처, 상용화 기술 자립 등 C-ITS 추진 과정에서 발생할 수 있는 이슈를 살피고, 성공을 위한 핵심 요인을 살핀다.



▲ 실시간·양방향 대용량 처리 기반 차세대 지능형 교통 아키텍처
 

실시간·양방향 아키텍처 해결 방안
현재의 ITS와 C-ITS의 차이점을 알아보고 성공적인 C-ITS를 위한 시스템 아키텍처의 방향성을 살펴보자.

ITS는 교통수단과 시설이 분리된 상태에서 교통관리 또는 교통소통 중심의 정보를 수집해 제공하고 있다. ITS 시스템은 교통관리 중심으로 수집·제공 체계를 분리해 공간 제약이 존재하며 센터 중심의 정보 제공이라 지연이 발생할 수 있어 돌발 상황에 대한 신속한 대응에 한계가 있다. 반면 C-ITS는 3티어(차량, 도로 인프라, 센터) 간의 지속적인 데이터 공유 및 개별 차량을 대상으로 실시간 정보 제공이 가능해 돌발 상황에 신속하고 능동적인 사전 대응 및 예방이 가능하다.

그러나 C-ITS 서비스는 ITS 시스템을 고도화해 통합하는 새로운 아키텍처 구성이 필요하다. 확장된 C-ITS 서비스를 위한 실시간 대용량 데이터 처리 적용이 가능하도록 고려해야 할 부분을 다음과 같은 4가지로 제시할 수 있다.

① 표준화 및 대용량 데이터 처리 필요: 분산형 메시지브로커(Kafka)를 활용한 시스템 간 데이터 연동을 통해 커넥티드 차량이 늘어날수록 기하급수적으로 증가하는 데이터에 대해 비용대비 효율성을 고려해야 한다.
② 실제 운용 사례 기반의 분석/설계 필요: 기존 C-V2X 실증사업 성공 사례를 바탕으로 향후 확장성까지 고려한 검증된 시나리오 기반으로 분석 및 설계를 진행해야 한다. 
③ 투자대비효과(ROI) 검증된 프레임워크 기반 구축: 고가의 장비로 기하급수적으로 증가하는 C-ITS 데이터를 수용하기에는 비용과 성능 측면에서 한계에 다다를 것으로 예상되기 때문이다.
④ 손쉬운 연계 규격 지원: 기존 C-ITS 구축 사업은 자율주행 실증차량 업체의 국내외 표준에 대한 낮은 이해도로 인해 기술적인 어려움을 겪는 상황이 발생하고 있다.


▲ 차세대 지능형 교통 통합운영 및 관제상황판 구현 예시

서울시 C-ITS 구축 사례를 보면 일평균 1700여 대의 3.4TB 데이터에 대해 실시간·양방향 데이터 적재 및 가공을 빅데이터 에코시스템을 통해 처리하고 있다. 기존 방식의 교통관리 시스템과 비교해 1일 적재 용량 약 15GB 대비 232배의 데이터를 적재하고 실시간으로 처리하고 있다.

이를 기반으로 하루 평균 보행 신호 및 보행자 접근 관련 4300만 건, 포트홀 관련 580만 건 등을 알림으로 발송, 운전자의 안전운전을 돕고 있다. 또한 위치기반 교통정보나 위험구간, 무단횡단 보행자 접근, 터널사고 정보 등 일평균 6700만 건에 달하는 다양한 교통정보를 실증사업에 참가한 대중교통 운전자들에게 제공하고 있다.

공인시험성적서에 의하면 차량운행정보(PVD) 평균 처리시간은 3.389ms, 교통신호상태정보(SPaT) 평균 처리시간은 6.600ms, 도로위험상황정보(RSA) 평균처리시간은 1.947ms로 통상 요구되는 100ms를 훨씬 상회하는 실시간성을 보여주고 있다(시험대상 장비는 5G 통신서버로 C-ITS 차량정보 수집시스템에 해당).


▲ 한국정보통신기술협회 성능 테스트 검증 시나리오

향후 국내 전체 차량 2400만대에 대한 C-ITS를 수용하기 위해서는 시스템 성능이 기하급수적으로 증가할 것이 예상되는 상황에서 외산 툴이 점령한 기존 획일화된 시스템 구조로는 어려움이 있을 수 있다.

비용대비 효율적인 시스템 구축과 더불어 기술 생태계 활성화를 위해 국내 자율주행 기술 및 서비스 기업이 진입장벽 없이 혁신을 이루고 상용화에 나설 수 있도록 신중한 검토를 통한 추진이 필요한 상황이다. 

출처 : 데이터넷(http://www.datanet.co.kr) 

[출처] 네트워크 타임즈 Network Times (2021년 10월)
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