무선통신기술 발달로 오늘날 사람들은 실시간으로 소통할 수 있게 되었습니다. 뿐만 아니라 통신과 인공지능 기술을 결합해 가전과 사람을 연결하기도 하죠. 만약 자동차가 사람과 연결된다면 어떨까요? 자동차의 전방 추돌 감지 기능이나, 사각지대 경고 등이 대표적 사례인데요. 자동차-사람 연결고리의 핵심에는 V2X(Vehicle to Everything)와 TCU(TelemetricControl Unit)가 있습니다. 이 둘이 얼마나 차내 경험을 편리하게 만들어주고 있는지 자세히 알아보겠습니다.
자율주행차의 핵심기술 V2X
유무선망을 이용해 정보를 교환하는 통신 기술 V2X. V2X란 자동차가 유무선망을 이용해 다양한 대상과 정보를 교환하는 통신 기술을 말합니다. 도로 위 차량에 적용할 수 있는 모든 형태의 통신 기술을 포함하는 개념인데요. 실시간 교통상황을 반영하거나, 전방의 사물이나 사람을 인식하여 안정성을 크게 향상 시키는 등 자율주행차의 핵심 기술로 꼽히고 있습니다.
자율주행차는 혁신적인 기술과 편리함으로 많은 사람들의 주목을 받고 있습니다. 동시에 안전성을 우려하는 목소리도 있죠. 글로벌 시장조사업체 IHS Markit은 2040년 자율주행차 수요가 3,370만 대에 도달할 것으로 전망하는데요. V2X는 성장하는 자율주행차 시장에서 자동화된 교통 인프라를 실현시킬 핵심기술로 꼽히고 있습니다. V2X에 어떤 기술들이 있는지 조금 더 자세히 알아보겠습니다.
V2X의 핵심기술들
V2X, 무엇과 연결되나?
차량 간의 속도 정보를 공유하고 진행 방향의 위험요소를 탐지해주는 V2V
V2V는 자동차와 자동차가 네트워크로 연결된 상태로, 차량 간의 무선통신을 의미합니다. 쉽게 말하면 자동차가 서로 대화하며 주행한다고 말할 수 있죠. V2V는 주로 충돌이나 갑작스러운 교통사고를 방지하는 시스템인데요. 차량 간의 속도 정보를 공유하고 진행 방향의 위험요소를 탐지해 전방 추돌 경고, 긴급 브레이크 전자 감지, 추월 금지 경고 등을 지원합니다.
V2I (Vehicle to Infrastructure)
자동차뿐만 아니라 인프라와도 연결이 가능합니다. V2I는 전반적인 도로 환경을 파악하고, 신호체계 등을 제어하여 차량의 흐름을 관리하는데 주로 사용되는데요. 대표적으로 우리가 내비게이션에 ‘빠른 경로’를 검색할 수 있는 것이 바로 이 V2I로 가능한 것입니다. 일반적인 내비게이션에 들어가는 스쿨존 경고, 속도제한 경고뿐만 아니라 대형 차량, 공사 구간을 경고해 주는 등 실시간으로 교통 정체와 사고를 예방할 수 있도록 해줍니다.
V2N (Vehicle to Nomadic)
V2N은 차량과 모바일 기기를 가지고 있는 개인(보행자나 이륜차 탑승자)이 정보를 교환하게 되는데요. 차량이 보행자와 가까워지면 양쪽 모두에게 알림을 주어 접근을 막아 사고 방지를 가능하게 합니다. 또한 모바일 기기로 차량 상태를 모니터링할 수도 있죠. 더 나아가 주차장의 빈자리를 안내해 주거나, 전기차 운전자에게는 전기 충전소를 안내해 주는 등 다양한 서비스를 제공할 수도 있습니다.
5G와 와이파이 사이에서
5G와 와이파이, 선택의 기로에 선 V2X 크게 두 가지 방식으로 네트워크를 사용하는 V2X.
V2X는 크게 두 가지 방식으로 네트워크를 사용합니다. 첫 번째는 와이파이를 기반으로 하는 DSRC(Dedicated Short Range Communication/차량용 단거리 통신)의 일종인 웨이브, 그리고 흔히 LTE, 5G라고 부르는 이동통신 기반의 셀룰러 시스템(Cellular System)이 있습니다.
DSRC 방식의 웨이브는 통행 요금 자동 징수 시스템인 하이패스 통신 모듈을 예시로 들 수 있습니다. 도로변에 있는 노변기지국과 차량단말기가 통신하는 원리인데요. 기지국과 차량이 근거리에 있어야 한다는 제약과 도로 곳곳에 노변기지국을 설치해야 하므로 비용 부담이 있습니다. 하지만 웨이브는 이미 오랜 개발과 투자를 통해 안정성을 입증받았고, 기술 표준화가 완료된 상태이기 때문에 바로 도입 가능하다는 장점도 존재합니다.
5G 통신 등 셀룰러를 기반으로 연결하는 방식도 있습니다. 이동통신망을 통해 동작하는 V2X를 C-V2X라고 말하기도 합니다. 웨이브와 다르게 기존 이동통신사 기지국을 활용해 구현된다는 장점이 있는데요. 데이터 전송 속도가 빠르고, 높은 안정성과 대규모 연결 지원 또한 가능하며, 지연 속도가 낮다는 점이 특징입니다. 도로의 사건을 빠르게 인지하고 반응하는 것은 자율 주행에서 매우 중요한 부분으로, 낮은 지연 속도는 필수적 요소라고 할 수 있습니다. 하지만 웨이브에 비해 차세대 기술이기 때문에 안정성과 상용화 시점에 대해 고려가 필요한 방식입니다.
차량 통신의 기반, TCU
자동차와 컴퓨터·이동통신 기술의 결합을 의미하는 텔레매틱스는 차량용 통신장비인 TCU(Telematic Control Unit)를 기반으로 합니다. 차량 외부의 통신을 관리하는 V2X가 동작 가능하기 위해서는, TCU가 필요한데요. TCU는 자동차의 두뇌와 같은 역할을 한다고 볼 수 있습니다. 와이파이나 GPS 등의 기능을 통해 차량 위치를 추적하거나, 주변 차량들의 센서와 연결하여 정보를 교환해 안전한 주행 환경을 제공하죠.
TCU는 인포테인먼트 기술의 핵심이기도 합니다. 차 안에서도 고화질 영화를 감상할 수 있고, 가상·증강현실(VR∙AR) 같은 차세대 기술을 즐기는 것도 다 TCU 덕분에 가능한 것이죠. 기술이 발전함에 따라 차량 내부 경험은 더욱 새로워지고 있는데요. 차내에서 화상회의를 하거나, 영상 촬영을 하는 등 TCU 기반 인포테인먼트 시스템은 탑승자에게 즐거움을 선물하고 있죠.
글 출처 : LG전자
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