V2X로 소통하려는 자동차, 마침내 길을 찾다

                                                                                                                                       
자율주행차의 신뢰와 직결되는 안전을 보장하기 위해서는 주변과의 소통(V2X)이 중요하다. V2X 통신 칩셋 팹리스 업체인 오토톡스는 IEEE802.11p(DSRC)를 기반으로 자동차의 안전필수(safety-critical) 애플리케이션을 지원한다.


자율주행차(Self-Driving Automation) 지지자들은 자율주행차가 상용화되면 교통사고 및 교통사고 사망률이 획기적으로 감소할 것으로 기대하고 있다. 이는 교통사고 발생원인의 94%가 운전자 과실이라는 데 근거한다. 세계보건기구(WHO)에 따르면, 매년 교통사고로 전 세계에서 125만 명이 사망하고 200만 명이 부상을 입는다. 3단계 이상 높은 수준의 자율주행차가 상용화된다면 안전에 큰 진전이 예상된다. 그러나 자율주행차는 운전자(인간)와 도로를 공유하는 단계를 거쳐야 한다. 오토톡스(Autotalks)와 ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)는 이 지점을 주목했다.

프로그램대로 움직이는 자율주행차와 달리, 인간 운전자는 사실상 예측이 불가능하다. 자율주행차는 인간 운전자의 난폭 운전과 돌출 행동을 예측할 수 없다. 자율주행차의 목적 중 하나가 무사고 환경을 구현하는 것이다. 자율주행차의 ‘소통 부족’ 문제를 고민해야할 이유가 여기에 있다.

2008년 설립된 오토톡스는 V2X 및 V2V 통신 칩셋을 개발하고 제조하는 팹리스 반도체 회사다. 이스라엘에 본사를 두고 있는 오토톡스는 한국을 비롯하여 북미, 독일, 프랑스, 스웨덴, 일본에 지사를 두고 있다. 현재 전 세계적으로 다수의 자율주행 프로젝트에 참여하고 있다.

오토톡스가 아시아 지역에 본격 진출하게 된 계기는 2016년 세계적 자동차 부품 기업 덴소가 자사의 V2X 플랫폼에 오토톡스 V2X 칩셋을 통합하기로 결정하면서부터다. 한국 지사는 작년 7월 설립됐다. 2017년 6월 오토톡스와 보쉬는 B2V(Bike-to-Vehicle) 통신을 이용해 오토바이 사고를 예방하기 위한 기술 개발을 목표로 합작 개발 프로젝트를 발표했다. 그해 6월 말, 토요타의 투자회사인 미라이 크리에이션 투자 펀드(Mirai Creation Investment Fund)는 오토톡스에 투자를 발표했다.

C-V2X가 DSRC를 대체?

현재 V2X 통신 표준으로는 DSRC (Dedicated Short-Range Communica- tions)와 유럽이 주도하고 있는 C-ITS (Cooperative Intelligent Transport) 표준이 있다. IEEE 802.11p 기반의 DSRC는 전용 무선 주파수로 5.9 GHz 대역을 사용한다. 이것은 미국 연방통신위원회(FCC)가 1999년 ITS용으로 할당한 것이다. 2012년 표준화가 완료된 DSRC는 8년에 걸친 엄격한 필드 테스트를 거친 성숙한 기술이다. C-ITS는 10여 년 간의 연구개발 끝에 내년에 첫 서비스 도입이 예정돼 있다.

반면, 셀룰러V2X(C-V2X)는 3GPP에 의해 2017년 6월 규격화(Release 14) 작업이 마무리됐다. 3GPP는 현재 시험과 상호운용성 관련 표준을 개발 중이며 올 6월까지 마무리할 계획이다. 빠르면 2년 내에 칩셋과 서비스가 출시될 예정이다.

자동차 제조사들은 이미 LTE와 같은 셀룰러 기술을 통해 자동차를 클라우드에 연결해 콘텐츠의 스트리밍이나 앱 다운로드, 업데이트를 제공한다. 일부에서는 자율주행 시대를 향한 V2X 기술이 DSRC/WAVE(Wireless Access in Vehicle Environment)에서 4G C-V2X를 거쳐 5G C-V2X로 이행할 것으로 보고 있다.

하지만 DSRC를 C-V2X로 대체할 수 있다는 주장은 잘못된 것이라는 견해도 있다. 그 중에 오토톡스가 있다. 오토톡스는 셀룰러 기술과 DSRC가 공존할 것으로 보고 있다.

오토톡스와 ST는 DSRC 기반의 V2X 통신 기술을 이용해 차량 안전성과 도로 이동성 향상에 어떻게 기여할 수 있는지를 제시했다. 양사는 지난 1월 일본 도쿄 빅사이트에서 열린 ‘오토모티브월드(Automotive World 2018)’에서 차량 간 소통 기술인 V2V, V2I 이용 사례를 소개했다.

두 회사가 소개한 제품은 세계 최초의 매스마켓용 DSRC 기반 2세대 V2X 솔루션으로, ST의 텔레매코3(Telemaco3) 텔레매틱스 프로세서와 오토톡스의 V2X 통신 솔루션 CRATON2 칩셋을 탑재했다. 데모에서는 충돌방지, 도로상황 파악, 전기차(EV) 충전소와 같은 주요 인프라까지의 거리 표시 등, 이 기술이 실제로 어떻게 사용될 수 있는지를 보여줬다.

보다 안전하고(safer), 보다 친환경적이며(greener), 보다 연결된(connected) 자동차 시스템을 제공하는 ST는 스마트 드라이빙(Smart Driving) 미션 실현을 위해 오토톡스와 긴밀하게 협력하고 있다. ST는 자동차용 보안 프로세서, GNSS 수신기, 센서 등 커넥티드카를 위한 첨단 기술과 CRATON2 기반 V2X 모듈을 완벽하게 통합했다.

커넥티드카 실현 길목에서 만난 ST와 오토톡스

V2V 통신의 핵심은 안전필수(safety critical) 애플리케이션을 지원하는 것이다. DSRC는 V2X 요구사항을 만족하도록 개발됐다. DSRC는 인프라에 대한 대규모 투자가 계획돼 있는 V2X 기술이다. 미국 교통부(DOT)는 입법예고(NPRM)를 통해 2023년까지 미국 내 판매되는 모든 신차에 DSRC 장착 의무화를 추진하고 있다. 토요타는 2015년부터 DSRC 지원 차량을 판매하고 있다. 지금까지 10만 대의 토요타 및 렉서스 모델에 DSRC를 장착했다.

2021년부터는 미국에서 생산되는 전 모델로 확대할 예정이다. GM은 캐딜락 CTS 모델에 DSRC 기술을 상용화했다. 폭스바겐은 2019년부터 DSRC 기반 V2X 차량을 대중시장에 공급할 계획이다. 반면, 포드는 C-V2X 기반의 자동차를 개발하고 있다.

DSRC는 입증된 기술이며 C-V2X보다 비용 효율적이다. C-V2X는 복잡한 기지국 설치를 수반하며 네트워크 이용료가 필요하다. 또한 사이버보안 위협에도 대비해야 한다.
NHTSA는 V2V가 완벽한 성숙 단계에 도달할 경우 연간 발생하는 단순 충돌사고와 대형사고가 최대 81%까지 감소할 것이라고 내다봤다.
  Interview



“오토톡스는 생각하는 차를 추구한다”

Q. 오토톡스가 IEEE 802.11p(DSRC) 기반의 V2X 통신에 주목하는 이유는 무엇인가요?
Shallom. 오토톡스의 성장은 단순히 V2X 시장의 성장만이 아니라, 자율주행 시장의 성장과도 맞닿아 있습니다. 사실 자율주행 시장이 성장하기 이전부터 오토톡스는 포지셔닝이 잘 돼 있었습니다. 현재 V2X 칩셋과 관련해서는 오토톡스 제품이 시장에서 가장 인기 있다고 자신 있게 말할 수 있습니다.

V2X는 한 마디로 안전한 통신이 중요합니다. 타사에서는 카메라나 이미지 센서, 레이더로 충분이 가능하지 않냐고 하지만, V2X를 실현하고 있는 오토톡스의 견해는 다릅니다. 중요한 것은 “예측(prediction)”입니다. 내가 타고 있는 차가 자율주행 기능을 갖추고 있더라도 갑자기 오토바이가 튀어나오거나 전혀 예측 못한 차가 갑자기 돌진해오면 어떻게 하겠습니까? 이 때 예측 기능이 중요합니다. 몇 초 후의 상황만 내다봐도 충돌사고를 피할 수 있습니다. 이 예측 기능이야말로 오토톡스의 차별화 전략이라고 할 수 있습니다.

두 번째는 비용입니다. 카메라, 레이더, 라이다는 아주 고가의 장비입니다. 이에 비해 오토톡스의 기술은 와이파이(Wi-Fi) 기반이기 때문에 아주 경제적입니다. 자율주행차는 기본적으로 10대의 카메라를 장착하고 있습니다. 360도 서라운드 카메라를 장착하고 있더라도 큰 빌딩이나 장애물이 막고 있는 경우 주변 인식에 제한을 받습니다. 따라서 사고에 노출될 수밖에 없습니다. 우리가 통신으로 예측이 가능하다는 것은, 단순히 보이지 않는 대상뿐만 아니라 보이지 않는 위험까지 사전에 예견할 수 있다는 점에서 중요합니다.

Q. V2V보다는 V2I가 좀 더 빨리 실현될 듯합니다.
Shallom. 아직은 V2V가 실현됐다고 보기는 어렵습니다. V2V 시스템이 장착된 차량이 대량생산되고 보급되어야 하기 때문입니다. V2I가 좋은 예인 게 맞습니다. 실제로 인프라에 적용되는 사례가 많아지고 있습니다. 현재 토요타 프리우스에는 V2X 시시스템이 장착돼 있습니다. 딜러숍(자동차 매장)에서 V2X 옵션을 선택할 수 있습니다.

Q. 오토톡스는 특히 어떤 점을 주목하고 있나요?
Shallom. 2016년 10월에 2세대 V2X 솔루션 CRATON2 칩셋을 발표했습니다. 올해부터는 일본뿐 아니라 다른 지역에서도 장착될 것으로 기대하고 있습니다.
V2X는 위치추적의 정확도를 높이는 것이 중요합니다. 오토톡스 기술이 위성정보(GNSS)를 쓰지 않는 것은 아닙니다. GNSS 포지셔닝을 보완한다고 보면 됩니다. 이와 관련하여 오토톡스 만의 독자적인 기술을 개발하고 있습니다. 이를 통해 위치 정확도를 획기적으로 높이는 데 기여할 것입니다. 2016년에 ST와 협력하여 GNSS 기술과 V2X 통신 기술이 융합된 ‘V2X-인핸스드 GNSS(V2X-Enhanced GNSS)’ 솔루션을 발표했습니다.
두 번째는 신뢰성을 높이는 문제입니다. 예측의 신뢰성을 높이는 것이 중요합니다. 오토톡스는 센서 퓨전이라든가, 인공지능을 통해 V2X의 결정을 믿을 수 있도록 만드는 데 기여할 것입니다.
세 번째는 연결 비용 문제입니다. 우리가 무료로 연결될 수 있다면 어떨까요? 많은 자동차 애플리케이션은 산발적인 연결(sporadic connectivity)을 통해 중요한 이점을 제공할 수 있습니다. 여기에는 진단 서비스, 차량 유지보수 알림 경고 등이 포함됩니다. 오토톡스의 2세대 칩셋 CRATON2와 SECTON은 와이파이를 완전히 무료로 제공합니다. 와이파이 통신은 차량이 이동 중인 경우 DSRC와 함께 사용할 수 있으며, 주차 시 DSRC 대신에 사용할 수 있습니다.
끝으로, 보안 문제입니다. 오토톡스가 매우 자랑스럽게 말할 수 있는 역량이 바로 보안 기술입니다. 이 부분은 지속적인 투자와 개발을 진행하고 있습니다.

---