자율주행 시대의 디지털 도로 인프라: 현황과 발전 방향

자율주행 시대의 디지털 도로 인프라: 현황과 발전 방향

예측 주체에 의한 차이는 있지만 2020~2025년에 예상되는 부분 자동 운전 및 2025년 이후로 예상되는 완전 자동 운전 도입 시 도로 교통 시스템에 인한 혼란을 최소화하고 자동 운전 차의 효용을 극대화하려면 지금이 도로 인프라를 준비할 적기라고 판단된다.본고에서는 국내 디지털 도로 인프라의 현실을 보면서 주요국의 해외 사례를 소개하면서 향후 자동 운전 때문에 구축해야 할 디지털 도로 인프라의 방향성을 도출하고자 한다.디지털 도로 인프라의 필요성 도로는 자동차의 이동 경로를 제공하는 인프라이며 현재까지는 사람 드라이버의 인지 체계를 기준으로 도로 시설의 설계 및 유지 관리가 이뤄졌다.그러나 조만간 상용화되는 자동 운전 차에 대해서도 안전한 주행 환경을 제공하기 위해서 현 시스템에서 변화가 필요한 부분에 대한 검토가 필요한 시점이다.예측하는 주체의 차이는 있지만 2020~2025년에 예상되는 부분 자동 운전(2~3단계)및 2025년 이후로 예상되는 완전 자동 운전(4~5단계)의 도입시 도로 교통 시스템에 인한 혼란을 최소화하고 자동 운전 차의 효용을 극대화하려면 지금이 자동 운전 시대의 도로 인프라를 준비할 적기라고 판단된다.또 민간 기업의 기술 개발과 함께 국가 주도로 자동 운전 및 자동 운전 인프라에 대한 다양한 R&D사업이 추진되고 있으며, 테스트 단계 기술이 실제 도로에서 사용할 수 있도록 도입 예상 시점을 기준으로 한 계획대로 추진해야 할 사항을 도출할 필요가 있다.본고에서는 국내 디지털 도로 인프라의 현실을 보면서 주요국의 해외 사례를 소개하면서 향후 자동 운전 때문에 구축해야 할 디지털 도로 인프라의 방향성을 도출하고자 한다.국내 디지털 도로 인프라 구축 현황 ○ 공공 – 자동 운전 부문 국토 지리 정보원은 정부의 자동 운전 차 상용화 지원 추진 계획에 근거하여 2015년부터 국가 지도 제작 기관으로서 정밀 도로 지도를 구축·제공하고 연차 계획에 따르고 정밀 도로 지도를 확대 구축·경신하고 있다.2019년에 수립된 “미래 차 산업 발전 전략”에서는 2030년 전국 도로 11만 km에 대한 정밀 도로 지도를 구축하는 것을 목표로 민간과 공공의 협력 체계를 마련하고”한국판 뉴딜 종합 계획(2020)”에서는 공공이 먼저 국도와 4차로 이상의 지방도에 대해서 정밀 도로 지도를 구축 배포하고 자동 운전 기술 개발에 활용하도록 했다.2021년 시점에서는 고속 국도의 전 구간을 포함 약 6,700km에 대해서 구축을 완료하고 2022년 완료를 목표로 일반 국도 정밀 도로 지도를 구축 중이며, 벡터와 점군을 포함한 구축 성과는 무료로 제공되고 민간 기업, 연구 기관, 학교 등에서 자동 운전 연구 및 개발에 활용되고 있다.앞으로 지속적으로 증가하는 구축 물량에 대한 갱신 비용 절감이 해결해야 할 과제다.○ 공공 – 도로 관리 부문 각 차원의 도로 관리청은 도로 인프라의 효율적 관리와 자산 현황 파악 때문에 도로 관리 시스템과 도로 대장을 구축하고 활용하고 있다.한국 도로 공사는 고속 도로의 관리 때문에 도로 정보 통합 플랫폼을 마련했으며 국토 교통부는 국도의 관리 때문에 스마트 도로 시스템과 도로 대장 정보 시스템을 각각 한국 건설 기술 연구원과 한국 국토 정보 공사에 위탁하고 있다.현도 이하의 도로에 대해서는 관할 자치 단체가 각각 기준에 따르고 도로 대장과 도로 관리 시스템을 마련하고 있다.도로 관리를 위한 디지털 자료에 대해서는 도로 법으로 데이터 사양과 구축 기준을 규정하지 않아 도로 분류와 관리청별로 각각 다른 형태를 띠고 있다는 점이 앞으로 가장 개선이 필요한 부분이다.또 도로 관리 업무와 물리적 인프라에 대한 데이터화 업무가 별도로 수행되기 때문에 도로 관리 업무에 의해서 발생하는 도로 변화가 데이터에 반영될 때까지 시차가 발생하고 있다.이 시차를 최소화하는 것이 향후의 신뢰도 높은 디지털 도로 인프라 구축을 위한 과제다.○ 민간-공공 협력의 국내외 자동차 업체 및 테크 기업의 자동 운전 기술 개발과 함께 민간 기업에서 정밀 도로 지도의 구축 및 최적화를 추진하고 있다.민간 기업마다 각각 다른 자동 운전 알고리즘을 위한 정밀 도로 지도를 구축하기 때문에 벡터 형태의 가공 결과물은 다르지만 MMS(Mobile Mapping System)측량에서 획득한 점군 및 영상 데이터를 원천 데이터로서 활용한다는 점에서 공통 분모를 갖는다.이런 공통점으로 자동 운전을 위한 정밀 도로 지도 기반을 구축하려는 주체가 협력하고 정밀 도로 구축·갱신을 효율화하기 때문에 2019년 4월 26일 14의 민간 기업과 국토 교통부 한국 도로 공사, 국토 지리 정보원이 MOU체결했다.1)이 협약에 참여하는 공공 주체가 민간 기업은 자동 운전 차 산업의 활성화에 필수적인 정밀 도로 지도 구축의 효율화 및 체계화 때문에 “정밀 도로 지도 공동 구축·갱신 체계”를 만들어 자동 운전 상용화 환경의 조기 조성과 정밀 도로 지도 관련 산업의 활성화를 지원하겠다는 취지인 목표는 2030년까지 전국의 모든 도로에 대해서 정밀 도로 지도 갱신하도록 상호 협력하는 것이다.본 협약 이후 정기적인 회의를 통해서 국토 지리 정보원 정밀 도로 지도 사양 결정 및 구축 계획 수립에 대한 의견 수렴이 이뤄지고 있다.해외 디지털 도로 인프라 관련 추진 상황 ○ 미국:Work Zone Data Exchange(WZDx)을 통한 도로 공사 정보 공유 2018년 3월에 시작된 “Work Zone Data Exchange(WZDx)”은 “Data for Automated Vehicle Integration(DAVI)”프로그램을 통해서 제시된 데이터 구축 프로젝트의 하나로 도로 공사에 관한 정보를 일정한 형식의 표준 데이터로 제공하고 도로 이용자, 특히 자동 운전 차가 안전하고 효율적으로 도로를 이용하게 하는 것을 목적으로 한다.2)미연 방지 도노국(Federal Highway Administration)가 주도하고 각급 도로에서 발생하는 도로 공사 기간, 위치, 종류 등 다양한 데이터를 통일한 형식으로 제공할 수 있도록 표준을 제공하고 있어 최종적으로 다양한 이용 주체가 자유롭게 공유할 수 있도록 목표로 한다.WZDx프로그램에 의해서 구축된 표준 데이터는<표 1>에 실렸다

유럽:디지털 도로 인프라를 포함한 자동 운전 도로 등급 정의 3)INFRAMIX프로젝트는 EU가 주관하는 유럽 4개국(오스트리아, 독일, 스페인, 그리스)의 관민 11기관 참여로 일반 차량과 자동 운전 차의 혼재기에 필요한 물리적·디지털 도로 인프라에 대한 기준을 마련함을 목적으로 실시됐다.사업 기간은 2017년부터 2020년까지, 참여 기관은 자동 운전 시스템으로 전환하기 위한 도로 인프라 설계 개선 적용 실험 등을 벌였다.특히 도로 물리적 인프라와 디지털 인프라의 통합을 통해서 자동 운전 차의 혼재 기와 전환기에 통행의 안전성을 향상시키는 방안을 연구하고 시뮬레이션과 실제 시험 사이트의 실험을 통해서 인프라의 적용 가능성과 효율성을 평가했다.INFRAMIX프로젝트의 주요 산출 결과의 하나는 자동 운전을 지원하기 위한 “ISAD도로 인프라 등급(Infrastructure Support for Automated Driving Classification)”의 개발이다.(<표 2>참조)등급 표에 따르면 물리적 도로 인프라의 디지털 정보화가 진행될수록 등급이 커졌고 이는 자동 운전 시스템 운영을 위한 데이터 공유와 정보 제공 및 주행 안내 방송이 가능하게 되는 것을 의미한다.INFRAMIX프로젝트로 분류한 고 등급의 도로 인프라는 물리적 인프라와 디지털 인프라를 통합한 시스템이며, 본 프로젝트에서는 “하이브리드”도로 인프라와 정의했다.INFRAMIX프로젝트에서는 하이브리드 인프라 구축과 클래스 분류를 적용하려면 여러 법적 규제 검토와 함께 대중적 수용성(publicacceptance)이 필수적임을 표시하고, 공공에서는 그 때문에 EU내의 국가 간 협력에 의한 일관된 표준을 확립하고 디지털 인프라 구축을 위한 데이터에 관한 분명한 지침을 마련하는 등의 대책을 실시할 필요가 있다고 강조했다. 4)

일본:자동 운전용 정밀 도로 지도와 같은 방법으로 도로 대장 구축 및 현행화 강조 일본의 도로 대장은 도로 관리를 위한 각종 정보를 수록했으며 도로 개보수, 노후 시설 관리, 교부금 지원 등을 위한 기초 자료로서 일본에서는 건설을 위한 구간별 CAD도면이 아닌 연속한 대축척(1:1,000이상)지형 도형 공간 정보를 토대로 도로 대장을 작성하고 있다.공간 정보로 도로 대장을 작성하면 각종 시설의 통계 현황, 교부금 수령 현황, 도로 점용 조회 등 다양한 정보를 공간 정보 기반에 조서 테이블을 조회할 수 있으며 공간 정보를 갱신하는 방법으로 도로 대장을 갱신할 수 있으며, 구간별 CAD파일 기반의 도로 대장에 비교하면 관리가 쉬운 장점이 있다.일본의 도로 대장은 성과품에 대한 사양만을 규정하고, 그것을 구축하는 기술에 대한 사양은 제한을 마련하지 않아 도로 대장 작성 때문에 기존 측량 방법과 자동 운전용 정밀 도로 지도를 구축할 목적으로 사용되고 있는 MMS(MobileMapping System)중에서 선택 가능하며 MMS를 활용하고 도로 대장을 갱신할 수 있도록 공공 측량 작업 규정을 마련했고 정규화된 업무 프로세스에 의한 작업이 가능하다.또 도로 대장 갱신의 중요성을 강조하고 공간 정보의 저비용·고효율 갱신 및 도로 정보 조회·관리 기능 향상을 위해서 MMS장비를 적극 활용하고, MMS자료 취득 시에 촬영한 로드 뷰 데이터를 활용하여 시각화할 수 있는 이점도 적극 활용하고 있다.도로 대장은 도로 관리 기관으로만 활용하는 것이 아니라, 가스, 전기, 통신 등 민간 기업과 최신 도로 대장 현황을 공유하고 도로 상의 변경 발생시의 공동 갱신을 계속하고 있다.또 도로에 발생하는 공사 정보를 수집하고 변경 부분에 해당하는 구간의 도로 대장을 갱신하는 시스템이 정착했고 이 도로 대장 정보의 최신성을 유지하고 있다.또 일본은 도로 대장 갱신 시에 구축된 정보에 의한 도로 보수를 위한 비용 지원을 받도록 했으며, 이는 도로 등급에 관계 없이 도로 대장의 품질이 우수하게 관리되는 요인의 하나이다.”지금까지 자동차가 주행하는 환경을 분류하는 기준으로 물리적 인프라의 특성 혹은 해당 인프라를 관리하는 주체가 중요하게 고려되어 왔다면 앞으로는 자동 운전 차의 안전한 주행 때문에 물리적 도로 인프라의 특성만 아니라 디지털 정보화 여부나 정보 제공 수준도 중요하게 생각해야 한다”고 말했다