[공학저널 전찬민 기자] 4차 산업혁명 혁신기술 중 AI는 ’인류가 창조한 최대의 진화‘라는 평가를 받고 있다. 도로교통의 안전을 위한 핵심 기술로도 AI가 접목돼 도로의 위험을 감지해 사고를 예방할 수 있게 됐다.
도로교통정보를 수집하고 제공하는 ITS는 다양한 IT회사의 교통정보 서비스 제공으로 서비스 운영주체가 변화됐고 도로관리청이 도로안전 제고 등을 위해 제공하는 C-ITS는 각 지역도로의 수요에 맞게 발전해 왔다. 또한 C-ITS는 정보 수집과 제공을 위해 중앙센터, 정보수집을 위한 노변 장치, 정보제공을 위한 OBU를 설치해 V2I 통신 등을 활용해 왔다. 이러한 시스템은 광범위의 다양한 도로환경에 관한 도로정보를 수집 제공하는 것으로 역할을 하고 있다.
하지만 C-ITS가 도로정보를 수집해 센터에 보고하고 센터에서 정보이용자로 전달되는 과정에서 시간이 소요가 되기 때문에 도로에서 벌어지는 돌발 상황을 빠르게 대처하기는 어렵다. 이에 센터를 거치지 않고 도로에서 발생하는 다양한 상황을 즉각적으로 대응할 수 있게 지원하는 시스템에 대한 개발이 요구되고 있다.
이에 따라 도로의 안전을 개선하기 위해 국토교통부, 과학기술정보통신부, 산업통상자원부, 행정안전부가 공동으로 지난 2019년 '스마트 도로조명 플랫폼 개발 및 실증연구' 과제가 착수됐다. AI 딥러닝, 5G, IOT, 빅데이터 등 4차 산업혁명 관련기술을 통해 다양한 정보를 수집하고 제공하는 스마트 도로조명을 개발하는 것이 목표이다.
도로조명 플랫폼을 이용한 정보체계는 C-ITS와는 달리 현장에서 수집된 정보가 현장에서 가공돼 센터를 거치지 않고 현장에서 처리되는 것이 특징이다. 이러한 과정의 단축과 도로조명간의 통신을 통해 빠른 의사결정과 정보전달 과정을 구축할 수 있게 된다.
현재 3차년도 연구가 진행되고 있는 이번 연구는 우리나라에 기 설치된 약 410만개의 도로조명지주를 도로상의 IT거점으로 스마트 도로조명 플랫폼을 구축해 다양한 도로교통 정보 등을 수집, 제공하고 교통안전과 실생활 안전 등에 기여하도록 관련 기술을 개발하고 있다.
특히 AI 딥러닝을 기반으로 하는 센서가 도로교통의 위험을 검지, 판단하고 스마트 도로조명 플랫폼과 연계된 조명장치 등을 통해 정보를 제공함으로 만성적인 교통사고의 저감과 도시재난안전 제고에 초점을 맞추고 있다.
이번 총괄 책임자인 한국건설기술연구원 강원의 선임위원(사진)은 “연구의 가장 주목할 점은 AI를 교통 분야에 접목해 자율주행 등에 활용하고 있는 사례들은 있지만 도로교통의 안전에 접목하는 사례는 아마 이번 연구가 세계 최초일 것”이라며 “도로상의 위험요소를 센서가 검지하고 AI 딥러닝으로 위험도를 판단해 보행자나 차량에 정보를 제공하는 기술을 개발하고 검증하고 있다”고 말했다.
교통정보 제공에 대해서는 디지털 사인, 고보조명, 음향, I2X연계를 통해 이용자에게 위험정보를 제공하는 다양한 수단을 검토해 기존과 차별화된 제공장치를 도로특성에 맞게 개발되고 있다. 이러한 다양한 정보제공장치의 성과적용 대상은 5대 사고다발도로와 곡선반경·시거·종단선형 등이 불리한 위험도로 등이고 현장에 특화된 장치의 적용이 검토되고 있다.
또한 현장에서의 정보분석 방법은 수집된 정보를 엣지컴퓨팅 기술을 접목, 현장에서 즉각적으로 처리/판단해 Multi-hop 통신기술을 통해 운전자와 보행자에 제공하며, 통신범위 내 중간 네트워크 연결장치(라우터)들의 릴레이식 역할로 정보를 전달할 수 있다.
강 위원은 “본 연구단이 연구 개발하는 한국형 표준 도로조명 플랫폼은 기존의 C-ITS와는 다르게 간단한 현장장비로 다양한 도로교통 현안문제를 저비용 고효율로 대안을 제시할 수 있어 경제적 효용이 크다”며 “이번 기술은 스마트시티 시장에 핵심기술로 활용이 가능할 것으로 예상된다. 또한 스마트 도로조명 플랫폼을 활용해 교통사고를 대폭 줄일 경우 교통사로로 인한 사회적 피해금액 저감도 가능할 것”이라고 말했다.
그는 이어 “기술적 효과로 한국형 ICT-안전융합 도로조명 플랫폼 개발은 도로조명이 단순 안전을 위한 시인성 확보의 역할에서 첨단융합기술(ICT+센서+AI+Bigdata)을 통한 교통사고 대응이 가능한 허브 역할로 변화시킬 수 있다”며 “즉, 스마트 도로조명 플랫폼은 도로조명지주 단독으로 정보수집, 가공, 제공, 통신 기능을 아우르는 도로상 4차 산업 스테이션의 역할을 담당할 수 있다”고 덧붙였다.
이러한 스마트 도로조명 플랫폼의 개발기술은 5대 사고 다발시설에 우선 적용해 기술의 효용성을 검증할 계획이며, 행안부의 도시재난 안전관리 지원시스템은 주로 이면도로의 안전문제에 개발기술 적용을 준비 중이다. 이러한 위험시설이나 도로구간 이외에도 교량구간이나, 안개지역, 상습정체 추돌구간 등에 본 기술적용이 가능하므로 향후 스마트 도로조명 플랫폼 기술의 확산방안에 관해 지속적인 연구를 진행할 예정이다.
또한 2021년 테스트 베드에서 기술검증 후 5개 도로교통 위험지역과 도시재난 안전관리 대상지자체를 공모해 2022년부터 현장에서 실증할 예정이다.
