이미지:본지DB
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자율주행차가 일반 도로를 달리고 모든 이점들을 가져오기 위해서는 통신 문제가 해결되어야 한다고 한다.

자율주행차에서 센서도 중요한 역할을 하나, 센서는 자동차 주변에 관한 정보밖에 제공하지 못한다. 자동차가 적절한 주행 경로를 판단할 수 있기 위해서는 좀더 확장적인 주변 맵이 필요하다. 이것은 근처의 다른 도로 사용자들과 인프라가 제공하는 정보를 사용해서 생성할 수 있다.

V2V(Vehicle-to-Vehicle ,자동차-대-자동차)와 V2I(Vehicle-to-Infrastructure. 자동차-대-인프라) 통신은 무선 통신이나 셀룰러 시스템을 사용할 수 있는데, 어떤 통신이 가장 적합할 지는 아직 결정되지 않았다.

여기서 승자가 되기 위해서는 빠르게 반응하고 그럼으로써 안전성을 높일 수 있도록 높은 데이터 전송 속도, 업스트림과 다운스트림 모두와 낮은 지연시간으로 동작해야 한다. 이와 함께, 높은 수준의 보안 또한 필요할 것이다. 그래야 자동차를 악의적인 공격자가 해킹하지 못하도록 방어할 수 있다.

차세대 차량 모델로 사용하기 위한 다양한 형태의 V2V/V2I 기술을 개발하기 위해서 자동차 제조사, 일차 협력사, 실리콘 회사, 통신 회사들이 손을 잡고 협력하고 있다. 특히, DSRC(dedicated short-range communications)는 일부 논란에도 불구하고 현재로서 가장 널리 알려진 차량간 통신 기술이다.

이 기술은 1999년부터 자동차 분야에 도입되어 왔다. 802.11p 무선 통신 프로토콜을 기반으로 하는 DSRC는 국가에 따라서 5.8GHz~5.9GHz 대역으로 동작하며 거리는 최대 300미터까지 이른다. 지연시간이 대략 5ms로 비교적 낮으므로 안전성 측면에서 다른 통신 기술들과 비교해서 훨씬 유리하다.

토요타(Toyota), 제너럴 모터스(General Motors), 포드(Ford)를 비롯한 많은 회사들이 DSRC를 자사의 통신 목표를 달성하기 위한 경제적인 기법으로 인식해 왔다. 하지만 널리 알려져 있고 비용이 낮다는 점에도 불구하고 여전히 몇몇 단점들을 포함하며, 이 때문에 도입이 제한되어 왔다.

DSRC는 대역폭이 국가들마다 다르므로 글로벌 시장을 겨냥해서 통합 작업이 좀더 까다롭다. 보안 또한 문제이다. 데이터를 암호화한다고 하더라도, DSRC는 재밍, 오경보, '중간자' 공격(해커가 두 당사자들 사이의 통신 조작) 같은 공격에 취약한 것으로 드러나고 있다.

또 다른 단점은, 지원할 수 있는 데이터 속도가 Mbps 대로 낮다는 것이다. 그런데 현재 시제품으로 개발되고 있는 자율 자동차는 라이다 이미징 같은 센싱 메커니즘으로부터 생성되는 정보만 해도 이미 Gbps 대에 이르고 있다.

DSRC의 한계점은 포드가 셀룰러 네트워크에 집중하기로 결정한 데서도 확인할 수 있다. 많은 자동차 회사들이 LTE 4G 기술은 건너뛰고 있다. 인프라는 잘 갖춰져 있으나 자율 자동차를 지원하기 위해서 필요로 하는 성능을 제공하지 못하기 때문이다.

LTE 네트워크는 피크 데이터 속도가 300Mbps에 불과하고 평균적인 지연시간이 약 50ms로 자율 주행차를 지원하기에 턱없이 부족하다. 그렇기 때문에 많은 회사들이 V2V와 V2X 시스템의 토대를 형성하기 위한 기술로서 차세대 5G 네트워크로 눈을 돌리고 있다.

이 분야의 특수 이익 집단으로서 5GAA(5G Automotive Association)는 자동차 제조사, 협력사, 칩 회사, 통신 네트워크 사업자들이 힘을 합쳐서 자동차 애플리케이션 용의 기술을 개발하고 있다. 5G는 10Gbps를 넘는 놀라운 데이터 속도, 1ms의 극히 낮은 지연시간, 기존 인프라를 활용할 수 있다는 점을 앞세워서 훨씬 더 유리할 것이다.

관건은 속도이다. 가정용 DSL 회선은 통상적인 속도가 50Mbps로서 4.5GB 데이터(영화 한 편)를 다운로드하려면 13분이 걸린다. 하지만 5G 접속을 통해서는 이 다운로드에 4초밖에 걸리지 않는다RH GKSEK.

그러므로 5G는 자율주행차로 필요로 하는 막대한 정보 양에도 불구하고 버퍼링이나 특정한 정보 패킷으로 우선순위를 부여하는 것을 필요로 하지 않고 데이터가 자유롭게 흐를 수 있게 할 것이다. 그렇지만 무엇보다도 5G의 가장 큰 장점은 극히 낮은 지연시간이다. 이것은 자율 주행을 위해서 특히 중요한 요소이다.

사람이 도로 상의 어떤 사건을 인지하고 반응하기 위해서는 대략 1초가 걸린다. 그러므로 예를 들어서 시속 100킬로미터로 주행하고 있다고 했을 때 사람은 28미터 정도 지나서야 브레이크를 밟고 속도를 늦출 수 있다.

하지만 고속 5G 통신을 사용한 커넥티드 카는 1천 배 더 빠르게 반응할 수 있다. 다시 말해서 불과 수 센티미터밖에 지나지 않아서 제동 절차를 시작할 수 있는 것이다.

하지만 극복해야 할 난관들 또한 존재한다. 특히 보안과 관련해서 그렇다. 영국 정부는 각기 다른 보안 층으로 각기 다른 보안 기법들을 조율하기 위한 단일화된 프레임워크가 필요하며, 영역간 보안, 단-대-단 보안, 네트워크가 진화하는 것에 따라서 개발 단계에서부터 보안을 설계해 넣어야 한다는 측면에 주의를 기울여야 한다고 지적한다.

또한 연결된 자율주행차가 전면적으로 도입되기 위해서는 네트워크 커버리지를 현재보다 더 확장하는 것이 필요할 것이다. 시골 지역에서 걸어가면서 휴대전화와 셀룰러 네트워크가 접속이 안 되는 것은 짜증은 날 수 있지만 치명적이지는 않다.

하지만 자율주행차는 외부 정보에 크게 의존하므로 만약에 혼잡하거나 복잡한 도로 위에서 신호가 끊긴다면 이것은 큰 사고로 이어질 수 있다. 미래의 통신 네트워크는 극히 견고하고 높은 수준의 중복성을 달성할 뿐만 아니라, 현재 기술로 잘 지원되지 않는 지역들까지 포함하도록 확장해야 한다. 그러기 전까지는 자율주행차를 도시 지역에서만 도입할 수 있을 것이다.

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