<자막원문> 한: 안녕하십니까. 디일렉 한주엽입니다. 오늘 인하대학교 장경희 교수님 모시고 V2X 기술 얘기해보도록 하겠습니다. 교수님 안녕하세요. 장: 반갑습니다. 한: 교수님 인하대학교에서 전자공학과에 계시고. 장: 맞습니다. 한: 지금 학교에 오시기 전에는 연구원에서도 계셨고 기업에도 계셨는데. 어디에 계셨습니까? 장: 삼성전자에 있었구요. 그 후에는 대전 대덕연구단지에 있는 한국전자통신연구원(ETRI)에 있었습니다. 한: 그리고 학교에 오신지는 꽤 되셨죠? 장: 삼성하고 에트리(ETRI)에서 한 12년 정도 근무를 했구요. 그다음에 학교에 온 지 18년 정도 됐습니다. 한: 삼성이나 한국전자통신연구원(ETRI)에서는 주로 많이 하셨던 게 모뎀 쪽. 장: 신호 처리하고 특히나 오랜 기간동안 이동통신 모뎀하고 규격설계 이런 것들을 해왔죠. 한: 지금 5G 포럼 밑에 교통융합위원장을 하고 계신데. 5G 포럼의 교통융합위원. 여기는 뭘 하는 조직이에요? 장: 5G 포럼이 현재 페이즈1 단계인 5G 이동통신 자체를 상용화시키기 위한 이런 단계를 지나서 5G 이동통신을 ‘버티컬 인더스트리’ 소위 말하면 자동차·공장·시티 이런 쪽에 적용시키는 걸 ‘5G+’라고 부르는데요. 그런 두 번째 단계에 있다고 보시면 되고. 5G+단계로 진화되면서 자율주행 또는 스마트시티 혹은 스마트공장 이런 응용산업에 적용하기 위해서 위원회들이 생겼습니다. 그래서 교통융합위원회는 2017년 9월에 C-V2X(Cellular Vehicle To Everything) 기술을 자율주행에 응용하기 위한 여러 가지 기술·주파수·기술정책·산업 이런 것들을 다루기 위해서 생겼다고 보시면 되겠습니다. 한: 최근에 나오는 신차들을 보면 차 안에 센서가 많이 붙지 않습니까? 라이다나 레이저 센서도 붙고 이미지센서도 붙고 또 초음파 센서도 붙으면서 앞차하고 거리를 그러니까 크루즈 컨트롤을 하면서 앞차하고 거리 정도는 차선을 인식하고 가고. 따라가는 정도는 지금 ‘반자율주행’이라고 하죠. 따라가는 정도는 되어 있는데. V2X가 이 인프라가 깔려야지 저희가 얘기하는 진정한 자율주행이 되는 겁니까? 장: 자율주행을 단계로 구분하면 운전자 보조 장치가 하나도 없는 레벨0부터 시작해서 완전자율주행이라고 불리는 레벨4하고 레벨5까지 있거든요. 그래서 현재 상용화된 자율주행차량이라고 주장하는 차량들조차도 현재까지는 레벨2 수준이다. 이렇게 보시면 될 것 같고요. 레벨4부터는 자율주행차량이 운행 중에 어떤 문제의 봉착하게 되더라도 운전자가 그 문제를 해결하게 되는 게 아니라 자율주행차량 자체가 해결하도록 되어 있는 차량들을 우리가 완전자율주행 차량이라고 하고. 레벨5에서는 심지어 운전대가 없고 한마디로 ‘로봇카’라고 보시면 될 것 같습니다. 그래서 이런 자율주행차량들이 기본적으로 센서 기반의 자율주행차량이 있을 수가 있는데. 말씀하셨다시피 라이다도 있고 레이더도 있고 그런데. 롱레이지 레이더 같은 장거리 레이더 같은 경우에도 50m? 100m를 넘지 않습니다. 그러니까 예를 들어서 자율주행차량이 운행되면서 크게 우리가 생각할 수 있는 장점으로는 교통효율이 증가되고 교통사고가 감소되는 이런 장점들이 있는데. 교통효율이 증가되기 위해서는 불과 100m 정도에 이런 거리 내에 있는 교통상황만 인식해서는 힘들잖아요? 기본적으로 통신 기반에 자율주행차량이 되야 교통효율증가에 제대로 된 이런 개선 효과가 있지 않을까. 이렇게 다들 생각하고 있죠. 한: 그래서 이제 V2X 이렇게 얘기를 하는데. 여기서 V2X에서 V는 뭘 얘기하는 겁니까? 장: V는 ‘Vehicle’ 그리고 ‘2’라고 쓰는데. 2는 ‘To’라는 말이고 ‘X’니까 ‘Everything’ 한: 차랑 모든 사물. 장: 그렇죠. ‘Everything’에 해당되는 게 ‘X’가 차량 대 차량이면 ‘V2V’가 되구요. 차량 대 인프라라고 하면 ‘V2I’. 인프라 스트럭쳐 중에 대표적인 예가 신호등이 될 수도 있고 그다음에 차량 대 사람이면 ‘V2P’ 보행자(Pedestrian). 또 V2N(네트워크). 이렇게 ‘X’에 해당하는 게 ‘V, I, P, N’ 이렇게 될 수가 있겠죠. 한: 저도 지금 노트북도 쓰고 스마트폰도 쓰는데. 스마트폰은 셀룰러 망을 이용하고 노트북은 와이파이를 켜놔서 무선랜을 쓰는데. V2X도 그런 통신기술을 그대로 쓰는 기술입니까? 장: V2X 기술을 커다랗게 보면 두 가지 정도의 그룹이 있다고 보시면 될 것 같아요. 2010년에 표준화가 완료된 ‘웨이브(WAVE)’라는 기술이 있습니다. 웨이브는 기본적으로 ‘DRSC’라는. Dedicated Short Range Communication. 이런 기술에서부터 발달이 돼서 웨이브(WAVE)라는 기술이 됐구요. IEEE이라는 단체에서 표준을 했어요. 현재로는 Physical하고 MAC 레이어. 물리 계층 위에 MAC 계층이라고 읽고 상위 계층까지 다 합해서 ‘웨이브(WAVE)’라는 프로토콜로 총칭을 하거든요. 한: 이름을 웨이브라고. 이게 웨이브(802.11p)로 부르죠? 그러면 우리가 무선랜을 쓸 때도 802.11a, 802.11c 이렇게 하는데. 무선랜 계통이라고 봐야 됩니까? 장: 무선랜 기반의 기술이라고 보시면 됩니다. 한: 무선랜 기반의 기술. 근데 그 셀룰러 기반도 있다면서요? 장: 셀룰러 기반은 아시다시피 우리가 사용하는 이동통신기술에 기반한 기술인데. 아시다시피 이동통신기술은 1~2세대 계속 발전을 하고 있잖아요? 한: 그렇죠. 한: 그중에서 V2X에 적용이 된 기술을 우리가 ‘셀룰러 V2X(C-V2X)’ 기술이라고 합니다. 그래서 C-V2X 기술을 보면 진화된 과정을 간단하게 말씀드리면. 우리가 사용하는 이동통신 핸드폰에 규격 자체를 3GPP(국제이동통신표준화협력기구)라고 하는 표준화단체에서 만드는데. 거기에서 릴리즈(Release)로 쭉 구분을 합니다. 한: 그게 버전이라고? 장: 버전이라고 보시면 됩니다. 그래서 ‘릴리즈15’부터 5세대 이동통신인데. V2X에 V2V, V2I, V2P와 같은 사이드링크(Sidelink)라고 부르는데. 그건 조금 있다가 다시 설명을 드리기로 하고. 그 사이드링크 기능이 ‘릴리즈14’부터 들어가기 시작했죠. 릴리즈14의 사이드링크 규격을 우리가 LTEV2X라고 하고 릴리즈15의 사이드링크 기능을 eV2X라고 하고. 릴리즈16의 사이드링크를 5GV2X 또는 NRV2X라고 합니다. 그래서 5GV2X가 금년도 2020년 6월 말에 그 규격이 완료가 됐죠. 한: 제가 무식하게 질문을 계속 뭐가 더 좋습니까? 두 개가 경쟁을 하는 거죠? 근데 이제 뭐가 더 좋습니까? 라고 물어보기 전에. 해외는 지금 좀 많이 인프라가 깔렸습니까? 어떻게 됐습니까? 장: 우리나라도 그렇고 해외에도 웨이브가 2010년도에 출현한 기술이기 때문에. 그러니까 미국. 한국은 물론이고 미국 그다음에 유럽 같은 경우, 일본도 그렇고, 중국을 제외하고는 웨이브라는 기술에 투자를 많이 해왔죠. 한: 2010년도에 나왔으니까 그때부터? 장: 그리고 사실 미국 같은 경우에는 2010년 표준이 완료가 된 시점이고 그전에 표준 개발을 계속해왔잖아요. 그래서 1999년인가에, 우리나라는 70MHz였는데. ITS 주파수 대역. 비면허 대역이. 미국은 그게 75MHz의 대역이에요. 75MHz 대역을 웨이브에 할당을 해놨었어요. 한: 그 75MHz 대역이라는 건 데이터가 오가는 통로의 폭을 얘기하시는 거죠? 장: 그렇죠. 그래서 5.9GHz 대역에 있는 70MHz. 한: 비면허 대역이라는 것은 우리가 무선랜 주파수를 쓰는 그 공짜 대역이라는 거죠? 장: 그렇죠. 맞습니다. 그래서 우리가 여러분들이 아시겠지만 비면허 대역의 대표적인 기술은 와이파이(무선랜)이고. 면허 대역의 대표적인 기술은, 면허 대역을 우리가 사용하면 그걸 사용할 수 있도록 해주는 이동통신사업자들이 아주 비싼 돈을 주고 그걸 사들였잖아요. 사용 대가를 우리를 지불을 하고 있지 않습니까. 한: 핸드폰을 쓰면 비용을 내는 것. 장: 비면허 대역과 면허 대역의 차이를 크게 그렇게 구분하시면 될 것 같고요. 한: 공짜냐 돈을 내고 써야 하느냐. 장: 웨이브나 C-V2X나 사실은, C-V2X는 아시겠지만 뒤쪽에 네트워크가 붙어 있잖아요. 한: 셀룰러 망(이동통신망)이니까. 장: 셀룰러 망이니까 네트워크가 있는데 사실 웨이브는 와이파이의 변형 기술이기 때문에 네트워크는 현재는 무선 네트워크는 없다고 보시면 되고요. 유선망으로 붙을 순 있죠. 그래서 예를 들어서 지금 무선 쪽만 서로가 비교를 하는 게 기술 간에 공평한 것 같습니다. 한: 그럼 미국, 유럽 이런 나라들은 지금 웨이브로 다 가고 있는 거예요? 장: 다 가고 있었죠. 있었다가 그러니까 작년 19년 7월에 유럽에서 웨이브를, 그쪽에서는 DSRC라고 그러니까 G5라고 웨이브의 상위 프로토콜인 다른 G5라는 기술이 있어요. PHY 계층과 MAC 계층은 유사한데 상위 계층이 다릅니다. 그래서 G5라는 기술을 단일 기술로, 단일 표준으로 채택하려고 하다가 그게 EU 각료 이사회에서 최종으로 거부가 됐죠. ② 한: 왜 그렇습니까? 장: 기술 중립으로 당분간은 가겠다는 그런 의지를 분명히 EU에서도 표명을 한 거구요. 한: 미국은? 장: 미국은 작년 12월에 NPRM(규칙제정공고)이라고 그래서 그게 뭐냐면 신규 입법 제정공고 정도 됩니다. 규칙제정공고 정도 되는데. 이거를 공시를 했죠. FCC(미 연방통신위원회)라고 주파수를 할당하고 사용을 조장하는 이런 우리나라의 정통부와 같은 역할을 한다고 보시면 되는데. FCC가 어떤 NPRM(규칙제정공고)을 공시를 했냐면 지금 75MHz 대역, ITS 주파수 대역에 대한 사용이 부진하니까 “그 대역에 대한 용도를 변경하는 건 어떠냐”라고 하면서 NPRM(규칙제정공고)을 공시했는데. 미국은 75MHz라고 말씀드렸잖아요. 한: 데이터 폭이. 장: 그래서 밑에 쪽 5.9GHz 대역의 밑에 쪽 대역 45MHz는 와이파이. 미국도 똑같이 와이파이에 대한 용도가 점점 늘어나고 있다고 해요. 특히나 요즘과 같이 코로나 시대에서 그렇고. 그다음에 30MHz 대역대가 남았지 않습니까? 10MHz는 C-V2X 또는 웨이브. 제일 위쪽에 20MHz 대역은 C-V2X에 할당하겠다. 여기에 대한 의견을 달라 하고 공시를 한 거예요. 한: 줄인 거네요? 장: 그렇죠. 어떻게 보면 이런 V2X를 위한 주파수 대역은 미국 같은 경우는 75MHz에서 30MHz로 줄어들었죠. 한: 저희가 일을 잘 못 하면 가로 사이즈 1600짜리를 쓰다가 800짜리 쓰라고 줄이는 것처럼 뭔가 효용성이 떨어진다고 본 겁니까? 장: 네. 그래서 사실은 올해 10월 말에 입법 제정공고를 낸 다음에 계속 의견을 받고, 여러 기관들한테. DOT(미국 교통부)라고 있어요. 우리나라 국토교통부와 비슷한 기관인데. DOT(미국 교통부)도 그렇고 업체들한테도 계속 의견을 받았어요. 그리고 받은 의견에다가 응답도 했고요. FCC에서. 그래서 최종 결정이 10월 말 28일로 제가 기억하는데. 10월 말에 결정이 됐습니다. 어떻게 결정이 됐냐면 45MHz는 5.9GHz 대역에 하위 45MHz는 와이파이를 할당하고 그다음에 상위 30MHz는 C-V2X 기술. 아까 말씀드렸다시피 V2X 기술의 웨이브와 10년 전에 표준화가 완료된 웨이브와 요즘 계속 진화하고 있는 C-V2X 기술이 있다고 말씀을 드렸는데. 웨이브가 아닌 C-V2X 기술에 30MHz를 할당하면서 할당한 이유를 밝혔을 것 아닙니까. 그래서 지난 20년 동안 75MHz를 웨이브에 할당했는데 사실상 웨이브가 미국 내에 교통효율 증가와 교통상황을 개선한 이런 정황이 적고 부진하기 때문에. 미국에 V2X 기술로는 C-V2X 기술을 확정한다라고 하고. 1년 이내에 웨이브를, 그 주파수 대역에 설치한 것들, 시범 사업들을 했을 것 아닙니까? “그것도 장비를 빼내라” 이런 결정을 내렸습니다. 사실은. 한: 저도 2016년도에 미국 텍사스 오스틴에 가서 그때 한창 시연하고 그럴 때 저도 따라가서 봤었거든요. 저는 그때는 그게 새로운 것들이기 때문에 태블릿에 빨간불이 들어오면 쟤가 언제 파란불로 들어온다고 밑에 10~9초 이렇게 뜨기도 하고 사람이 지나다니면 막 서기도 하고 여러 가지가 됐는데. 그걸 이제 C-V2X로 도는 분위기인가 보네요. 장: 그렇죠. 또 미국이 그렇게 C-V2X로 돌았구요. 중국 같은 경우에는 처음부터 웨이브를 개발을 안 했습니다. 한: 거기는 바로 셀룰러로 했어요? 장: 중국 같은 경우에는 전 세계에서 최초로 국가 단위로 C-V2X 기술을 가장 먼저 선정을 하고 지금 이번 달 초였나 지난달 말인가에 중국의 대표적인 자동차 업체에서 플래그십 모델에다가 C-V2X를 탑재해서 상용화된 차가 나왔죠. 출시가 됐습니다. 한: 중국은 일부 인프라를 깔아놨나 보네요. 장: 그리고 중국 같은 경우에는 굉장히 큰 규모의 실증사업도 많이 하고요. 인프라를 성별로 아주 공격적으로 구축을 하고 있죠. 한: 지금 우리나라에서도 차세대 지능형 교통체계(C-ITS) 이렇게 얘기를 하던데. 여기도 V2X가 일부 깔려있지 않습니까? 천안 어디 도로에 깔려있는 것 같은데. 장: 있습니다. 한: 거기는 무슨 기반이에요? 장: 대부분 웨이브 기반이라고 보시면 되고요. 그리고 작년부터 시작해서 국토부에서 지자체와 같이 재원을 지원하면서, 지자체와 같이 V2X 실증사업을 하고 있는데. 대부분 RFP(제안요청서) 자체가 웨이브를 기본으로 하기 때문에. 대부분 웨이브를 우선적으로 제주도, 서울, 광주, 울산 이런 식으로 깔고 있고 깔 계획으로 되어 있습니다. 한: 그게 실증사업이잖아요. 2014년부터 시작했으니까 사실 그때는 그게 그것밖에 없었으니까 그걸로 한 건데. 지금 미국도 돌아섰고 중국은 이미 그렇게 하고 있고. 유럽도 좀 중립적으로 가고 있는데. 이 타이밍에서 여쭤보고 싶은 건 웨이브 방식하고 C-V2X하고 예를 들어서 어떤 차이가 있는 겁니까? 뭐가 좋냐 나쁘냐 이렇게 물어보는 건 너무 광범위해서. 일단 아까 말씀 들은 것만 봐서는 웨이브는 비면허 대역, 무선랜 주파수 대역을 쓰기 때문에 공짜라고 하는데. C-V2X는 그럼 돈을 내야 된다는 얘기에요? 장: C-V2X를 아까 말씀드렸던 V2X의 개념으로 설명드리면 V2N을 사용하면 그 N은 5G 네트워크는 사업자들이 구축을 하잖아요. 그리고 주파수도 그쪽 주파수를 쓰게 되면 정부가 5G 네트워크를 이쪽 교통을 위해서 별도로 전국망으로 구축할 리는 없으니까. 너무 비용 효율적인 면에서 떨어지니까. V2N을 사용하게 되면 사업자의 네트워크를 사용하는 거기 때문에 당연히 이건 과금을 해야 되겠고. 사용자가 돈을 내야 하는 거죠. 한: 그럼 웨이브처럼 쓸려고 한다면. 장: 웨이브처럼 쓸려고 한다면 사실은 ITS 주파수 대역이라고 불리는 비면허 대역을 사용하는 것이기 때문에. 우리가 와이파이를 사용하면서 돈을 내진 않잖아요. 우리가 사서 쓰는 거잖아요. 똑같습니다. 그렇게 보시면 됩니다. 한: 그게 아까 기술 이름이 뭐라고 그랬죠? 장: 사이드링크(Sidelink). 그러니까 우리가 이동통신에 기지국하고. 그렇잖아요. 제가 대표님한테 전화를 하게 되면 제 목소리가 바로 가는 무전기가 아니잖아요. 제 신호가 기지국으로 갔다가 기지국에서 이렇게 내려간단 말이죠. 그래서 제 신호가 기지국으로 가는 걸 업링크(상향 링크)라고 그러고 기지국에서 다시 내려보내는 걸 다운링크(하향 링크)라고 하는데. 이렇게 되면 네트워크를 사용하는 거죠. 근데 이제 V2V나 V2I 같은 건 보시면 워키토키, 무전기라고 보시면 돼요. 내가 한 대표님한테 바로 전화를 할 수 있는 거예요. 무전기가 그런 것 아닙니까. 또는 차량이 지나가는데, 차량 단말기(OBU, On Board Unit)라고 합니다. 차량에 설치된 단말인데. 그 단말이 예를 들어 신호등에 설치된 이런 통신 인프라로부터 신호를 바로 받게 되면 그건 네트워크를 안 거치는 거잖아요? 한: 바로바로 하는 거죠. 장: 우리가 웨이브와 똑같은 시나리오로 C-V2X를 구축을 하는 거죠. 한: 사이드링크(Sidelink)는. 장: 그럴 목적으로 있는 거고. 하지만 C-V2X는 사이드링크 이외에. 아시겠지만, 워낙 이전부터 사용하던 하향 링크와 상향 링크가 있죠. 그건 별도로 또 있는 거고. 한: 그러면 웨이브로는 V2N은 안 되는 거예요? 장: V2N은 지금 무선으로 받을 순 없죠. 하려면 그걸 다시 받은 신호를 유선망으로 보내거나 아니면 셀룰러의 신호로 변환해서 셀룰러 네트워크를 보내거나 해야죠. 한: 추가로 뭐가 중간에 변환하는 장치라든지. 장: 무선으로 보내려면 또 필요하고요. 유선망으로 보내려면 그다음부터는 유선으로 타고 가야 되는 거죠. 그러면 유선망을 다 구축해야 되는 거고. 한: 확장성 측면에서는 C-V2X가 말씀을 들어보니까 훨씬 더 좋아보는데. 왜냐하면 무료로 쓸 거는 쓰고 조금 더 고부가가치, 예를 들어서 V2N이 되어야 우리가 말하는 진정한 의미에서의 자율주행이 되는 거 아닙니까? 장: 맞습니다. 아까도 말씀드렸지만 자율주행자동차가 상용화가 되고 점점 점점 패니트래이션(Penetration) 전략. 처음에는 전체 차량의 1%부터 시작했다가 10%, 30%, 50%. 나중에 100%까지 갈 거잖아요? 100%까지 갈지 아니면 그때도 여전히 사람들이 운전하는 차는 존재는 하겠죠. 그렇지만. 한: 운전의 재미도 있으니까요. 장: 그런데 그 패니트래이션(Penetration) 비율에 따라서 여러 가지가 다르긴 하겠지만 기본적으로 교통효율이 증가가 되려면 사실은 센서 기반에 불과 100m 이내의 교통상황만 인지해서는 교통효율이 증가될 수가 없잖아요. 그러니까 이게 필요하고 특히나 V2V나 V2I는 아시겠지만 한 1km의 짧은 거리입니다. 한: 그렇죠. 짧은 거리죠. 장: 그래서 예를 들자면 내가 라우팅을 한다거나 이럴 때는 당연히 네트워크의 도움을 받아야겠죠. 교통상황 또는 어디가 혼잡하고 어디가 사고가 났고 뭐가 안 좋아지고 있고 노면이 어떻고 이런 것들은 우리가 네트워크를 받아야 될 가능성이 많죠. 물론 각각의 인프라도 그 주변의 정보를 가지고 있을 수가 있고 또 하나 그런 정보는 차량들이 지나오면서 차량에 있는 여러 가지 센서에 의해서 감지가 될 수도 있죠. 그 감지가 된 데이터 중에 유용한 데이터들은 인프라가 또 보관을 하다가 지나가는 차한테 뿌려줄 수도 있죠. 한: 그렇죠. 거기를 10분 뒤에 지나가야하는 차에 뿌려주면 우회하거나 할 수 있죠. 장: 그래서 인프라에 의해서 교통효율 개선 효과도 있지만, 네트워크가 붙게 되면 훨씬 그게 효과가 배가가 될 거고 또 하나 무시 못 할 건 V2P입니다. 그러니까 교통사고의 40% 정도가 보행자 사고인데 우리가 모든. 요즘 같은 경우에는 핸드폰을 안 가지고 다니는 분들이 없잖아요? 그래서 예를 들자면 한밤중에 신호등이 없는 길을 건너는데 고속으로 어떤 차가 온다. 이런 것들은 미리 몇 km 전방에서라도 온다고 경고를 줄 수 있는 거죠. 한: 웨이브로는 그게 어려운 건가요? 장: 현재 V2P가 되려면 핸드폰에 들어가야 하잖아요. 그래서 핸드폰에. 한: 무선랜을 켜놓고 다녀야 되는 겁니까? 장: 문제는 모뎀인데. 원칩을 하는데 원칩을, 웨이브까지 넣어서 원칩을 하겠다고 하는 메이저 벤더 칩 메이커들이 없죠. 한: 모뎀을 파는 회사가 몇 개 없잖아요. 장: 굳이 원하면 그걸 갖다가 웨이브를 다른 칩으로 해서 넣는 이런 정도. 한: 근데 지금 미국이나 이런 데서도 다 지금 C-V2X로 가는데. 제조 업체들이 그걸 별도로 돈을 들여서, 보드 면적도 짧은 데 넣기는 만무할 것 같다는 생각도 좀 드네요. <2편에서 계속 됩니다>