자율주행을 포함한 커넥티드카(Connected Car) 분야는 사용자 입장에서 5G가 가진 잠재력을 가장 확실하게 체감할 수 있는 기대주다. 5G가 제공하는 실시간 데이터 대응 역량이 제대로 먹혀들 수 있는 영역이라는 것이다. 

입장에 따라 온도차는 있지만 5G가 차세대 모빌리티 서비스의 핵심 인프라로 진화될 것이라는데는 업계와 학계 모두 공감하는 분위기다.

자율주행을 위한 차량과 차량, 차량과 주변 인프라 간 통신은 물론 스마트폰에서 쓸 수 있는 개인용 디지털 서비스들의 자동차 버전도 5G 환경에서 확산되면서 거대한 생태계의 탄생으로 이어질 것이란 관측도 나오고 있다.

5G로 차량 간 통신 빈틈 메워질 것
차량 운전 시 사고 방지 등을 위해 차량 간 통신을 지원하는 기술이 표준 형태로 등장한 건 오래전의 일이다.

LTE가 나오기 전에도 차량 대 차량(Vehicle-to-Vehicle: V2V), 차량과 주변 인프라(Vehicle-to-Infrastructure: V2I)를 지원하기 위해 와이파이 기반 통신 기술인 웨이브(Wireless Access for Vehicular Environments:WAVE)가 활용됐다. 

2010년 공식 표준이 마련된 웨이브는 미국과 유럽연합 정부 차원에서 지원하고 있을 만큼, 대표적인 차량 간 통신 기술로 꼽힌다.

미국은 교통부 주도로 웨이브 기술을 개발했고 유럽 차량용 통신 표준인 ESTI-ITS-5G도 웨이브의 핵심인 IEEE 802.11p 와이파이 기술에 기반하고 있다. 미국의 경우 웨이브 기술을 지원하는 단말기를 차량에 탑재하는 것을 의무화하는 방안도 추진 주이다.

한국도 국토교통부에서 서울-세종시 간 스마트 하이웨이 사업에 이어 대전-세종시 간 C-ITS(Cooperative Intelligent Transport Systems) 사업에서도 웨이브 관련 테스트베드를 운영 중이다.

각국 정부의 관심을 받고 있지만 웨이브는 차량 간 통신만 지원하다 보니 한계가 있다는 평가를 받는다.

김덕경 인하대 정보통신공학과 교수는 “웨이브의 경우 차량 간 통신은 가능하지만 인프라와 통신하려면 이를 지원하는 네트워크가 있어야 한다”고 지적했다. 안전과 관련돼 있는 만큼, 어디는 되고 어디서는 안 되는 V2I환경은 의미를 갖기가 힘들 수 있다는 얘기다.

김 교수는 “웨이브는 와이파이가 가진 고유의 한계를 극복하기 힘든 측면도 있다”면서 “데이터가 적으면 지연시간(Latency) 없이 실시간 통신이 가능하지만 네트워크에 연결된 차량 규모가 커지면 지연시간이 생기는 문제가 있을 수 있다”고 말했다.

5G는 웨이브의 한계를 메워줄 대안으로 부상하고 있다. 시장 흐름도 웨이브와 LTE, 5G가 공존하는 방향으로 진화하고 있다.

글로벌 커넥티드카 기술 협의체 5GAA도 ‘5.9㎓ 대역에서 이동통신 기반 C-V2X와 웨이브 공존’ 방안을 제안했다.

웨이브와 공존할 것으로 보이지만 무게는 5G쪽에 실릴 것이란 관측이 많다. 시속 100㎞로 달리는 자율주행자동차가 네트워크를 통해 전방 차량으로부터 사고 위험을 전달받는 데 0.01초가 걸린다고 가정하면 자동차는 이미 28㎝를 달리게 된다. 사고로 이어질 수 있는 거리다.

그런 만큼 지연시간에서 자유로운 5G가 자율주행 인프라로는 매력적이라는 평가다.

확장성 측면에서도 5G가 한수위다. 5G는 기존 이동통신 인프라를 크게 뜯어고치지 않고도 V2X를 지원할 수 있는 것은 물론 사물인터넷(IoT) 등 다른 IT 환경과 차량을 연결하는 것도 가능하다.

김선우 한양대 융합전자공학부 교수는 “앞으로 중요한 것은 연결성(커넥티비티)이다. 차량도 네트워크로 연결된 드론, 로봇, IoT 환경의 지원을 받으면서 운영될 것이다”면서 “웨이브와 5G가 공존한다고 해도 5G 역할이 점점 확대될 것이다”고 내다봤다.

4G LTE도 차량 간 통신용으로 이미 활용되고 있다. 하지만 자연스럽게 5G로 세대교체가 이뤄질 것이란게 업계 전망.

SK텔레콤의 서정석 차량기술랩 연구원은 “LTE는 전방에 있는 도로 안전 정보, 공사 구간과 같은 단순 교통 정보를 처리할 수 있지만 지연 시간에서 자유롭지 못하다”면서 “5G 환경에선 전방 충돌 감지 및 긴급 제동 등 실시간 정보 기반 초저지연 차량 제어와 대용량 차량 센서 데이터를 처리할 수 있다”고 말했다.

자율주행차가 늘어나면 5G가 갖는 중량감은 더욱 커질 것으로 보인다.

KT 관계자는 “자율주행차는 대규모 데이터가 발생하는 데다 도로 및 환경을 감시하고 보행자도 보호해야 하기 때문에 안정적으로 실시간 데이터를 처리할 수 있는 5G가 필요할 것이다”고 말했다. 이어 “차량 인포테인먼트 서비스도 고용량, 고화질 데이터 송수신을 지원하는 5G를 통해 실감형 미디어(VR/AR)서비스 지원이 가능하다”고 덧붙였다.

안전도 안전이지만 차량용 엔터테인먼트 서비스를 위해서도 5G는 매력적인 인프라라는 설명이다.

전통적인 통신을 넘어 새로운 수익 모델 확보에 갈증이 많은 이동통신 업체들이 5G로 자동차 시장을 적극 파고드는 것도 새로운 통신 인프라와 자동차에 최적화된 콘텐츠 서비스라는 두마리 토끼를 잡을 수 있다는 기대감 때문이다.

거대한 헤게모니 싸움의 시작?
5G와 커넥티드카 융합이 새로운 킬러 서비스들의 탄생으로 이어지려면 자동차와 통신사들 간 긴밀한 협력이 필수다.

통신 업체가 아무리 5G와 커넥티드카 융합을 강조해도 자동차 회사들이 밀어주지 않으면 공염불에 그칠 수 밖에 없다. 

그런 만큼 통신업체들도 자동차 회사와의 전략적 제휴를 강조하는 모습이다. KT는 현대자동차 외에 독일 메르세데스-벤츠 등 13개 자동차 브랜드와 커넥티드 플랫폼 서비스 제공을 위해 협력하고 있다.

특히 지난해 12월에는 현대자동차와 손잡고 5G 자율주행자동차도 개발한다고 밝혀 눈길을 끈다. 양사 헙력의 구체적인 내용은 아직은 베일속이다.

SK텔레콤도 BMW 등 자동차 제조사들과 5G 기반 커넥티드카 서비스 협력을 강화하고 있다. 지난해 12월 SK텔레콤과 BMW코리아는 영종도 BMW 드라이빙센터에 구축된 5G 시험망에서 ‘커넥티드카-드론-도로교통정보’를 실시간 연결하는 미래 주행 기술을 선보였다.

SK텔레콤이 시연한 5G 기반 커넥티드카 ‘T5’ 는20Gbps이상의 속도로 데이터를 송수신하고, 1000분의 1초 단위로 기지국과 통신할 수 있다.

이같은 사례만 보면 자동차와 통신사들 간 협력은 급물살을 타고 있는 듯 보이지만 현실은 그렇지 않은 듯한 분위기도 풍긴다.

커넥티드카 생태계에도 밥그릇은 존재하고, 그걸 챙기기 위한 싸움도 벌어지게 마련이다. 협력 관계로 포장된 듯 보이는 자동차 와 통신사들 사이도 마찬가지다. 자율주행과 커넥티드카 생태계의 헤게모니를 서로 많이 가져가려는 수싸움의 흔적이 포착된다.

글로벌 자동차 제조사들은 차량 내부에 자율주행 기능을 탑재하기 위해 공격적인 투자를 감행해왔다. 내로라 하는 자동차 회사들이 사람이 필요 없는 레벨5를 목표로 자율주행차를 개발 중이다.

반면 통신사들은 5G 통신 네트워크를 활용해 각종 차량에 자율주행을 지원하는 쪽으로 움직이고 있다.

둘 중 하나는 죽고 하나만 사는 제로섬 게임은 아니겠지만 균형추가 어디로 쏠리느냐에 따라 자동차와 통신사들이 가져갈 밥그릇의 크기는 달라질 수 밖에 없다.

통신사들은 자동차 회사들이 자율주행 기술을 갖춘 자동차를 개발한다고 해도 네트워크 지원은 필요로 할 것이란 입장이다.

SK텔레콤 서정석 연구원은 “자율주행 수준이 높아질수록 인지 범위를 확대할 수 있는 V2X 기술 지원이 필요할 것”이라며 차량내 자율주행과 5G 기반 V2X는 상호 보완 관계로 발전할 것으로 예상했다.

KT도 마찬가지 논리를 강조한다. 한 관계자는 “차량 자체에 탑재되는 자율주행 기술은 센서 및 카메라가 갖는 제한된 인지 범위 및 오작동 가능성 등으로 인해 완전한 자율주행을 구현하는데 걸림돌이 있어 보인다”면서 “폭넓은 전후방 교통상황 데이터를 고려한 최적화된 자율주행 경로 설정 및 안전한 주행 제어를 위해 이동통신 기반 V2X 서비스가 필요하다”고 말했다.

비즈니스 관점에서도 차량 자체에 탑재되는 자율주행 기술만으로는 한계가 있다는 지적도 있다.

인하대 김덕경 교수는 “자율 주행 기술을 차량에 탑재할수록 가격은 올라갈 수 밖에 없다”면서 “고급차면 몰라도 보급형 자동차에선 적용하기 만만치 않을 것이다”고 말했다. 보급형 자동차만큼은 통신 기반 V2X 서비스를 버무리는 것이 현실적이라는 설명이다.

일각에선 자동차 제조사들이 5G 기반 커넥티드카 서비스가 확대되면 모빌리티 서비스의 헤게모니가 통신사로 넘어가는 것을 우려하고 있다는 얘기도 들린다.

자동차 회사들이 V2X에 대해 통신사보다 상대적으로 소극적으로 나오는 것도 이 때문이라는 것이다.

밥그릇 관점에서 보면 그럴듯하게 들린다. 주요 자동차 회사들은 이미 차량 제조를 넘어 차량 공유 서비스 등 모빌리티 서비스로의 영토 확장을 본격화했다.

차량 하드웨어만 팔아서는 지속 가능한 성장이 어렵다는 판단 아래 모빌리티 서비스 생태계 전체 지분 확대에 주력하는 모습이다. 

이런 상황에서 통신사들이 5G 기반 V2X 기술로 모빌리티 서비스의 판을 들었다 놨다 하는 것은 자동차 회사들에겐 탐탁지 않은 시나리오일 수 있다. 이에 대해 김덕경 교수는 “통신 업체들은 자동차 회사들이 수긍할 수 있는 비즈니스 모델들을 적극적으로 제시할 필요가 있다”고 주문했다.

V2X 인프라는 통신 업체 입장에서 보면 매력적인 비즈니스일 수 있지만 정부기관 눈에는 교통 체계로서의 의미를 갖는다. 지능형교통시스템(Intelligent Transport Systems: ITS)의 연장선상에서 볼 수 있다는 얘기다. 미국 정부가 모든 차량에 V2X 기술 탑재를 의무화 하려는 것도 V2X가 갖는 교통 인프라로서의 성격 때문이다.

현재 시점에서 각국 정부는 V2X 인프라로 웨이브 기술을 지원하는 모습이다. 한국 국토교통부 역시 서울시와 제주도에서 웨이브를 활용한 차세대 지능형교통시스템 실증사업을 추진하겠다고 발표했다. 국토교통부은 또 전자부품연구원과 이미 오래전부터 웨이브 관련 기술을 개발해왔다.

반면 5G 기반 V2X는 정부가 아니라 민간 통신 업체들이 주도하는 인프라다. 통신망까지 직접 깔기는 무리가 있을 수 밖에 없다. 그런 만큼 정부는 정부대로 웨이브를 밀고, 통신사들은 5G를 통해 V2X를 확산시키려는 흐름이 공존할 것으로 전망된다.

[테크M=황치규 기자(delight@techm.kr)]

<본 기사는 테크M 제56호(2017년 12월) 기사입니다>