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[기획] ‘스마트 도로’, 정보통신공사업 미래 먹거리로 시선집중
[기획] ‘스마트 도로’, 정보통신공사업 미래 먹거리로 시선집중
  • 이민규 기자
  • 승인 2019.10.28 09:00
  • 댓글 0
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AI·IoT·빅데이터 접목…사고 예방·이용자 편의 증진

ICT·건설 융합…부가가치·시너지 효과 창출
정부 주도 ‘ICT 안전인프라’ 구축과도 연관

국토부, 중장기 ‘도로 기술개발 전략안’ 수립
안전·편리·경제·친환경 4대 핵심 분야 설정

스마트 바닥신호등·횡단보도 설계기준 제정
통합제어 가능한 ‘지능형 조명시스템’도 주목

인공지능(AI) 등 첨단 정보통신기술(ICT)을 접목시켜 안전하고 편리한 ‘스마트 도로’를 만들기 위한 움직임이 활기를 띠고 있다.

스마트 도로는 ICT기반 안전인프라 구축과 연관돼 있고, 정보통신공사의 융합공종 발굴과도 깊은 상관관계를 맺고 있다. 이에 관련사업 추진에 정보통신공사업계의 많은 관심이 쏠리고 있다.

인력투입 없이도 시설물 점검

스마트 도로는 매우 방대하고 포괄적인 개념을 지닌다. 다양한 기술을 적용해 도로의 기능과 응용서비스를 무궁무진하게 확대할 수 있기 때문이다.

특히 스마트 도로는 ICT와 건설의 융합을 통해 새로운 부가가치를 창출하고, 시너지 효과를 극대화할 수 있다는 점에서 큰 주목을 받는다.

조립식 도로건설이나 인력을 직접 투입하지 않고도 도로시설물 점검을 가능하게 하는 것, 지하와 지상을 넘나드는 입체 도로망을 만드는 것 모두 스마트 도로의 범주에 포함된다.

국토교통부는 최근 빅데이터와 AI, 사물인터넷(IoT) 등 4차 산업혁명 기술이 접목된 미래 도로상을 구현하기 위해 이런 내용이 담긴 ‘도로 기술개발 전략안’을 수립했다.

국토부는 국민의 안전과 편리를 실현하는 도로를 만드는 데 초점을 맞춰 △안전 △편리 △경제 △친환경 등 4대 핵심분야와 목표를 설정했다.

우선 ‘안전한 도로’ 건설을 통해 교통사고 사망자 수를 30% 줄이는 데 이바지할 계획이다.

또한 ‘편리한 도로’를 만들어 혼잡구간의 30%를 해소하기로 했다. 아울러 유지관리 비용을 30% 절감할 수 있는 ‘경제적 도로’ 구현에도 박차를 가하기로 했다.

이와 함께 도로의 소음을 20% 줄이고, 미세먼지 등 유해물질을 15% 저감할 수 있는 ‘친환경 도로’ 건설에도 주력할 방침이다.

디지털 트윈 등 첨단기술 적용

국토부는 이 같은 첨단도로를 구현하기 위해 오는 2030년까지 중점적으로 개발할 기술 로드맵을 마련했다.

첫째, 태양광 에너지를 이용한 자체 발열기술과 발광형 차선을 개발하는 것이다. 이 기술을 적용하면 차량 운전자는 폭우나 폭설이 내려도 차선을 인식할 수 있게 된다.

둘째, 도로에 빅데이터 기술을 접목시키는 것이다. 특히 재난이 잦은 도로를 빅데이터로 분석해 방재도로로 선정하는 방법을 생각할 수 있다.

빅데이터를 활용하면 대형재난에도 견딜 수 있도록 도로를 튼튼하게 보강할 수 있다. 거센 태풍이나 지진이 발생해도 안전하게 통행할 수 있는 길을 갖게 되는 셈이다.

셋째, 도로건설에 3차원(3D) 고정밀 측량기술을 적용하는 것이다.

이를 통해 공장에서 실제 도로포장 형태와 동일한 제품을 제작할 수 있다. 더불어 노후도로의 포장작업은 조립식으로 신속하게 진행할 수 있다. 나아가, 노후도로 정비에 따른 교통 통제를 최소화함으로써 이용자의 불편을 줄이는 게 가능해진다.

넷째, 도로건설에 ‘디지털 트윈’ 기술을 적용하는 것이다.

디지털 트윈은 현실세계의 기계나 장비, 사물 등을 컴퓨터 속 가상세계에 구현하는 것이다.

국토부는 디지털 트윈 기술을 바탕으로 실제와 동일한 가상 도로망을 구현하기로 했다. 이와 함께 IoT센서를 활용해 가상공간에 도로상태를 표출할 수 있는 기술도 개발하기로 했다.

이 기술이 상용화되면 직접적인 인력투입이나 현장점검 없이도 컴퓨터 앞에서 도로를 24시간 모니터링 하는 게 가능해 진다.

고속주행 중에도 무선충전

다섯째, 도로를 포장할 때 생기는 오염물질을 흡수하고 스스로 분해할 수 있는 기술을 개발하는 것이다. 이를 통해 미세먼지 등 오염물질로부터의 피해를 대폭 줄일 수 있다.

여섯째, 이동하는 물체가 무선방식으로 충전할 수 있는 기술을 개발하는 것이다. 이 기술이 널리 보급되면 전기자동차가 도로 위를 고속주행하면서 무선충전을 할 수 있게 된다.

일곱째, 압전(壓電)에너지의 효율성을 향상시킬 수 있는 기술을 개발하는 것이다.

압전에너지는 물체에 힘이 가해질 때 순간적으로 발생하는 전압과 전기신호를 통해 생성된다.

이를 도로에 적용하면 차량이 도로를 통행하면서 전기에너지를 생산할 수 있고, 이를 저장해 새로운 에너지원으로 활용할 수 있다.

여덟째, 차량의 자기부상 수직이동 기술을 개발하는 것이다. 이를 통해 차량이 평면에서 3차원으로 이동할 수 있게 할 수 있다.

이 같은 도로기술 개발전략안은 총 100여 개 이상의 과제를 담고 있다.

국토부는 기술의 시급성과 기술간 연계관계, 연구개발 사업비 규모 등을 고려해 기획연구를 진행할 계획이다.

김용석 국토부 도로국장은 “도로는 우리의 삶과 가장 밀접한 기반시설”이라며 “도로 기술개발 전략안을 바탕으로 우수한 연구개발 성과를 창출하는 데 최선의 노력을 기울여 나가겠다”고 밝혔다.

I2X 기술로 스마트 도로조명 구현

스마트 도로는 ICT 융합에 바탕을 둔 안전인프라 구축과 깊은 연관을 맺고 있다. 도시기반 시설에 첨단 ICT를 접목시켜 각종 사회·안전문제를 효과적으로 해결할 수 있기 때문이다.

최근 각광을 받는 ICT기반 안전인프라로 ‘스마트 도로조명’을 들 수 있다.

국토부와 과학기술정보통신부, 산업통상자원부, 행정안전부 등 4개 부처는 지난 4월 ‘스마트 도로조명 플랫폼 개발 및 실증연구’에 본격 착수했다.

이 연구의 핵심은 밤 시간 도로에 불빛만 비춰주는 단순한 조명이 아니라 각종 도로정보와 위험상황을 주변 행인과 차량에 제공할 수 있는 지능형 가로등을 구현하는 것이다.

스마트 도로조명을 통해 사고와 정체, 결빙, 교통량, 보행자 경로, 차량 이동방향 및 속도, 가감속도, 차량 역주행, 낙하물, 포트홀 등의 정보를 효과적으로 제공할 수 있게 된다.

이로써 교통사고 발생을 획기적으로 줄이고 도시재난을 예방하는 게 연구의 궁극적 목표다.

스마트 도로조명은 기존 조명에 센서 및 ICT를 접목시키는 방식으로 구현된다.

특히 도로변 기지국 등 인프라와 사물 간 무선통신인 I2X(Infra to Thing) 기술이 적용된다. 이를 통해 주변 행인과 차량에 다양한 정보를 제공할 수 있게 된다.

4개 부처는 올해부터 오는 2023년까지 총 260억원의 예산을 투입, 스마트 도로조명의 공동 개발을 추진할 계획이다.

이에 발맞춰 스마트 도로조명 개발에 힘을 쏟고 있는 중소기업이 늘고 있다.

자동점멸기 및 정보통신·전기공사 전문업체인 ㈜가보테크의 경우 다양한 기능을 갖춘 지능형조명제어시스템을 개발, 지방자치단체 등 수요처에 널리 보급하고 있다.

이 시스템은 가로등·보안등 외 실외에 설치된 전기시설물에다 센서와 IoT 기술을 접목시키는 방식으로 작동한다. 이를 통해 관리자는 관련데이터를 손쉽게 수집하고 해당기기의 통합제어 및 감시업무를 효율적으로 수행할 수 있다.

특히 스마트폰과 웹을 통해 조명기기의 원격제어 및 모니터링이 가능하고, 센서를 이용해 조명의 밝기를 조절할 수 있다.

차량번호 인식-보행자 안내 ‘척척’

‘스마트 횡단보도’도 ICT기반 안전인프라로 각광을 받고 있다.

주요 지방자치단체는 ICT기반 스마트 횡단보도를 통해 교통사고를 예방하고 보행자 안전을 도모하는 사업을 적극 추진하고 있다.

스마트 횡단보도는 IoT기술을 활용해 차량번호 인식 및 보행량 감지, 보행자 음성안내 등 다양한 기능을 한다.

특히 스마트 횡단보도는 건널목에서 신호를 기다리는 보행자를 자동으로 인식하는 기능을 갖추게 된다. 기술적으로, 스마트 횡단보도는 보행자 감지부와 신호제어부, 횡단대기시간 및 횡단 중 안내부 등으로 구성된다.

이로써 보행 중에도 앞을 바라보지 않고 스마트폰을 응시하는 ‘스몸비(Smombie)’의 주위를 환기시키는 역할을 하게 된다. ‘스몸비는’ 스마트폰과 좀비를 합친 신조어로, 각종 사고를 유발하는 새로운 위험요인으로 대책마련이 요구되고 있다.

서울 성동구는 관내 2개소에 스마트 횡단보도 집중조명 시설 설치를 추진하고 있다.

이 시설은 원격제어와 빅데이터 분석, 교통관련 데이터 자동 수집 등의 기능을 갖추고 있다. 특히 스마트도시 통합운영센터와 연계돼 있어 촘촘한 도시안전망을 엮는데 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

세종시도 어린이보호구역 횡단보도에 스마트 횡단보도를 구축할 계획이다.

스마트 횡단보도는 △스마트 LED 바닥경광등 △운전자 감속유도장치 △말하는 스마트 횡단보도 알림이 △스몸비 깨우기 등의 시설물로 구성된다.

핵심 인프라, 정보통신공사로 정립해야

정보통신공사업계의 관심은 이 같은 스마트 도로를 새로운 사업영역으로 정립할 수 있느냐에 쏠린다. 다양한 융합기술이 적용되는 만큼, 여러 업종에서 시장선점 경쟁을 벌일 것으로 예상된다.

명확히 인식해야 할 것은 안정적인 정보통신인프라가 뒷받침되지 않으면 스마트 도로가 제 기능을 발휘하기 어렵다는 점이다.

스마트 도로가 원격조정·자동제어설비와 전자신호제어설비 등 주요 정보통신설비의 토대 위에

각종 ICT융합시스템과 응용서비스를 접목시키는 방식으로 구현되기 때문이다.

이에 스마트 도로 구현에 필요한 핵심 인프라 구축과 융합기술 적용에 관한 부분을 정보통신공사 영역으로 정립함으로써 신규 사업 추진의 지렛대로 삼아야 한다는 게 다수 전문가의 조언이다.

이는 정보통신공사업계가 미래지향적 역량 강화와 발전기반 구축의 일환으로 추진하는 ICT융합 신공종 발굴과도 맥을 같이 한다.

이와 관련, 한국정보통신산업연구원은 올해 초 6대 산업분야에서 13개 융합 신공종에 대한 설계기준 제정을 완료했다. 여기에는 스마트 바닥신호등 시스템 및 스마트 횡단보도 시스템에 대한 설계기준이 포함돼 있다.

설계기준 제정은 한국정보통신공사협회에서 제안한 연구과제의 일환으로 이뤄졌다.

스마트 바닥신호등 시스템은 도로바닥에 LED 신호등을 설치해 보행자와 교통약자의 안전을 확보하는 게 핵심이다. 특히 보행 중 스마트폰 사용에 따른 안전사고의 위험을 차단하는 기능을 한다.



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