[아롱 테크] 수천 대 드론쇼, 어떻게 충돌을 피할까? 자율주행차 '군집 제어' 기술

[김아롱 칼럼니스트] 2024년 새해를 맞기 위해 부산에서 열릴 예정이었던 드론쇼가 통신장애로 행사가 취소되는 일이 있었습니다. 우여곡절 끝에 1일 저녁 다시 행사가 진행됐는데요. 행사 주최측은 한꺼번에 많은 인파가 몰리면서 일부 드론에 통신장애가 발생했다고 해명을 했습니다. 

요즘 각종 행사에는 이처럼 드론을 이용해 다양한 문구나 조형물을 구현하는 이벤트가 자주 등장하고 있습니다. 드론 쇼는 수백에서 수천대 드론이 무선통신(WiFi)을 이용해 서로 무리를 지어 미리 정해진 주행경로를 따라 움직이며 다양한 형상을 구현하고 있는데요.

드론 쇼는 자율주행차 주행기술과 비슷한 점이 많습니다. 드론 쇼는 GPS와 내비게이션 시스템을 사용해 위치를 정확하게 파악하고 프로그램된 동선을 따라 이동하면서 다양한 동작을 연출합니다. 드론들은 무선통신을 통해 서로 통신하고 제어신호를 교환하면서 실시간으로 정보를 주고받고 동시에 움직이는데요. 이러한 방식을 군집제어(Platooning Control)라고 합니다.

군집제어가 드론쇼에서 활용되는 이유는 여러 대의 드론이 함께 움직이면서 특별한 패턴과 형상을 구현할 수 있을 뿐 아니라 드론들 간에 동기화된 움직임을 통해 자연스러우면서도 독특한 시각적인 효과로 퍼포먼스를 극대화할 수 있기 때문입니다.

자율주행차에도 군집제어 기술이 사용됩니다. 두 대이상의 자동차들이 V2X(Vehicle to everything)라는 차량간 혹은 차량과 교통신호등과 같은 교통인프라와의 통신을 통해 선행차량과 후미차량이 서로 가속과 감속, 정차 등의 속도제어는 물론 각각의 차량에 설치된 각종 센서 정보를 공유하고 내비게이션을 기반으로 정해진 주행경로를 따라 주행할 수 있게 하는데요.

자율주행차 군집주행 기술은 차량간 통신을 통해 정보를 교환하고 라이다나, 카메라 등과 같은 센서를 통해 수집된 정보를 실시간으로 공유함으로서 군집주행을 하는 자동차들의 안전하고 효율적인 주행을 가능하게 해 줍니다.

또한 군집주행 차량 간격을 일정하게 유지함은 물론 교차로나 신호등과의 통신을 공유해 교통흐름을 최적화해 도로혼잡을 줄이고 더 빠르고 안전한 주행을 도와줍니다. 이를 통해 차량이 예상하지 못한 상황에 대응하는 등 교통사고를 미연에 방지해 주는 역할도 하고 있습니다.

최근에는 레이더와 라이다, 카메라 등 센서기술이 발전하면서 자동차가 주변환경을 더욱 세밀하게 감지할 수 있게 됨에 따라 군집주행 차량이 다양한 주행 및 도로상황을 더욱 빨리 인지하고 대응해 안전성이 높아지고 있는 추세입니다.

여기에 학습기능이 강화되고 인공지능까지 확대되면서 군집주행 차량이 주행환경을 더욱 정확하게 이해하고 예측이 가능해져 실시간으로 주행상황을 분석하고 예측해 교통상황에 따라 주행경로를 변경하는 등 주행전략을 조절하거나 변경해 주고 있습니다.

드론이 Wi-Fi 무선통신을 사용하는 것과 달리 자율주행차들은 LTE나 5G 등 초고속통신망을 사용해 실시간 데이터 전송과 응답속도가 훨씬 빠르고 정밀한 동기화와 조율이 가능한 것이 특징입니다

V2X로 불리는 차량 무선통신 기술은 초고송 통신망을 기반으로 차량간 통신(V2V, Vehicle to Vehicle) 뿐 아니라 차량과 교통인프라(Vehicle to Infrasture), 차량과 클라우드(Vehicle to Cloud) 등과의 통신을 통해 안전하고 효율적인 차량주행이 가능하게 합니다.

또 보행자가 가지고 있는 스마트폰이나 태블릿PC 등 디지털 디바이스와 통신을 주고받으며 필요한 경우 경보나 긴급제동을 통해 보행자를 보호해 주는 기술까지 도입되고 있습니다. 이외에도 차량과 차량 주변의 무선 단말기를 연결해서 음악이나 영화 등과 같은 콘텐츠 서비스를 제공하고 있습니다. 

김아롱 칼럼니스트/[email protected]