커넥티드카(Connected Car)란?(개념, 기술)

안녕하세요 에듀몬입니다. ‘초(超) 연결’(Hyper Connectivity) 사회는 사람은 물론 일반 사물에 이르기까지 모든 것이 연결되어 소통하며 지식을 축적하면서 상황에 따라 그에 맞는 최적의 해법을 찾아낼 수 있도록 지원하는 기술적 환경을 지칭합니다. 초 연결 사회에서 끊임없이 진화하는 디지털 기술인 사물인터넷(IoT, Internet of Things)과 인공지능(Artificial Intelligence) 등을 통하여 미래의 모습은 크게 변화될 것으로 예측할 수 있는데요. 커넥티드 카는 이러한 초연결 시대의 대표적 산물이라고 볼 수 있습니다.

 

 

1. 커넥티드카의 개념

 

  커넥티드카(Connected Car)는 우리에게는 아직 익숙하지 않은 미래의 개념일 수 있으나, 세계의 많은 자동차 제조사들은 미래에 우리가 이동하면서 갖게 될 경험을 상상하여 이를 콘셉트카로 표현하고 있습니다. 지금까지 신선하면서도 때로는 비현실적 일 수도 있는 수많은 아이디어들이 콘셉트카를 통하여 소개되어 왔습니다. 여기에는 많은 디자이너들의 상상력과 개발자들의 노력과 시간이 투자되고 있는 것입니다. 이러한 콘셉트카들은 운전자를 중심으로 꾸며지는 전통적인 자동차의 내부와는 다르게, 넓으면서도 아늑한 공간을 제공하는 것이 특징입니다. 운전자가 직접 운전하는 것이 더 이상 요구되지 않으며, 그 시간 동안 차 안에서 다른 활동을 할 수 있게 됩니다.

  커넥티드카는 차량을 중심으로 무선통신(V2V, V2I 등)을 기반으로 주변 사물들(예, 주변 자동차, 기반 시스템, 스마트폰, 무선 디바이스 등)과 소통하고 네트워크로 서로 연결되어 있으며 사물인터넷에 연결된 매체 중의 하나로 인식합니다. 주요 특징으로는 주변 차량 및 IT기반 시스템과 통신을 통해 교통흐름 파악 및 사고 상황을 파악하고, 스마트폰 등의 외부기기와 연결을 통한 통합 인포테인먼트 서비스가 제공되며, 주변 차량 또는 중앙 통제센터 등에서 제공받은 정보를 기반으로 운행 중인 차량을 제어하게 된다는 것입니다.

  특히 5G 통신기술이 상용화되면서 현재 스마트폰으로 널리 사용되는 4G LTE보다 통신 속도가 5∼20배나 빠르기 때문에 커넥티드카커넥티드 카 기술도 더욱 발전할 것으로 전망됩니다. 커넥티드 카는 무엇보다 스마트폰과 같은 통신망을 접속하도록 하기 위해서는 차량의 가격이 올라가고 별도의 통신요금을 납부해야 하는 부담감도 있습니다. 이러한 어려움 외에도 스마트폰에 저장되어 있는 음악이나 영상, 내비게이션 등을 작동할 수도 있지만 그 이면에는 별도로 애플리케이션이 필요한 만큼 데이터 통신에 필요한 데이터 요금이 추가되는 단점이 있습니다. 또한 자동차가 네트워크에 연결된다는 것은 네트워크에 대한 해킹에 대한 보안 문제도 고려해야 됩니다. 해킹으로 인해 차량의 통제권을 잃거나 개인의 민감한 정보의 유출 등에 대한 가능성과 프라이버시 침해에 대한 범죄가 일어날 수 있기 때문에 새로운 기술의 상용화로 인하여 네트워크로 연결되는 서비스와 정보보호와 관련된 문제에 더욱 유의해야 합니다.

 

<미래 자동차 개념적 분류>

구분	자율주행차	커넥티드카	스마트카
정의	운전자의 개입 없이 자동차 스스로 주행 환경을 인지하고 목적지까지 운행	V2X 통신을 통해 주변 사물과 소통하고 네트워크로 연결	첨단의 컴퓨터, 통신, 측정기술 등을 이용하여 자동으로 운행
특징	통신장치를 포함한 차량에 탑재된 다양한 센서들로부터 주변 교통상황과 사물을 인식 수집된 정보를 기반으로 차량을 제어	텔레매틱스의 고도화 차량 및 인프라 간의 통신을 통해 교통흐름 파악 및 사고 상황 파악 스마트폰 등의 외부 연결을 통한 통합 인포테인먼트 서비스 다른 차량 또는 중앙통제 센터 등에서 제공받은 정보를 기반으로 차량 제어	현 위치에서 목적지까지 가장 효율적인 경로로 운행 ADAS를 비롯한 다양한 자율주행 기술 V2X 통신 기술기반 차량/교통정보 활용

 

  위의 [표]에 나타난 것처럼 자율주행이 차량의 스스로 주행에 초점을 맞춘 개념이라면, 커넥티드카는 차량과 주변의 연결에 초점을 맞춘 개념으로, 최근에는 둘 간의 융합과 조율을 통해 완성된 스마트카를 지향하고 그 경계도 모호해지고 있으며, 더 나아가 커넥티드 카는 도시 인프라 차원의 지능형 교통시스템(ITS: Intelligence Transport System)과 융합하며, 협력 지능형 교통시스템(C-ITS: Cooperative-ITS)으로 확장되고 있습니다. 커넥티드 카는 자율주행(Self-driving Car)을 실현할 수 있는 또 다른 방법이기도 하며, 스마트카의 콘셉트에 좀 더 다가간 형태입니다.

  사물은 정보의 저장, 처리, 접근의 대상인 멀티미디어 콘텐츠, 관련 소프트웨어 등이 해당됩니다. 이러한 사물인터넷에 연결된 하나의 매체로서 V2X 쌍방향 통신기반에서 제공되는 다양한 정보로 인하여 커넥티드 카의 주요 기능을 6가지로 살펴볼 수 있습니다. 운전자를 빠르고 안전하게 목적지에 도착하게 하는 모바일 관리 기능, 운행비용 절감 및 사용상 편리성을 위하여 운전자를 도와주는 차량관리 기능, 운전자 및 동승자에게 엔터테인먼트를 제공하는 엔터테인먼트 기능, 자동차 외부와 자동차 내부의 위험을 운전자에게 경고하는 안전성 기능, 부분적 자율 주행이 가능한 운전자 보조 기능, 운전자에게 편안함을 제공하는 웰빙 기능 등이 있습니다.

  IoT의 발전은 자동차 기술에서 IoT와 구동 제어, 주행 등 자동차 본연의 핵심기술과 융합 되고 있고 운전자와 자동차의 실시간 상태 등의 정보를 분석하여 편리하고 안전한 운전을 지원하는 기능이 늘고 있으며, 각종 최신 IT, AI 기술이 접목되면서 점차 스스로 제어하는 스마트기기로 진화 중에 있습니다.

 

 

 

 

2. 커넥티드카의 기술

 

  자동차 생산자 및 데이터 공급자는 미래 자동차의 변화하는 모습이 인포테인먼트를 지향하는 커넥티드 카로 수렴될 것으로 예측하고 있습니다. 커넥티드 카는 자율주행만을 위해서 정보를 주고받는 것이 아니라, 인공지능과 딥 러닝 기술을 응용하여 사용자의 육체적, 정신적 상황을 분석하며, 때에 따라서는 최적의 대안을 제시하는 능력까지도 갖출 수 있도록 기술 개발이 진행되고 있습니다.

  커넥티드카는 초 연결사회의 5G 환경에서 변화가 더욱 가속화되고 있으며 커넥티드 카의 정보화 기반도 성숙 단계에 진입하였다고 볼 수 있습니다. 커넥티드 카는 차량 내 네트워크(IVN; In-Vehicle Networking), 차량과 차량 간의 통신(V2V: Vehicle to Vehicle), 차량과 주변 인프라 간 통신(V2I: Vehicle to Infrastructure), 차량과 모바일 기기 간 통신(V2N : Vehicle to Nomadic devices), 차량과 전기 충전 관련 통신(V2G: Vehicle to Grid)을 주요 통신기술로 구분할 수 있습니다.

  커넥티드카 시대를 열기 위한 필수요건인 5G 초고속 통신은 빠른 속도와 높은 신뢰도로 자동차 분야 활용도가 높을 것으로 기대되며 최대 시 속 500km까지 빠르게 이동하는 차량에서도 시간의 지연 없이 송수신이 가능하고, 1㎢ 내 10만 대의 통신기기의 수용이 가능하며, 0.1m 이내의 위치 정확도를 보여, 기기들이 밀집되면 통신 지연이 일어나던 기존 방식을 크게 능가합니다. 자동차용 5G 통신표준 개발을 위한 협의체를 통해 사업 분야를 초월한 협력이 진행되고 있으며, 자동차 회사인 BMW, 다임러, 통신사인 에릭슨, 화웨이, 노키아 등이 참여해 2016년 9월 구성된 5 GAA3는 커넥티드 카 통신 설루션 개발을 위해 출범하였습니다.

  커넥티드카의 핵심 기술이라고 할 수 있는 V2X 통신에서 커넥티드 카는 IoT의 하나의 사물로 간주됩니다. IoT는 언제, 어디서든, 어떤 기기와도 통신하는 것이 가능한 확장된 개념으로 해석할 수 있습니다. IoT라는 용어는 1999년 MIT RFID 연구기관인 오토아이디센터(Auto ID Center)의 엔지니어 케빈 에슈턴(Kevin Ashton)에 의해 언급되었습니다.

  커넥티드카는 최신 정보통신기술을 자동차에 적용하여 대형 스크린이나 유리창에 띄우는 UX 기술과 음성인식 기술로 운전자가 말하는 자연어를 인식하고 각종 기능을 조작할 수 있게 지원하고 인공지능과 딥러닝 기술을 응용해 사용자의 육체적, 정신적 상황을 분석하고, 때에 따라 알맞은 대안을 제시하는 능력까지 개발되고 있으며, 자율주행이 가능한 커넥티드 카의 경우에는 운전자가 운전하기에 적절한 상태 여부를 판단할 수도 있으며, 자율주행 모드로 전환하여 지정된 목적지나, 위급한 경우 가까운 의료 시설로 안전하게 이동하도록 하는 기능도 제공됩니다. 여기서 한 단계 더 나아가 집으로 향하는 퇴근길에 미리 욕조에 따뜻한 목욕물을 받도록 할 수도 있고, 목적지 부근 주차장에 빈 공간이 있는지 파악할 수도 있습니다.

  2018년도의 MWC에서는 SK텔레콤, AT&T 등 통신사뿐 아니라 벤츠, BMW 등 자동차 회사 그리고 인텔, 퀄컴 등 반도체 회사들까지 업종에 관계없이 대부분의 회사 부스에 자동차가 전시되었고, 보다 구체화된 미래형 자동차들이 전시 되었으며, 초고속 통신이 가능한 5G를 통한 자율 주행 관련 기술이 주류를 이루었습니다. 도코모에 전시된 5G 카트에는 운전대 및 창문이 없으며 주변 상황을 볼 수 있는 카메라가 있으며, 이동 중에 보고 싶은 영화나 동영상 등을 보면서 운전자의 조작 없이 목적지까지 갈 수 있는 기능이 제공되었습니다. 차량이라기보다 휴대전화 같은 스마트 기기에 바퀴가 달린 디바이스로 진화한 개념을 보여줍니다. 벤츠의 운전자 조향 휠이 없는 커넥티드 카와 독일의 무선 서비스 제공 회사 T-모바일의 커넥티드 카, 그리고 스마트폰보다 IoT가 부각된 전시를 보인 노키아 등 MWC 행사장 곳곳에는 5G에 기반을 둔 커넥티드 카가 각 자동차 회사별로 전시되어 미래의 커넥티드카에 대한 모습을 예측하게 하였습니다.

  비자카드는 벤틀리 탑재형 결제 플랫폼을 공개하였습니다. 이를 통해 비자 카드 사용자는 자동차의 중앙 콘솔을 통해 결제가 가능하고, 운전자는 집에 가는 길에 좋아하는 피자를 주문할 수도 있고, 음성인식을 통해 가까운 커피숍 정보를 안내받거나 카드로 결제를 할 수도 있고, 스마트 파킹 미터, 주유소 안내 및 결재에 이르기까지 자동차의 콘솔을 통해 직접 결제가 가능하며, 현재 혼다와 벤틀리와 손잡고 커넥티드 카 프로젝트를 추진하고 있습니다.

 

 

※ 참고문헌: 인포테인먼트 관점에서 커넥티드카 이용 의도에 영향을 미치는 요인에 관한 연구(진성광, 2021)