신호등 없는 세상이 다가오고 있다

20년 후에는 세상이 어떤 모습으로 변해 있을까요? BBC는 최근 자율주행차를 시험하고 있는 엔지니어의 말을 빌어 도로의 기능과 모습에 지각변동이 일어나고 있다며, 교통신호등은 ‘전설의 고향’이 될 것이라고 보도했습니다. 바로 20년 후에는 말이죠.

 

잠시 BBC가 보도한 내용을 따라가 보겠습니다. 지금 영국에서는 교통부가 주관하는 자율주행차 시험 운행 프로젝트가 진행되고 있는데요. 제시 노먼 교통부 장관은 이 시험운행이 자율주행차를 도시와 통합하기 위한 시도라고 밝혔습니다. 이 프로젝트를 위해 영국 정부는 7백만 파운드, 우리돈으로 약110억원을 투입했습니다.

 

시험 운행에는 닛산 차 2대가 사용됐는데, 지난 2년간 교통이 번잡한 런던 남동부 A 도로망 가운데 4.3km 구간을 수백 회 시험 주행을 완료했습니다.

영국의 제시 노먼 교통부 장관은 이 시험운행이 자율주행차를 도시와 통합하기 위한 시도라고 밝혔습니다 .

시험 운행은 민간기업 컨소시엄이 1,070만 파운드를 들여 구성한 서브시티 프로젝트의 일부입니다. 이 컨소시엄에는 닛산을 비롯해, 히다치, 컨넥시트 플레이스 캐터펄트, 노팅햄대, 교통연구소, SBD 오토모티브 등의 회사들이 참여하고 있습니다.

 

닛산 측 대표인 로버트 베이트만은 이번 런던 시험 주행이 미국이나 일본과는 차원이 다른 시도였다고 말합니다. 시험 운행 구간에는 보행로 와의 교차로와 횡단보도가 많은데다 교통 신호를 잘 지키는 일본과는 달리 영국 보행자들은 신호를 잘 지키지 않는다는 것이죠. 그러므로 이 구간에서 자율주행이 성공하면 그 시스템은 세계 어느 곳에 내놔도 손색이 없다는 뜻입니다. 수출 길이 활짝 열린다는 말입니다.

 

이번 시험에서 주행 구간에 카메라 270대를 설치하여 전방의 교통상황 정보를 노변에 있는 인프라와 차량에 장착된 자율주행 장치에 제공하는 역할은 스마트 모빌리리티 리빙 랩이라는 회사가 맡고 있습니다. 이 회사의 현장 운영책임자인 톰킨 씨는 자율주행차 기술 덕분에 20년후에는 도로에서 교통신호등이 사라지게 될 것이라고 예상합니다. 그는 앞으로 넘어야 할 산은 많지만 우리는 이미 이 분야에서 지각변동이 일어나고 있는 것을 목격하고 있다고 강조합니다.

 

서브시티 자율주행차에는 운전사가 있지만 필요 시에만 운전대를 잡습니다. 이 시험에서는 총 연장 2,500km를 무사고로 자율주행 했습니다.

 

영국은 다른 어느 나라보다도 자율주행차 상용화에 적극 나서고 있는데요. 봄이 되면 에딘버러에서는 세계 최초로 완전자율주행 버스가 서비스를 시작합니다. 이 서비스를 위해 영국 정부는 8,100만 파운드, 약 1300억원을 투입했습니다.

 

이렇듯 도로에 교통신호등이 필요 없어지는 날이 하루하루 다가오고 있긴 하지만 아직은 좀 먼 미래의 이야기처럼 느껴지는데요. 미국에서는 자율주행차 시대를 대비해 교통신호등에 흰색신호등을 하나 추가해야 한다는 주장이 제기돼 사람들의 관심을 끌고 있습니다.

톰킨 씨는 자율주행차 기술 덕분에  20년 후에는 도로에서 교통신호등이 사라지게 될 것이라고 예상합니다 .

노스캐롤라이나 주립대 연구원들이 얼마 전 “흰색신호등 도입을 통한 교차로 교통 제어 분산 조정 연구”라는 논문을 발표했습니다. 부제는 “자율주행차와 유인자동차 혼합 교통 상황에서의 모바일 컨트롤러 패러다임”입니다. 이들은 이 논문을 통해 기존 교통신호등에 자율주행차 전용 신호인 흰색신호등을 추가할 것을 제안하고 있는데, 그렇게 하면 교차로에서의 교통 흐름을 지능적으로 제어할 수 있어서 교통 체증도 줄고, 그만큼 연료 소비도 줄일 수 있다는 것입니다.

 

이들의 이야기를 잠시 들어볼까요?

 

자율주행차는 무선으로 신호를 주고받기 때문에 전용신호등인 흰색신호등을 '바라볼' 필요가 없습니다. 그 흰색신호등도 역시 사람을 위한 것인데요. 흰색등이 하는 역할은 인간 운전자에게 앞에서 교차로를 통과하는 자율주행 차량들을 따라가라는 신호 역할을 하는 것입니다.

 

빨간신호등이 켜지면 서야 합니다. 녹색신호등에는 가야합니다. 이와 마찬가지로 흰색신호등이 켜지면 앞서가는 자율주행차를 따라가면 됩니다. 흰색신호등 점등되는 시간에는 교차로의 차량 흐름을 자율주행차에 장착된 컴퓨터가 제어한다는 뜻입니다.

노스캐롤라이나 주립대 연구원들은 기존 교통신호등에 자율주행차 전용 신호인 흰색신호등을 추가할 것을 제안하고 있습니다.

흰색신호등은 어떻게 작동될까요?

 

자율주행차들은 서로 신호를 주고 받고, 교통신호등과도 신호를 주고 받습니다. 이런 교신을 통해 교차로에서 훨씬 지능적이고 효과적으로 교통 흐름을 제어할 수 있게 됩니다. 예컨대, 차량이 집중되는 합류 도로에 더 많은 우선권을 주고, 최적의 차량 속도를 유도하는 것이죠.

 

차량들 틈에 끼어 있는 인간 운전자는 흰색신호등이 켜지면 앞에 있는 자율주행차를 따르라는 신호로 받아들이고 교통 흐름을 따라 자연스럽게 운전하면 됩니다. 앞차가 정지하면 같이 정지하고 출발하면 같이 출발하면 되는 것이죠. 그러다가 교차로에 자율주행차의 수가 흰색신호등을 점등하는 데 필요한 대수보다 줄어들면 신호등은 다시 적황녹 3색등 체계로 전환됩니다.

 

그렇다면 색깔이 하나 더 있는 신호등은 과연 얼마만큼 효과가 있을까요? 시뮬레이터로 시험해 본 결과 자율주행차가 일단 교통 흐름을 개선시키는 데다 흰색신호등을 적용하면 개선 효과는 더 커지는 것으로 나타났습니다. 이러한 결과는 결국 연료 절감으로 이어지게 됩니다. 교차로에 자율주행차가 많을수록 교통 흐름의 속도는 더 빨라졌습니다. 수치로 나타내보면 교통 정체를 40%에서 99%까지 줄이는 것으로 나옵니다.

 

논문의 저자 가운데 한 명인 노스캐롤라이나 주립대 토목공학과 알리 하즈바베이 교수는 자율주행차에 교통 흐름 제어권을 부여하는 것은 꽤 신박한 아이디어라며, 자율주행차와 관련된 모든 상황에서 교통 제어 측면에서 고려해 볼 만하다고 말했습니다. 그러면서 특히 교차로에서 흰색신호등을 추가하는 것은 인간 운전자들에게 교차로 교통 상황이 어떠하며, 교차로에 접근할 때 자신들이 어떻게 운전해야 하는지 알 수 있기 때문에 중요하다고 강조했습니다.

 

연구원들에 따르면 자율주행차 보급률이 30%를 넘어서면 교통 흐름이 획기적으로 개선될 것이고, 70%를 넘어서면 교차로 신호등은 대부분 흰색신호등 점등 모드로 유지될 것이라고 주장하고 있습니다.

 

우리는 아직 이런 시스템을 구현할만한 기술은 없지만, 어쨌든 기술을 끊임없이 발전하고 있습니다. 이번 논문의 기초 데이터는 2020년 교차로에 연결된 중앙 컴퓨터로 교통 흐름을 제어한 연구에서 나온 것들입니다. 그리고 이번 논문에서는 중앙 컴퓨터가 자율주행차로 바뀐 것이죠.

 

모든 교차로를 업그레이드하는 것은 물론 시간과 비용이 듭니다. 그렇지만 연구원들은 흰색신호등이 항만과 같은 특정한 도로에서는 비교적 쉽게 구현될 수 있을 것으로 보고 있습니다. 항만에는 주로 상용차들이 운행되며, 트래픽 흐름이 특히 중요합니다, 더구나 상용차는 일반 승용차에 비해 자율주행 시스템 채택률이 더 높습니다. 그러므로 연구원들은 항만 교통과 상업 교통에 이익이 될 수 있는 그런 환경에서 먼저 시범사업을 시행해 볼 수 있는 기회가 생기지 않을까 기대하고 있습니다.