도로 인프라, 시설에서 서비스로 진화

스마트 기술 접목… 똑똑하고 안전한 첨단 교통 실현 가능

SOC가 시설 중심에서 서비스 중심으로 진화하고 있다.
서비스 중심의 SOC 대표 주자는 바로 도로다.

서비스 중심의 도로 트렌드는 크게 두 갈래로 나뉜다.

미국이 발전시키고 있는 ‘자동 도로시스템(Automatic Highway System, AHS)’과 일본이 중점 추진중인 ‘첨단 순항지원 도로시스템(Advanced Cruise-Assist Highway System)’이 바로 그것이다.

AHS는 자동 군집 주행을 통해 안전한 최대 통과 교통량을 추구하는 것이다.
첨단 순항지원 도로시스템은 도로에서 안전운전 지원체계를 잘 확보하여 안전한 교통 흐름을 극대화하는 쪽에 초점을 두고 있다.

유럽은 텔레마틱스를 통한 도로 및 교통서비스를 개발, 이용자에게 제공하는 방식으로 접근해 왔다.
최근 유럽연합은 2040년에 유럽 사회가 요구하는 도로 인프라의 새로운 도로건설 개념을 들고 나왔다.

유럽이 제시한 개념에 따르면 미래사회는 자원 및 에너지 고갈, 인프라 용량과 수요 불균형 심화, 공간 부족과 환경 악화 등이 맞물려 도로 이용자들의 욕구가 갈수록 다양해질 것으로 예상된다.
이에 따라 미래사회는 △공공기관의 강력한 역할 △수혜자 또는 사용자 중심의 욕구 증대 △지속가능성이 주요 이슈가 될 것으로 전망된다.

미래의 도로도 이러한 사회변화에 부응해 변해야 할 것으로 예상된다.

우선 2040년 요구되는 도로의 요건은 이용자에게 안전하고 편안한 도로다.
결빙을 방지하고 빙점 이하에서는 거칠어지는 등 노면 자동조절력을 가질 전망이다.
또 지능형 시스템을 갖춰 운행 중인 자동차와 통신을 할 뿐 아니라 교통량에 따라 차로폭이 조절되는 가변형 차로도 고려되고 있다.
교통 상황 등 각종 정보는 개별 도로 이용자의 필요에 맞게 제공될 것으로 보인다.

미래 도로는 유지관리비가 적게 들거나 30년 이상의 장수명 도로로 건설될 것으로 보인다.
이는 지능형 시스템과 모듈식 구조를 적용함으로써 가능해질 전망이다.

노면표시와 전자장치 등이 통합된 조립식 노면 표면층을 적용하는 등 기성품을 사용한다.
도로는 신속하게 건설될 수 있도록 모듈 구조로 이뤄질 것으로 보인다.
또 자동차와 통신해 표지를 전자신호로 도로상에 표시하는 등 스마트 전자식 노측 시스템이 도입될 것으로 예상된다.

미래 도로는 환경에 대한 부하를 최소화할 수 있도록 안전하고 똑똑하게 건설되고 유지관리될 전망이다.
해로운 배출가스와 소음, 건축 폐자재 등은 적정수준으로 감소할 것으로 보인다.

소음의 경우 스마트한 구성과 신재료 사용으로 소음이 발생하지 않는 노면이 도입될 것으로 예측된다.
노면 자체에 방음기능이 적용됨으로써 방음벽 자체가 사라질 것으로 보인다.
또 배기가스와 먼지를 노면에서 흡입하는 시스템이 적용됨으로써 쾌적한 환경을 제공할 수 있을 것으로 전망된다.

이 밖에 미래의 도로는 기존의 통행기능뿐만 아니라 다기능, 다용도로 활용될 것으로 보인다.

예컨대 스마트 기술을 활용해 도로에서 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 기술이 실용화될 것으로 예상된다.

한국건설기술연구원 정준화 도로교통연구실장은 “2040년 도로 인프라는 저비용으로 시공 및 유지관리되고 스마트기술이 적용된 도로로 탈바꿈할 것으로 예상된다”며 “도로가 인간을 위한 인프라로 업그레이드될 수 있도록 관련 기관이 꾸준히 연구를 거듭하고 있다”고 말했다.

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스마트 도로 국내 현주소는?
도공, 스마트하이웨이 올 시범도로 구축

우리나라도 첨단 IT통신과 자동차, 도로기술이 융복합된 지능형 고속도로 구현을 목표로 ‘스마트하이웨이’사업에 속도를 내고 있다.

한국도로공사 스마트하이웨이사업단은 지난 2007년 10월부터 올 10월까지 888억 원을 투입해 스마트하이웨이사업을 추진 중이다.

이 사업에는 한국지능형교통체계협회(ITS KOREA)와 전자부품연구원, 전자통신연구원, 자동차부품연구원 등 53개 연구기관이 참여중이다.

이 중 스마트하이웨이 시범도로사업은 경부선 서울TG∼수원IC 11㎞ 왕복 8∼10차로 구간에서 추진된다.
이 구간은 상습적으로 정체가 발생하는 곳으로, 돌발상황검지(SMART-I), 도로정보 검지 레이더, WAVE 기지국, 스마트 단말기, WAVE 톨링, 스마트하이웨이센터 등의 기술이 적용된다.

WAVE(Wireless Access in Vehicular Environment)란 고속 이동 환경에서 차량 간(V2V) 또는 차량과 인프라 간(V2I)의 무선통신기술이다.

이들 기술이 구축되면 차량 간 통신이 이뤄지면서 추돌을 경고하고 교통사고 및 교통정체 상황에 따라 우회 등의 교통을 제어하게 된다.

교통정보센터는 사고 등 돌발상황이 발생하면 실시간으로 자료를 수집해 교통정보를 차량에 제공하게 된다.

시범도로에서 제공되는 서비스는 △연쇄사고 예방서비스 △고장차량 구난요청서비스 △긴급차량 접근알림서비스 △공사구간 알림서비스 등이다.

도공은 이들 기술의 구축이 완료되면 내달부터 본격적인 시범운영에 들어간다는 계획이다.

스마트하이웨이 후속사업인 ‘도로용량 확대를 위한 막힘 없는 첨단교통’프로젝트도 내년부터 오는 2030년까지 본격 추진된다.
이 사업에는 국토교통과학기술진흥원과 도공 스마트하이웨이사업단, 한국교통연구원 등이 참여한다.

1단계로 내년부터 오는 2018년까지 군집주행 지원 시스템을 개발한다.

군집주행이란 선두차량은 운전자가 직접 운전을 하고 후속 차량은 선두 차량의 주행정보를 공유해 다수의 차량이 근거리 차량간격을 유지하면서 주행하는 시스템을 말한다.

2단계는 오는 2019년부터 2023년까지 군집주행을 실현하고 자율주행 기술을 개발한다.
3단계로 오는 2024년부터 2030년까지 자율주행을 실현한다는 계획이다.

도공 관계자는 “스마트하이웨이가 본격 가동되면 고속도로 교통사고 사망률이 60% 줄고 무정체와 무재해, 무정차 등 쾌적한 고속도로 운영체계 구축이 가능할 것으로 보인다”며 “제2경부고속도로 건설시 생산유발효과 7조8000억 원, 고용창출효과 4만 명이 기대된다”고 말했다.