최근 자율주행 테스트케이스/시나리오 관련 기술 개발에 도움이 되는 상용 혹은 공개 형태의 시뮬레이션 툴이 계속 등장하고 있지만, 실도로 환경에서의 주행 시험을 완전히 대체할 수 없으며 시뮬레이션 기반 평가 방식과 실도로 주행 기반 평가 방식이 상호 보완적으로 발전하고 있다. 특히 자율주행 기술 향상을 위해서는 주행 조건이 통제될 수 있는 폐쇄형 테스트베드에서의 시험 후 자동차전용도로나 예상치 못한 다양한 상황이 발생할 수 있는 실제 도심지 주행 환경에서의 FOT(Field Operational Test) 형태의 검증이 필요하다. 특히 도심지에서 엣지 케이스(edge case) 이슈 발굴 및 해결, 신호 교차로에서 인프라와의 정보교환을 통한 안전한 도심 주행 지원, 자율주행 이동 수단을 포함한 다양한 MaaS(Mobility as a Service) 관점에서의 이동성 향상 관련 서비스 개발 및 실증 평가 등의 필요성이 대두됨에 따라 도심지 테스트베드의 활용성은 매우 크다고 할 수 있다. 

영국의 SMLL(Smart Mobility Living Lab)의 경우 자율주행 혹은 미래교통/모빌리티 솔루션을 시험하거나 개발하기 위한 목적으로 런던 내 2개 지역(그리니치, 퀸엘리자베스 올림픽 공원)에서 데이터 센터, 컨트롤 룸, 데이터 수집 차량 등을 운영 중에 있다. 수집 데이터를 기반으로 대상 지역 도로에 대한 디지털 트윈(Digital twin) 서비스를 제공하고 있으며 CCTV 270대 이상, RSU 40대 이상, 교통신호현시정보(SPaT) 제공을 위한 36대 이상의 노변 인프라를 구축하여 현재 운영하고 있다.

이러한 자율주행 테스트베드와 관련해 국내의 경우 폐쇄형 테스트베드인 경기 화성의 K-City 외에 서울, 대전-세종, 제주, 광주, 울산 등에 지자체별 C-ITS 관련 인프라들이 구축된 사례 등이 있으나, 중소·중견 기업이 해외 기술 선도 기업과의 기술격차를 좁히기 위해 주행시험장 등과 같은 기구축 인프라와 연계 활용할만한 도심지 개방형 실증 지원 환경은 여전히 필요한 상황이다. 이에 자율주행 핵심부품/시스템/서비스 관점의 실증 지원 및 피드백을 통해 테스트 데이터를 확보하지 못한 국내 스타트업·중소·중견 기업의 경쟁력 향상을 지원할 수 있는 도심지 개방형 테스트베드 구축이 필요하다. 

또한 이러한 도심지 개방형 테스트베드에서 이를 활용하려는 기업들을 효율적으로 지원할 수 있는 지원 센터, 수요도는 높지만 개별 중소기업이 보유하기 어려운 평가 장비, 자율주행이 가능한 공용 차량 플랫폼, 실증 데이터 공유가 가능한 개방형 기업지원 플랫폼 등도 도심지 테스트 운영 및 기업 지원을 위해 필요하다.

대구시의 경우 <그림 1>과 같이 2010년 산업통상자원부의 「지능형자동차 상용화 연구기반구축사업」부터 2017년 「자율주행자동차 핵심기술개발사업」, 2018년 「범부처 기가코리아사업」 등을 포함해 다양한 정부 사업을 통한 자율주행 관련 연구 기반조성을 추진해 왔다. 그 중 산업통상자원부의 「자율주행자동차 핵심기술개발사업」(2017년~2021년)을 통해 대구테크노폴리스와 대구수목원을 연결하는 자동차전용도로 및 일부 도심지 교차로 구간 등에 자율주행 실증환경이 구축된 바 있다. 

또한, 「범부처 기가코리아사업」(2018년~2020년)을 통해서는 한국자동차연구원이 자율주행 실증을 위한 노변 인프라를 대구시 2개 지역(대구테크노폴리스, 수성알파시티)에 구축하였으며, 15인승 버스 기반의 자율주행차를 활용한 대중교통 소외지역 및 연계지역에서의 이동성 향상 서비스를 선보인 사례가 있다. 

그 외 <그림 2>와 같이 「자율주행 셔틀버스 기술개발 실증」(2019년~2020년) 등 다양한 실증 사업이 대구시에서 수행되었으며 현재도 지속적으로 추진되고 있다.

산업통상자원부 지원으로 한국자동차연구원에서는 「5G기반 자율주행 융합기술 실증 플랫폼」(2020년~2022년) 사업을 통해 대구 실도로 실증 지역을 대상으로 자율주행 관련 중소·중견 기업을 위한 도심지 개방형 실증 테스트베드를 조성 중에 있다. 본 사업은 기반조성 과제와 기술개발 과제로 추진 중이며 <그림 3>과 같이 기반조성 과제의 경우 한국자동차연구원 주관으로 1) 자율주행 융합지원 센터 구축, 2) 자율주행 평가 관련 장비 구축, 3) 자율주행 실증환경 구축, 4) 기업지원 등을 추진 중에 있으며, 기술개발 과제의 경우 (주)오토노머스에이투지 주관으로 <그림 4>와 같이 본 사업의 기반조성 과제와 연계하여 대구 실증 지역에서의 수요기반 호출형 자율주행 이동 서비스를 위한 플랫폼을 개발 중이다.

본 사업은 도심지 개방형 자율주행 테스트베드를 조성하기 위해 현재 약 1,850만㎡ 면적에 6만 4천명 이상의 인구가 거주하고 있는 대구테크노폴리스 지역과 대구국가산업단지, 달성2차산업단지 등을 포함하고 있다.

본 사업을 통해 구축하는 도심지 개방형 실증환경의 경우 <그림 5>와 같이 자율주행 9대 핵심부품 및 다양한 시스템의 평가 관점과 도심지의 도로환경, 교통환경, 주행 환경 요소 등을 고려하여 자율주행 부품/서비스 대상에 따라 구분함으로써 자율주행 부품/서비스 평가에 특화된 기능을 제공할 수 있도록 구축 중이다. 이를 위해 <그림 6~8>과 같이 대구 실증 지역을 대상으로 교차로용 라이다(LiDAR) 검지기, RSU(Road Side Unit), RWIS(Road Weather Information System)를 비롯해 9개 유형 이상의 실증 지원용 노변 인프라 및 모니터링 시스템을 구축 중이며, 인프라, 관제 환경, 차량 간의 데이터 교환이 가능하도록 5G, LTE, WAVE 등의 다양한 무선통신 방식을 지원할 예정이다.

또한 <그림 9>와 같이 실증/평가 지원을 위한 승용차 형태의 공용 차량 플랫폼 2대를 제작하여 자율주행 임시운행허가를 취득하였으며, 기존 한국자동차연구원이 보유하고 있는 15인승 버스 기반의 자율주행 차량 2대도 본 사업 지원을 위해 연계 활용 중이다. 아울러 <그림 10>과 같이 시험 차량 내에 장착하여 활용 가능한 차량 단말 시스템도 제작하여 시험 지원에 활용 예정이다.

해당 실증 지역 내 공공 성격의 지원기관들이 기 보유/운영 하고 있는 Lab. 단위의 부품/시스템 평가 환경과 기 구축된 대구주행시험장, 자동차전용도로 기반의 실차기반 평가 환경 외에 본 사업을 통해 신규로 구축되는 도심지 실증 테스트베드가 완성되면 국내에서 유일하게 Lab. 단위의 평가에서 도심지 실증까지의 평가 프로세스를 단일 지역에서 제공할 수 있는 전주기 지원 체계를 완성하게 된다. 이를 통해 자율주행 분야 부품/시스템/서비스 관련 기업을 위한 자율주행 실증/평가 연구 허브로 활용될 것으로 기대된다.

정부는 2021년부터 「자율주행기술개발혁신사업」을 통해 Lv.4 자율주행 상용화를 위한 신기술 및 신서비스 개발에 박차를 가하고 있다. 특히 경찰청 소관 과제인 「자율주행 기록장치 데이터 추출 및 분석시스템 개발」에서는 교통사고 발생 시 사고 과실 판단 등 다양한 사회적 책임에 대한 문제를 해결하기 위해 <그림 11>과 같이 교통사고 분석에 필요한 전반적인 프로세스를 구축할 예정이다. 본 과제의 경우 한국자동차연구원 주관으로 1) 데이터 추출 시스템 개발, 2) 데이터 융합·해석 시스템 개발, 3) 보안 시스템 개발 등이 추진 중에 있다.

데이터 추출 시스템 개발 분야에서는 현재 UNECE에서 논의 중인 DSSAD(Data Storage System for Automated Driving)와 연동 가능한 디바이스 개발을 목표로 한다. 추출된 데이터는 WAVE/LTE 등 무선 통신 기반으로 데이터 수집 서버에 전송되며, 사고 당시 차량 상태(운전 제어권, 센서 오작동 여부 등) 모니터링 및 사고 재현 등에 활용 예정이다. 

데이터 융합·해석 시스템 개발 분야에서는 이기종 데이터 간 융합을 통해 보다 과학적인 교통사고 분석 체계를 구축할 계획이다. 2022년도 준공 예정인 한국자동차연구원 자율주행 융합지원센터에서 수집되는 인프라(현시정보, CCTV, 돌발상황검지기, RWIS 등) 정보와 DSSAD에서 추출되는 차량 운행 정보 등 다양한 사고 관련 데이터 간 동기화 기술이 개발 중에 있다. 또한, 자율주행 교통사고 시나리오, 사고 원인 추적 알고리즘 등을 개발하여 국내 유일무이한 자율주행 교통사고 분석 시스템을 선보일 예정이다.

마지막 분야인 보안 시스템 개발을 통해 본 과제에서 개발되는 시스템 내 전반적인 보안 솔루션을 적용할 예정이다. 교통사고 데이터의 경우, 사건 처리와 직결되는 증거로 활용 가능하기에 데이터의 위변조 및 정탐이 불가하여야 한다. 이에, 블록체인 기반의 다중 노드를 각 시스템별 적용하여 데이터 위변조 유무에 대한 객관적 판단 근거 제시 및 데이터 암호화 기술을 본 과제 내 구현할 계획이다.

2021년부터 한국자동차연구원은 산업통상자원부의 「미래차 디지털 융합산업 실증플랫폼 구축」(2021년~2024년) 사업을 통해 전 차종(소형승용 ~ 버스 등 상용차)에 고도화된 자율주행 디지털 융합 핵심부품을 탑재하여 기존 전용도로와 연계한 일반 시내도로 및 도심지 타운형 미래차 운행 실증 지원을 수행 중에 있다. 

최근 국내/외 자율주행자동차 산업은 기존 내연기관 중심의 산업에서 탈피하여 친환경차 및 다양한 모빌리티 영역으로 패러다임이 변화하고 있다. 하지만, 국내 중소·중견 기업과 스타트업의 경우 미래 핵심 원천기술, 실증 환경, 실증 데이터 등의 부재로 글로벌 시장에서 선진국과의 기술 격차가 커지고 있는 상황이다. 본 사업에서는 <그림 12>와 같이 대구 테크노폴리스, 대구국가산업단지, 달성2차산업단지 및 수성알파시티 지역에 실증환경을 구성하고 해당지역을 연결하는 구간 내 구축된 다양한 자율주행 관련 인프라를 통합해 실증 및 운영할 예정이다. 실증 환경 완공 시 100km 구간 이상의 테스트베드로서 전 차종에 대한 대규모 도심지 타운형 실증이 가능해질 것으로 기대된다.

본 사업의 주요 내용으로는 <그림 13>과 같이 1) 실증환경 구축(디지털 융합지원센터 구축, 장비구축, 실증 인프라 및 노변장치 구축), 2) 부품 및 신기술 실증(자율주행 핵심부품/시스템 실증, 디지털 융합 신기술/서비스 실증), 3) 기업지원(미래차 신서비스 발굴) 등이 있다.

또한 한국자동차연구원은 대구시와 협력해 「자율주행 모빌리티 혁신 연구단지 조성 사업」을 기획 중에 있다. 해당 사업에서는 지역기업의 미래차 산업으로의 전환지원, 스타트업 육성, 미래차 인력양성 등을 위해 R&D/실증/상용화 단계별 핵심과제를 선정하고 추진하는 것을 골자로 하고 있다. 이를 위해 「5G기반 자율주행 융합기술 실증 플랫폼」 사업과 「미래차 디지털 융합산업 실증플랫폼 구축」 사업의 산출물 등을 연계하고 이를 고도화하는 내용이 포함될 것으로 기대된다.