교통물류연구사업 R&D-0001 스마트자율협력주행 도로시스템개발기획보고서

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1 교통물류연구사업 R&D-0001 스마트자율협력주행 도로시스템개발기획보고서

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6 연구단 : 스마트자율협력주행도로시스템개발연구단 - 1 -

7 1 장. 기술의정의및필요성 1 절. 기술의정의 < 그림 1-1> 미국도로교통안전청자율주행자동차기술단계별개념도 스마트자율협력주행도로시스템개발연구단의목적은차량 도로 차량간실시간연속적인 기반정보교류를통해 차량의자율주행이가능한지능형고속도로를개발하는것임 - 2 -

8 < 그림 1-2> 스마트자율협력주행도로시스템개념도 스마트자율협력주행도로 는기술구현수준이매우높은자동화도로체계이며, 시스템의완성도가매우높아야실현가능한도로환경이며, 스마트자율협력주행 은자율주행자동차만으로실현할수없는것으로스마트자동차를수용할수있는도로인프라의고도화가수반되어야함 < 그림 1-3> 차량환경센서및도로인프라검지영역 - 3 -

9 * 예시 : 차선 ( 특수도료 ), 표지판 (QR코드), 차로인식표식, 측위 landmark 등 자율협력주행을위한도로인프라측의역할중도로상에서발생하는돌발상황에대한정보 의수집과제공이중요하며, 이를위하여다양한기술개발이필요함 자율주행은 ITS 의궁극의기술로써, 기술적난이도가매우높을뿐만아니라, 운전자와 사회적인수용성이전제되어져야함. 따라서체계적인단계별기술개발계획에따라기 술개발과자율주행시범, 홍보, 법제도적정비가동시에진행되어져야함 스마트자율협력주행도로 는기술구현수준이매우높은자동화도로체계이며, 시스템의완성도가매우높아야실현가능한도로환경임

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11 스마트자율협력주행도로시스템개발은 4개세부과제 (12개세세부과제 ) 로구성됨 - 6 -

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13 2 절. 기술개발필요성 스마트자율협력주행도로시스템개발필요성 - 8 -

14 창조경제실현을위한국정과제등과의부합 - 9 -

15 정부지원연구개발필요성

16 1. 관련산업의현황및문제점 가. 국외 ITS 및첨단도로개발현황 < 표 1-1> 세계 ITS 시장전망 국장 업무총괄

17 < 그림 1-4> 도로부문정보통신분야해외프로젝트

18 나. 국내 ITS 개발현황및문제점

19 < 그림 1-5> 국내군집주행시행사례 (98 서울 ITS 세계대회 ) < 그림 1-6> 도로 - 자동차인터페이스기술분야

20 다. 자율주행자동차기술개발동향과및문제점 < 그림 1-7> 시스템구성및개념도 < 그림 1-8> NHTSA 분류 < 그림 1-9> OICA 분류

21 < 그림 1-10> 업체별자율주행차 < 그림 1-11> 아우디 Auto Pilot 스마트워치원격주차명령 원격주차 < 그림 1-12> BMW 원격주차어시스턴트시스템

22 < 그림 1-13> 국내업체자율주행기술

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24 2. 관련기술개발필요성 신도로서비스영역및사업창출필요 기초단계이긴하나자율주행시행에필요한 ICT분야요소기술보유 첨단주행기술개발을통한시스템상용화시, 대규모의직 간접효과발생

25 범부처협업 스마트자동차 " 과제로드맵과연계한도로인프라측면의기술개발추진 < 그림 1-14> 자율주행실현을위한정부부처간협업연구분야 < 표 1-2> 미래성장동력스마트자율주행로드맵

26 2 장. 국내외동향및환경분석 1 절. 국내외정책동향및환경분석 1. 국내정책동향및환경분석 과제관련부처별계획및시사점

27 운전자와자동차 자동차와주변환경및교통인프라 그리고일상생활의모든요소들을유기적으로연결하는연결성 을기반으로 교통안전 혼잡해소뿐만아니라다양한사용자맞춤형이동서비스산업을창출하는 융복합스마트자동차산업 으로진화 < 그림 2-1> 스마트자동차산업 ( 미래성장동력 : 9 대전략산업 )

28 과제관련주요법령, 정책및제도전망및시사점 < 표 2-1> 자율협력주행관련법률현황 구분 내용 검토사항 운행이라는개념은정하여진길을따라 차량따위를운전하여제 조 정의 이법에서사용하는용어의뜻은다음각호와같다 다니는것을말함 기계가 교통시설 이란교통수단의운행에필요한자율적으로움직이는도로 철도 공항 항만 터미널등의시설과그시설에부속되어것을운전으로볼수국가통합교통교통수단의원활한운행을보조하는시설또는공작물을말한다 없기때문에자율운전의체계효율화법 국가기간교통망 이란국가기간교통시설 이개념이포섭될수서로유기적인기능을발휘할수있도록하고이를이용하는없을것으로보여짐 교통수단이신속 안전 편리하게운행할수있도록하기위하여 운행 의개념을체계적으로구성한교통망을말한다 주행 으로변경하는 것이필요함 이에대한 세부적인연구필요 도로교통법 제 조 정의 제 호 운전이라는개념에대해

29 구분내용검토사항 자동차관리법 자동차손해 배상보장법 운전 이란도로 제 조 제 조 제 조제 항 제 조및제 조의 의경우에는도로외의곳을포함한다 에서차마를그본래의사용방법에따라사용하는것 조종을포함한다 을말한다 제 조 안전거리확보등 모든차의운전자는같은방향으로가고있는앞차의뒤를따르는경우에는앞차가갑자기정지하게되는경우그앞차와의충돌을피할수있는필요한거리를확보하여야한다 제 조 모든운전자의준수사항등 운전자는자동차등의운전중에는휴대용전화 자동차용전화를포함한다 를사용하지아니할것 다만 다음각목의어느하나에해당하는경우에는그러하지아니하다 가 자동차등이정지하고있는경우나 긴급자동차를운전하는경우다 각종범죄및재해신고등긴급한필요가있는경우라 안전운전에장애를주지아니하는장치로서대통령령으로정하는장치 도로교통법시행령제 조의규정 를이용하는경우 자동차등의운전중에는방송등영상물을수신하거나재생하는장치 운전자가휴대하는것을포함하며 이하 영상표시장치 라한다 를통하여운전자가운전중볼수있는위치에영상이표시되지아니하도록할것 다만 다음각목의어느하나에해당하는경우에는그러하지아니하다 가 자동차등이정지하고있는경우나 자동차등에장착하거나거치하여놓은영상표시장치에다음의영상이표시되는경우 지리안내영상또는교통정보안내영상 국가비상사태 재난상황등긴급한상황을안내하는영상 운전을할때자동차등의좌우또는전후방을볼수있도록도움을주는영상 의 자동차등의운전중 자동차등이정지하고있는경우는제외한다 에는영상표시장치를조작하지아니할것제 조 정의 제 호 이법에서사용하는용어의뜻은다음과같다 운행 이란사람또는화물의운송여부에관계없이자동차를 그용법 에따라사용하는것을말한다 제 조 자동차의구조및장치등 자동차는대통령령으로정하는구조및장치가안전운행에 필요한성능과기준 이하 자동차안전기준 이라한다 에적합하지 아니하면운행하지못한다 자동차에장착되거나사용되는부품 장치또는 보호장구 로서대통령령으로정하는부품 장치또는 보호장구 이하 자동차부품 이라한다 는안전운행에필요한 성능과기준 이하 부품안전기준 이라한다 에적합하여야한다 자동차안전기준과부품안전기준은국토교통부령으로정한다 제 조 정의 이법에서사용하는용어의뜻은다음과같다 운행 이란사람또는물건의운송여부와관계없이자동차를그 용법에따라사용하거나관리하는것을말한다 자율협력주행차가저촉될가능성이높음 기계가자율적으로움직이는것을도로교통법상의운전으로볼수없기때문에도로교통법상자율협력주행은허용되지않는다고보여짐 자율협력주행자동차의차간거리는현행안전거리기준에저촉될소지가있음 자율협력주행설정 해제등을위한차내단말기조작등의운전자의행위가운전자의준수사항에저촉될가능성이높음 기계가자율적으로 움직이는것을운전으로 볼수없음 자율협력주행차량 자체에대한 자동차안전기준 부품안전기준등에대한 인증규정이필요함 기계가자율적으로 움직이는것을운전으로 볼수없음

30 과제관련주요 R&D 정책 < 그림 2-2> 공약사항및국토교통부도로정책관실정책방향 < 표 2-2> 차기정부교통정책 10 대과제

31 < 표 2-3> 교통물류 10 대중점기술 ( 개요 )

32 < 표 2-4> 2012 년도주요추진계획

33 < 그림 2-3> 스마트하이웨이추진전략

34 산업통상자원부의년도별 R&D 지원금액 - 안전과편의에관련한고부가가치자동차분야의수요가증대됨에따라스마트카 ( 고안전, 고편의 ) 분야로기술개발에 R&D 집중지원중 2002년 : R&D 예산약 1.8조중 246억원자동차분야에지원 스마트자동차지원예산 23억원으로 10% 미만 2011년 : R&D 예산 4.5조중 1,520억원자동차분야에지원 스마트자동차지원예산 614억원으로 40% 이상 스마트자동차분야의연평균증가율은 44% 수준으로전체자동차분야연평균증가율 22.4% 에비해매우높은편임 환경분석

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36 2. 국외정책동향및환경분석 국가별 R&D 정책동향및시사점 1) 미국

37 < 표 2-5> 미국 SHRP 도로기술개선방향 < 표 2-6> 미국 SHRP 도로기술개선핵심개발기술

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39 2) 유럽연합 < 표 2-7> 유럽연합도로기술개선방향

40 < 그림 2-4> EC Spectrum decision < 그림 2-5> ITS 실행계획

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43 3) 일본

44 4) 중국

45 2 절. 국내외시장현황및전망 1. 시장환경 자율주행자동차와자율협력주행기술의개발 자율주행자동차의시장현황및전망 < 표 2-8> 주요국의스마트카육성정책현황

46 < 그림 2-6> 자율주행자동차의가이드라인 (NHTSA) 과자동차의기술개발범위 NHTSA : 미국도로교통안전국 (National Highway Traffic Safety Administration)

47 < 세계스마트카시장현황및전망 > < 세계 ADAS 시장현황및전망 > < 표 2-9> 세계시장현황및전망 < 그림 2-7> 북미 ADAS 시스템시장전망 (Frost & Sulluvan, 2009) < 그림 2-8> 유럽의 ADAS 센서시장전망 (Frost & Sulluvan, 2010)

48 2. 국내 외업계동향 해외업계동향 < 단위 : 십억유로 > < 표 2-10> 세계주요기업의연구개발비규모 1) 2)

49 자율주행자동차기반신사업의창출

50 국내업계동향 < 그림 2-9> ITS 장비국내시장규모

51 < 그림 2-10> 국내스마트카시장전망 자율주행협력기술의산업전망

52 3. 교통부문사회적비용의증가 ( 단위 : 대 ) 46,000 45,000 44,000 43,000 42,000 41,000 40,000 39,000 고속국도 < 표 2-11> 도로평균일교통량 ( 출처 : 국토교통부도로교통량통계연보 )

53 < 표 2-12> GDP 대비교통부문사회적비용, 출처 : 한국교통연구원 국가교통통계 2013 < 그림 2-11> 도로투자실적과교통혼잡비용

54 ( 단위 : 건 ) < 표 2-13> 도로교통사고발생건수 ( 출처 : 도로교통공단 TAAS 2013 교통사고통계 ) ( 단위 : 건 ) < 표 2-14> OECD 국가의도로교통사고발생건수 ( 출처 :IRTAD)

55 ( 단위 : 명 ) < 표 2-15> OECD 국가의도로교통사고발생건수 ( 출처 :IRTAD) < 표 2-16> GDP 대비교통부문사회적비용, 출처 : 한국교통연구원 국가교통통계 ,900 1,400 2,850 1,200 2,800 1,000 2, , , , , < 표 2-17> GDP 대비교통부문사회적비용, 출처 : 한국교통연구원 국가교통통계

56 < 그림 2-12> 자동차관련기술의발전방향

57 세계 ITS 시장규모 < 그림 2-13> 세계 ITS 시장규모 (2011.2) 출처. SBI, Global Intelligent Transportation Systems Products Market < 그림 2-14> 중남미지역 ITS 시장규모 -SBI(2011.2)

58 < 그림 2-15> 아시아태평양지역 ITS 시장규모, SBI(2011.2)

59 < 표 2-18> ITS 세계시장규모 ( 단위 : 백만달러 )

60 4. 산업구조및경쟁력 국내산업구조및기술적진입전략

61 국외산업구조및기술적진입전략 < 표 2-19> 세계주요국의산업융합활성화정책 * 출처 : 미래창조과학부 ( 13.11), 정보통신산업진흥원 ( 14.2), 한국과학기술기획평가원 ( 13.9) < 그림 2-16> 한국의기술수준및연구개발투자비중

62 3 절. 국내외기술개발동향및분석 1. 국내기술동향및전망 < 그림 2-17> ITS 기반지능형자동차성능시험장 < 그림 2-18> 무인자율주행자동차경진대회 (2013)

63 < 그림 2-19> 스마트하이웨이기술시연차량 < 그림 2-20> 스마트하이웨이, WAVE 단말기차량구성

64 < 표 2-20> 세부기술별지원금액에대한비율

65 < 그림 2-21> 현대자율주행경진대회

66 < 그림 2-22> 만도의자동주차시스템 (SPAS) < 그림 2-23> 쌍용의차량자세제어시스템 (ESP)

67 < 그림 2-24> 코파일럿운전제어권전이

68 < 표 2-21> 국내외스마트자동차세부기술발전방향

69 < 그림 2-25> 스마트자동차의진화 < 표 2-22> 국내대학의자율주행자동차 2. 국외기술동향및전망

70 < 표 2-23> IntelliDrive 연구내용

71 < 그림 2-26> VAA 프로그램수행현황

72 < 그림 2-27> AC Transit 의자율주행자동차 < 표 2-24> 자율주행자동차 4단계 < 그림 2-28> DARPA Robotics Challenge

73 < 그림 2-29> 세계최초의군집주행시험 (PATH, 1992)

74 < 그림 2-30> CVIS 통신의개념도 < 그림 2-31> SAFESPOT 개념도

75 < 그림 2-32> COOPERS 개념도

76 < 그림 2-33> UN 비엔나조약발효국 ( 녹색 ), 비준국 ( 연두색 ) < 그림 2-34> PROMETHEUS 프로젝트로고

77 < 그림 2-35> PROMETHEUS 프로젝트시험차량 (VaMP. VITA-2) < 그림 2-36> CHAUFFERUR 프로젝트적용트럭시스템

78 < 그림 2-37> ULTRA(Urban Light Transport) < 그림 2-38> Phileas 사의 BRT 시스템

79 < 그림 2-39> La Rochelle CyberCar 시연 < 그림 2-40> ULTra PRT 시스템

80 < 그림 2-41> HAVEit 프로젝트개요 < 그림 2-42> 볼보트럭의 AQuA 시스템

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83 < 표 2-25> 유럽프로젝트현황

84 < 그림 2-43> VICS 개념도

85 < 그림 2-44> eits 적용트럭군집주행 < 그림 2-45> eits 적용기술

86 < 그림 2-46> 군사교통대학의자율주행자동차 < 그림 2-47> 자율주행경진대회

87 < 표 2-26> 자율주행대회미션 Stanford Stanley CMU Boss KIT Annieway < 표 2-27> 자율주행대회참가차량

88 < 그림 2-48> Google 자율주행자동차구성도

89 < 그림 2-49> 볼보군집주행

90 < 그림 2-50> 벤츠의 Attention Assist

91 < 그림 2-51> 아우디차선이탈방지경고시스템 < 그림 2-52> BMW 차선유지지원시스템

92 < 그림 2-53> 보행자추돌방지시스템 < 그림 2-54> 사각지대경고시스템 < 그림 2-55> 도요타의사고안전확보시스템

93 < 그림 2-56> 닛산의전면추돌방지시스템 < 그림 2-57> Continental 의 Sound View System

94 < 그림 2-58> 혼다의교통혼잡저감기술 < 그림 2-59> 자동차기술발전방향

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96 < 표 2-28> 국외업체기술개발현황 Google Parma univ. Toyota < 표 2-29> 제조사별자율주행차량

97 < 그림 2-60> 완성차업계기술개발현황 < 그림 2-61> Solar Highway

98 < 표 2-30> SMART Road 실험진행현황 < 그림 2-62> 텍사스주주행속도 < 그림 2-63> 텍사스주 130 구간

99 < 그림 2-64> 신토메이고속도로 < 그림 2-65> 모스크바 - 상트페테부르크간고속도로

100 < 그림 2-66> Autobahn 전경

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102 < 그림 2-67> 국제표준동향 < 그림 2-68> TC204 Working Group

103 < 표 2-31> ASV 국제표준

104 < 표 2-32> 도로전용통신방식비교

105 3. 기존기술 ( 연구 ) 와의차별성 < 그림 2-69> 레이더등차량용센서의한계 < 그림 2-70> 자율주행을위한차량기술과도로인프라융합

106 < 그림 2-71> 자율주행프로세스 < 그림 2-72> 도로상황인지범위

107 < 표 2-33> 협력형자율주행연구비교

108 < 표 2-34> 자율협력주행을위한통신기술비교

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110 3 장. 연구개발과제구성및추진전략 1 절. 비전및목표 1. 연구비전 비전 자율주행실현을통한무사고 무정체도로환경구현 핵심가치 운전자의실수로인한사고요인을원천적으로제거하는무사고도로환경구현 자율협력주행실현을통한운전자의편리성증대되는도로환경구현 첨단통신및제어기술의개발을통한신사업영역창출및사회적부가가치확대 목 표 차량- 도로, 차량- 차량간실시간정보가공유되고제어되는자율주행 기술개발 스마트자율협력주행도로실현을위한도로기반기술고도화 자율협력주행기술확보를통한능동형교통관리기반마련 핵심상품 자율주행을위한 V2X 기반통제기술확보 도로와의협력을통한세계최고수준의자율주행기술확보 자율주행이실현되는실제도로구현 Needs 도로가갖고있는사고, 지체등근본적인문제해결가능 운전부담최소화도로시스템구현으로대국민도로서비스극대화 창조경제에부합한 ICT기술과의결합을통한새로운사업영역창출및신성장동력확보 < 그림 3-1> 핵심개발기술의궁극적인비전및목표

111 2. 연구전략목표

112 2 절. 기술개발에따른미래상 분야 AS-IS TO-BE 스마트 자율협력 주행구현 기술연구 V2V, V2I 통신연구활발히진행중 ( 국내 ), 자율및자율협력주행시범운영중 ( 국외 ) 도로 - 차량간연계기술은선별적으로진행 ( 상용화수준에이르지는못함 ) 자율협력주행에필요한 V2V, ACC 등을활용하여기초적인시연을실시하였으나차량제어지원을위한 V2I, 자율협력주행운영및관리, 인프라기술은전무 자율주행원천기술을활용한협력주행실현 자율주행에필요한도로 - 차량간상호인지및연계협력을위한기초기술확보 자율협력주행지원통신인프라구축기술연구 자동차와의직접적인정보교류환경없음 대규모차량군대용량정보교류불가능 자율협력주행에필요한정보교류기술미흡 자동차와의객체지향적정보교류가능 자율주행지원을위한대용량정보교류환경구현 자율협력도로시스템운영관리기술 자동차와의직접적인정보교류미흡으로유고시효과적인대응불가능 도로혼잡을사전차단하는예방형교통관리불가능 램프미터링등제어기술들의개별운영체계 자동차와의직접적인정보교류가가능한객체지향적교통관리전략수립 도로교통상황별자율주행기준, 법제도적지원방안등제시 자율협력 주행기술 개발지원 도로인프라와차량간연계를통한자율주행에대한공용도로시험및검증을위한사이트없음 상용화에대비한테스트사이트구축

113 3 절. 연구개발과제구성 ( 안 ) 1. 자율주행관련국토교통 R&D 추진로드맵 2. 연구개발과제구성 ( 안 ) < 그림 3-2> 자율협력주행관련 R&D 추진로드맵 1 세부자율협력주행을위한도로기반시설고도화기술개발 도로교통상황정보수집기술개발 상시연결성및통신보안등이확보된도로교통정보쌍방향통신 (V2X) 시스템개발 자율협력주행을위한 LDM(Local Dynamic Map) 기술개발 자율협력주행지원을위한도로시설개선연구 2 세부자율협력주행도로시스템운영 관리기술개발 자율협력주행도로운영 관리기술개발 자율협력주행도로시스템효과분석연구 ( 수정 ) 자율협력주행도로시스템실용화법 제도개선방안연구 3 세부자율주행자동차연계협력주행실증기술개발 차량의도로시설인식성능향상기술개발 GPS 반송파기반측위보정정보, 정밀전자지도 LandMark, 차량센서를융합한 GPS 음영지역해소고정밀복합측위기술개발 도로교통상황정보, 고정밀복합측위정보등을통합한차량제어기술개발 4 세부자율협력주행도로시스템 Test Bed 구축및평가기술개발 자율협력주행도로시스템 Test bed 구축및운영 자율협력주행도로시스템평가방법론개발및평가

114 4 절. 세부과제별주요내용, 추진전략및성과활용방안 1. 1 세부과제개요 : 자율협력주행을위한도로기반시설고도화기술개발 가. 연구개발목표 세부과제의개념세부과제의범위기술개발목표 스마트자율협력주행시자동차환경센서로인지하기어려운도로돌발상황정보를실시간으로수집, 인지하여정보를제공하는기술개발 자율협력주행실현을위해차량의센서로수집되는정보의정밀도를고도화및다양한서비스제공을위해요구되는정적정보 ( 전자지도 ), 동적정보 ( 도로교통상황등 ) 의실시간제공기술개발 자동차기술만으로자율주행구현시도로상의분 합류지점, 톨게이트진입, 위치 ( 차선 ) 파악등의기술적한계성과다수의환경센서부착으로인한자율주행자동차제조단가상승으로상용화에어려움이있으므로이를보완할수있는도로상의정보를인프라에서제공하기위한도로및통신인프라고도화기술개발 시간적범위 : 2015~2019년 ( 최종목표연도 : 2030년 ) 공간적범위 : 고속도로 연구적범위 - 도로교통상황정보수집기술개발 - 상시연결성및통신보안등이확보된도로교통정보쌍방향통신 (V2X) 시스템개발 - 자율협력주행을위한 LDM(Local Dynamic Map) 기술개발 - 자율협력주행지원을위한도로시설개선연구 자율협력주행을위한도로기반시설고도화기술개발 도로교통상황정보수집기술개발 - 기존센서를통합활용한도로장애물및노면위협요소 ( 정지차량, 낙하물, 보행자, 결빙, 물고임등자율주행시속도, 차로변경등이요구되는전방장애물과그위치정보 ) 고속검지기술개발 - 고속도로진 출입, 분 합류지점주변교통영향권의주행차량위치, 속도, 주행방향등실시간검지기술개발 상시연결성및통신보안등이확보된도로교통정보쌍방향통신 (V2X) 시스템개발 - 자율협력주행도로시스템용 V2X 무선통신모듈개발 - 자율협력주행도로시스템용 V2X 무선통신기지국 / 단말기등통신시스템개발 자율협력주행을위한 LDM(Local Dynamic Map) 기술개발 - LDM 표준플랫폼 ( 데이터처리시간 100msec이내 ) 개발및구축 - 표준을반영한전송프로토콜및데이터규격개발 - LDM 유지 관리기술개발 자율협력주행지원을위한도로시설개선연구 - 고정밀측위를위한도로참조시설 (LandMark) 구축방안연구 - 자동차인지성능향상을위한도로시설 ( 도로표지판, 차선, 분 합류지점등 ) 개선연구 - 인터체인지등교통상충점기하구조개선연구

115 나. 연구개발필요성및정부지원필요성 다. 기존연구와의중복성및연계방안

116 세세부과제명 기존연구과제 ( 최상위과제명 ) 검토결과 과제명 주요내용 과제명 주요내용 연구기관 ( 연구기간 ) 차별성 연계방안 기존센서를통합활용한도로장애물및노면위협요소 ( 정지차량 돌발상황정의 자동돌발검지시스템개발 (SMART-I) 레이더와파노라마, 낙하물, 보행자, 영상을조합하여 기존과제는 2차사고결빙, 물고임등자동으로 기존과제의예방을목표로하고자율주행시속도변경돌발상황 ( 정지차량, 영상 + 레이더정보도로교통 SMART 휴앤에스, 있으며, 장애물검시, 등이요구되는전방낙하물, 보행자, 융합등다양한상황정보도로 -IT 기반로드코리아, 판단시간이 9.5 초에장애물과그위치정보 ) 역주행 ) 을검지센서를이용하여수집기술교통운영기술명지대학교이르지만, 5초이내에고속검지기술개발 돌발검지상황을높은검지율을개발개발 (2010~2013) 장애물을검지하여 고속도로진 출입, 자동추적 CCTV 를통해확보하는방법은정보를전달해야하는분 합류지점주변확대표출연계가능성이있음성능기준이차별화됨교통영향권의 시스템성능수준 주행차량위치, 속도, 주행방향등실시간검지기술개발 - 최대검지영역 1km - 최소검지크기 50cm - 검지시간 9.5 초 - 검지율 : 97.6%

117 세세부과제명기존연구과제 ( 최상위과제명 ) 검토결과연구기관과제명주요내용과제명주요내용차별성 ( 연구기간 ) 상시연결성및통신보안등이확보된도로교통정보쌍방향통신 (V2X) 시스템개발 자율협력주행지원을위한도로시설개선연구 자율협력주행도로시스템용 V2X 무선통신모듈개발 자율협력주행도로시스템용 V2X 무선통신기지국 / 단말기등통신시스템개발 고정밀측위를위한도로참조시설 (LandMark) 구축방안연구 자동차인지성능향상을위한도로시설 ( 도로표지판, 차선, 분합류지점등 ) 개선연구 인터체인지등교통상충점기하구조개선연구 라. 연구개발주요내용 SMART 도로 - 자동차연계기술개발 사용자중심의 SMART 통신시스템구축 자율안전주행을위한협력통신 / 보안기술및핵심코어칩개발 지능형다기능가변안내표지판개발 스마트하이웨이운전자의효율적인안내기법연구 인터체인지등교통상충점기하구조개선연구 자동돌발검지시스템개발 (SMART-IDS) 34GHz 도로정보검지용레이더를이용하여자동으로돌발상황 ( 정지차량, 낙하물, 보행자, 역주행 ) 을검지 시스템성능수준 - 최대검지영역 1km - 최소검지크기 30cm - 검지시간 5.5 초 - 검지율 : 0~500m 96.7% : 0~800m 97.0% : 0~1000m 89.4% WAVE 통신기반의 SMART 통신시스템개발 Seamless 통신기술개발 군집주행용무선통신칩개발 메타빌드, 제일엔지니어링부올 (2008~2014) 전자부품연구원 ( ) 에이디칩스 ( ) 가변안내표지판교통성능향상기술개발 가변안내표지판설치국민대학교운영에관한연구 ( ) 초슬림 / 경량화가변안내표지판시스템기술개발 야간및악천후시시인성확보방안도출아주대학교 시인성 판독성이 (2009~2013) 향상된조명표지판개발 연구된바없음 - 고속처리기술을이용하여검지시간단축및 LDM 연계를위하여검지위치오차 1.0m 이내의성능수준이차별화됨 본선위주의검지영역에서교통류가혼재되는합, 분류부의개별차량검지기술개발로상충위험구간의정보제공기술이차별화됨 WAVE 통신을지원하는단말기및기지국을개발하였으나, 본과제에서는통신신뢰성향상을위하여이종망간융합기술을개발하고자함 단일군집주행을위한무선통신모뎀 SoC 를개발하기위한과제였으나, 본과제에서는다수의군집주행그룹을지원할수있고이종의통신망을융합하여그룹내의통신성공률을향상시키는기술을개발하는데에차별성이있음 도로표지판뿐만아니라안전운행에필요한다양한시인성향상방안을연구하여안전운행을지원함 본연구는자율협력주행환경에서의표지판배치레이아웃등을연구하는것으로단순조명표지개발에그치지않음 인터체인지등교통상충점기하구조를연구개발하여자율협력주행의안정성도모할수있음 연계방안 기존과제가도로정보검지용주파수를사용하며검지시간, 최소검지장애물크기등성능이부족하지만검지알고리즘, 노하우등을활용할수있는부분이다수존재함 기존과제에서개발된복합기지국을다수이종망의융합기술을개발하고검증하는데에사용할계획임 기존과제에서개발된군집주행용통신프로토콜에기반하여다수자율협력주행프로토콜을개발할계획임 가변정보표지판의다양한활용방법을사용하고자율협력주행에따른운영효과향상을위한연계 조명표지판개발결과물의계승및발전방안연계

118 1 세세부과제 1. 과제명 (1-1) 도로교통상황정보수집기술개발 2. 연구목적 및배경 도로건설의한계, 수송효율증대, 공공서비스의제공등을고려할때, 차량자체적인기술보다는도로와차량이협력하여일반운전자의능력을뛰어넘는위험상황대응, 자율협력주행등첨단기술의개발이절실함이러한문제점을해결하기위해서는차량의자율협력주행지원을위해차량과인프라간의상호협력이반드시필요함현재자율협력주행과관련하여유사한차량기술로는 ACC가있으며, 차량에장착되어시판되고있으나차량가격의향상 ($2,000~2,500) 으로이어져현재확산속도가둔화된상태임차량에장착된 ACC 장치는 Pre crash 시스템과연동되어작동하여사고를예방하지만, 폭우, 안개, 눈에의해기능을상실할수있음 ( 출처 : ACC 기술은현재 Headway 기준으로약 1초정도근접하여주행이가능하나, 인프라의도움을통해차량간격을줄일수있을것으로기대함 3. 연구개발 목표 스마트자율협력주행도로교통상황정보수집기술개발 차량에장착된레이더는최소 1m 의차량간격을측정할수있으며, 약 200m 까지의탐지거 를보이고있음 4. 기술개발 및산업 / 시장동향 [ 표 13] 차량장착레이더사양 System parameters Unit Value Operating frequency GHz 77 Maximum target range m 200 Range resolution m 1 Maximum target speed km/h 230 Sweep time microseconds 7.33 Sweep bandwidth MHz 150 Maximum beat frequency MHz Sample rate MHz 150 출처 : 도로인프라를이용하여도로의장애물을검지하여고속으로처리하여차량주행을지원하는기술은없음도로인프라가고속도로분, 합류부의교통류가상충되는구간의개별차량속도의정확한검지를통한사고예방기술은현재없음 5. 기존기술 활용방안 스마트하이웨이사업에서개발된자동돌발검지시스템에는영상과회전식레이더를이용한 SMART-I와지향식레이더를사용하는 SMART-IDS가있음 SMART-I 는최종평가보고서에따르면, 다양한이벤트에대한평균검지시간은 10.08초로나타나며이는영상검지및회전식레이더를사용하는기술로서, 검지속도를향상시키기위해 1초에 1회전 (360도) 하는레이더를사용함 SMART-IDS 는지향식레이더를사용하며, 초당 5회이상의스캔을통해빠른검지성능을보이고있으며, 최종평가보고서에따르면, 다양한이벤트에대한평균검지시간은 5.52초로나타남스마트하이웨이에서개발된자동돌발검지시스템을활용하면초기시스템개발비용을획기적으로줄일수있을것으로보이며, 성능개선을통해본연구의목표에부합하는것으로발전시킬수있음

119 자동으로주행하는차량에게도로장애물정보를제공하기위해서는 1 초이내의판단시간 필요하며, 실제로차량업계에서는 Time to Collision 에따른차량의행태를아래의그림 과같이정의하고있음 6. 기술개발 필요성 자료 : 하지만, 차량의대응이전에도로인프라에서장구간 (1km) 의차량운행에방해가되는 30cm 이상의장애물을검지하여고속으로처리하여정보를제공함으로써차량의회피시간, 대응시간을제공하여차량안전주행을지원하는기술은반드시필요함차량자율협력주행에있어사고위험구간인교통류가상충되는합, 분류부의자율주행지원기술은 LDM 기술과연계하여차량에게정보를제공하는기술이반드시필요함 7. 주요연구 개발내용 기존센서를통합활용한도로장애물및노면위협요소 ( 정지차량, 낙하물, 보행자, 결빙, 물고임등자율주행시속도변경등이요구되는전방장애물과그위치정보 ) 고속검지기술개발 ( 검지거리 1000m이상, 검지시간 5sec이내, 검지율 95% 이상, 검지크기 cm 이상, 위치오차 1.0m이내등 ) * 검지시간 : 검지및데이터처리하여 LDM 플랫폼에정보발송까지소요된시간 * 장애물유형및크기별세부검지목표및구체적검증방법제시고속도로진 출입, 분 합류지점주변교통영향권의주행차량위치, 속도, 주행방향등실시간검지기술개발 ( 검지거리 500m 이상, 위치오차 1.0m이내, 속도오차 ±3km 이내, 주행방향오차 10 이내, 검지율 95% 이상등 ) 8. 정부지원의 타당성 차량의자율협력주행을지원하는노변센서는공공의데이터를생성하여차량의안전및도로의운영효율을향상시키기위하여지원하는것으로정부차원에서지원을통해개발하여설치, 운영하는것이효과적임도로를기존 SOC 관점에서기반시설로인식되었다면, 이제는 IT 기술을접목한지능화된도로는소프트웨어적시설로인식을전환시키는계기가될것임. 즉 ITS 사업은정부의 SOC 투자방향인건설보다는운영효율성을중시하는정책기조에부합되는사업이므로, 정부의정책방향으로관련산업을유도한다는취지에서적극적인개입이필요함 9. 기술확보 전략 도로운영기관, 센서개발업체, 교통전략분야가컨소시엄을이루어설치된시스템을안정적으로운영하고센서에서수집된정보를활용하기위한정보가공전략이반드시필요함기존인프라등다양한센서및노변인프라의자율협력주행지원을위해 1m 이내의고정밀센서가반드시필요하며, 기술확보를위하여기존시스템의개선, 고도화를통해시스템을개발해야함 LDM 체계로의정보전달을위하여 ISO TC 204 국제표준을반영해야함다양한도로현장시범적용을통한기술의검증및성능확보

120 10. 기술개발최종성과물및활용방안 최종성과물 활용방안 도로장애물검지센서시작품센서제어및모니터링 S/W 시작품차량실시간검지시스템 S/W 시작품관련분야특허및논문자율협력주행시돌발정보제공용으로활용노변센서설치구간교통정보추출로활용 구분 연구개발과제의규모 (50억원이내 ) ( 연구기간 5년이내 ) 연차별연구비 정부 ( 백만원 ) 민간 ( 추정 ) 합계 정부 1,830 총연구기간 5년 총연구비 ( 백만원 ) 민간 611 연도별총합계 2,441 평균소요인력 16명 12. 기대효과 및 파급효과 공공정보를활용한자율협력주행지원으로개발기술실용화및세계시장선도기대스마트자율협력주행지원인프라기술확보정보교환시국제표준준수등기술의해외진출을위한밑바탕을마련하여기술의국제경쟁력을확보할수있음

121 2 세세부과제 1. 과제명 (1-2) 상시연결성및통신보안등이확보된도로교통정보 쌍방향통신 (V2X) 시스템개발 2. 연구목적 및배경 자율주행을자동차기술에만의존하여구현한다면, 레이더, 라이다, 비전등고가의차량센서와관련보조시스템을활용하게되어자동차의제조단가가높아질뿐만아니라기술적신뢰성확보에도한계가있음또한, 도로시스템과의상시연결이없을경우좁은지역에서의차량간정보송수신의한계로주요교통정보의지속성이사라져교통안정성확보측면에서어려움이있음따라서자율주행자동차의제조단가를낮추고신뢰성을제고하기위해서는자동차뿐만아니라도로의정보를차량에안정적이고신뢰성있게제공하기위한통신기술연구가필요함 3. 연구개발 목표 자율협력주행도로시스템용 V2X 무선통신모듈개발 자율협력주행도로시스템용 V2X 무선통신기지국 / 단말기등통신시스템개발 4. 기술개발및산업 / 시장동향 5. 기존기술활용방안 자율주행을위한 V2X통신기술은짧은시간내고속, 장거리, 양방향통신이가능하여야하며이에적합한통신기술로 WAVE 기술이국내외에서사용되고있음 WAVE 기술은차량이고속으로이동하는전파환경에서도로또는자동차의정보를 100ms 의짧은시간내에주고받을수있는기술로최대이동속도 200km/h, 최대통신범위 1km, 최대통신속도 27Mbps 의통신성능을가지도록개발되었음이와관련하여미국은 1999년 5.9GHz 주파수대역을 V2X 통신을위해전용으로분배하고, WAVE 기술을개발하고표준화하였으며, Safety Pilot 등대형시범사업을통해분석된데이터를기반으로신규차량에대해의무장착법제화를추진하고있음또한유럽도 2007 년부터 WAVE 에동일주파수를분배하고 V2X 통신서비스를개발하여왔으며, Amsterdam Group 프로젝트를추진하여오스트리아 -독일 -네덜란드를연결하는도로에 C-ITS 시스템을구축, 시범운영중임국내에서는국토교통부에서추진한 스마트하이웨이사업 ( ) 을통해 V2X 원천기술의국산화를추진하였으며미국과동일한 5.9GHz 대역을전용주파수로확보하기위해미래부를중심으로주파수및기술기준에대한연구를진행중에있음구글은라이다센서를장착한자율주행차를직접제작하고미국캘리포니아의약 3,200km 구간의정밀지도를작성하였음. 구글은본실험용차량으로해당구간내에서약 30,000km 를무사고로자율주행하는데성공했음. 구글카에는가장핵심기술인구글지도가탑재되어있으며, 차량앞과뒤에 4개의레이더, 천장에는 3차원라이다 /GPS 가, 실내에는전방을주시하는 2개의카메라가설치되어차량 / 보행자 / 도로 / 신호등을인식하며자동으로주행하는방식임세계적인완성차업계들도자율주행자동차를테스트하거나상용화를추진하고있음. CES 2013 에서도요타와아우디는각각자율주행차량을소개했는데, 도요타는렉서스 LS 600h 모델에 GPS, 레이더, 라이다, 카메라를장착하여자율주행하는차량을소개했으며, 아우디는전후방에총 12개의센서를이용해원격조정으로주차할수있는무인주차기술을선보임 스마트하이웨이사업 을통해선행연구된 V2X 통신기술을바탕으로자율협력주행을위한통신환경구축을위해도로와자동차간상시연결성확보, 정보의신뢰성제고, 통신음영지역해소, 통신성능향상등지속적인연구추진 6. 기술개발 필요성 미국은캘리포니아주, 네바다주, 플로리다주에서무인차량의시험운행을허가했고, 영국정부는 2015 년 1 월부터무인자동차가도로를주행할수있다고발표했으며일본은 2013 년부터닛산자 동차가공공도로에서처음으로무인운전을시험할수있도록허가하였음

122 뿐만아니라스웨덴의고센버그시의볼보자동차시험운전허용, 싱가포르의무인자동차관련국가계획수립등전세계적으로무인자동차가시험또는상용목적으로공용도로에서사용될예정임이러한무인자동차시대를대비하기위해도로시설, 도로교통, 도로안전등제반환경에대한능동적이고적극적인연구가필요함특히 2013 년미국교통부 (DOT) 의협력적적응순항제어 (CACC) 보고서에따르면자율주행차량과도로의협력을활용하여도로용량을최대 93% 까지증가시킬수있고, 배기가스는 36% 절감하며, 연료소모량은최대 37% 절감할수있을것으로기대됨따라서미래도로-자동차분야의경쟁력확보를위해본연구를수행하여해외기술의존도를최소화하고, 국내외시장점유율을확보하기위한노력이필요함자율협력주행도로시스템용 V2X 무선통신모듈개발 - 상시연결, 장거리, 저지연의 V2X 무선통신모듈개발 - 자율협력주행도로시스템용주파수복수채널동시운영S/W 기술개발 * 기존 : 3채널 ( 차량안전용 ) 개선 : 7채널 ( 차량안전용 + 자율협력주행용등 ) 자율협력주행도로시스템용 V2X 무선통신기지국 / 단말기등통신시스템개발 - V2X 무선통신모듈, 제어모듈, 안테나, 주변장치등을통합한기지국개발 - 통신성능측정및모니터링용시험차량및표준시험단말개발 7. 주요연구 개발내용 기존기술과의차별성 구분기존기술개발기술 통신성공율 패킷기준 90% 이상 ( 비트기준 99.98% 이상 ) 패킷기준 99% 이상 ( 비트기준 % 이상 ) 최대통신지연 100ms이내 20ms이내 보안처리속도 저속 (S/W 구현 ) 10ms이내 (H/W 구현 ) 통신속도 10Mbps 15Mbps 통신채널 1채널 7채널 8. 정부지원의 타당성 자율협력주행과더불어기존차량안전및교통정보서비스를정확하고안전하며효율적으로도로이용자에게제공하기위해서는자동차제조사뿐만아니라, 도로정책을주도하는정부가도로-자동차간통신환경구축을위해요구되는통신기술에대한연구를지원하여국산기술에의한통신인프라구축이가능하도록하여야함구체적으로자율협력주행차량, 자율주행차량, 비자율주행차량등다양한차량과이들이통과하는도로간에지속적으로정보가생산, 공유, 소비되도록뒷받침하기위해서는상시연결, 장거리, 저지연, 고보안성등 V2X 통신성능의확보가가능하도록중장기적인정책수립과더불어정부의연구개발지원정책이뒷받침되어야함 9. 기술확보 전략 기존 스마트하이웨이사업 에서개발된 V2X 관련인프라및기술을활용하고, 이를발전시켜자율협력주행에요구되는차세대 V2X 통신기술을개발함통신기술의기술기준정립, 표준화및검증방안연구를위해관련업무를수행하고있는전문산 학 연간컨소시엄구성해외기술및시장동향파악을위해국제학술회의, 세미나등에대응하기위한전문가및자문단확보 10. 기술개발 최종성과물 및 최종성과물 V2X 통신모듈프로토콜규격 ( 안 ) 통신모듈설계서및시작품 통신프로토콜 S/W, 복수채널동시운영 S/W

123 통신플랫폼 ( 기지국 ) 설계서및시작품 차량용통신단말설계서및시작품 활용방안 통신성능시험차량및모니터링시스템시작품 활용방안 자율협력주행차량을위한통신환경구축및실용화검증 자율협력주행서비스시연등대국민홍보발판마련 구분 연구개발과제의규모 (50억원이내 ) ( 연구기간 5년이내 ) 연차별연구비 정부 290 1,030 1, ( 백만원 ) 민간 ( 추정 ) 합계 390 1,380 1, 정부 3,120 총연구기간 5년 총연구비 ( 백만원 ) 민간 1,080 연도별총합계 4,200 평균소요인력 16명 [ 계량적효과 ] CACC( 협력형적응순항제어 ) 적용시기대효과 - 차간간격최소화및정체해소로도로용량최대 93% 증가 2,200대 / 차로 / 시 (CACC 미적용시최대교통량 ) 12. 기대효과및 파급효과 4,250 대 / 차로 / 시 (CACC 적용 100%, 차간간격 0.5s 가정 ) - 배기가스최대 36% 절감 - 연료소모량최대 37% 절감 [ 비계량적효과 ] 자율주행자동차를지원하기위한도로인프라기술개발로, 자동차 -인프라간기술적완성도제고및상용차량생산단가절감효과차량-도로간협력형자율주행기술개발로국내시장확보및세계시장진출기회마련

124 3 세세부과제 1. 과제명 (1-3) 자율협력주행을위한 LDM(Local Dynamic Map) 기술개발 2. 연구목적및배경 3. 연구개발목표 4. 기술개발및산업 / 시장동향 5. 기존기술활용방안 6. 기술개발필요성 차량의정밀한자동제어서비스를위해서는위치기반의정보를융합한제어기술이요구되어지며, 이를위해유럽, 미국등에서는차량의 ADAS 센서와정밀지도서비스를통한기술개발이추진중임그러나차량의센서기술만으로는자율주행등의자동제어를위한위치기반정보정밀도향상에한계가있어, 도로인프라로부터의주행환경정보를통해한계를극복하려는노력이이루어지고있음또한기존의일방향정보제공을통한교통관리기법에서쌍방향정보교류를통한능동형교통관리체계구현을통해교통안전향상및교통용량증대, 에너지절감을하는새로운교통관리패러다임의변화가진행되고있음본과제에서는곡률, 구배등 3차원속성정보를가진차로수준의정밀한전자도로지도데이터및위치기반의실시간도로교통환경정보의저장 제공을위한 LDM 기술을개발하고자함. 정적및동적데이터의저장 / 제공 / 관리가가능한 LDM 기술개발을통한안전하고편리한자율협력주행실현을위한기술기반마련유럽은 2015년위치정보기반이동체경고및제어서비스시장이약 1억 4,300 만유로가될것으로예측, 현재위치정보기반예측정보시스템이인포테인먼트시스템에통합되고있음또한유럽및미국에서는단순센서기반경고및제어서비스에서위치정보융합경고및제어서비스기술개발로전환하고있으며, 일본은인프라기반의기술개발및서비스를추진중에있음 - BMW : 디지털맵기반 AVV 및 AFL 추진중 - 다임러 : 하이빔어시스트, LKAS, 나이트어시스트등서비스를추진중 - GM : 표지판인식시스템인오펠아이를개발 - 닛산 : LDW, 교차로보행지원시스템, 연동형순항제어등인프라연계시스템개발을추진중 - 도요타 : 내비게이션과비젼센서를이용한 Navi-Break Assist 개발 LDM은 C-ITS 요소기술로개발되어왔으며, 주로유럽의 SAFESPOT 프로젝트에서 CVIS 파트너들과협력하여주로이뤄졌으며, 현재는 TC204 WG3과 WG18에서표준개발에중점을두고있음항공우주과학기술연구원의연구과제에서 1단계로연구한정밀전자지도, 정밀측위와민간에서연구한정밀전자지도연구의내용을정밀전자도로지도구축기술개발연구시활용자율협력주행을위해서는차량의정밀위치를결정시켜주고, 교통상황등에대한동적정보를제공하는것이도로인프라의필수적인요소임동적 / 정적정보의수집, 저장뿐만아니라이를융합하여표준화된방법으로차량에제공해야자율협력주행기술의범용성및실용화를지원할수있음 LDM 플랫폼개발및구축 - LDM 플랫폼설계 7. 주요연구 개발내용 정적및동적정보저장및제공을위한공유플랫폼아키텍처설계 - LDM 플랫폼 SW 개발 정적정보 ( 정밀화된전자도로지도데이터등 ) 및동적정보 ( 도로인프라기반측위정보, 교통상황정보등 ) 기반공유플랫폼개발

125 - 표준을반영한전송프로토콜및데이터규격개발 - Test-bed 정밀전자도로지도구축 LDM 유지관리기술개발 - LDM 유지관리방안 ( 정적및동적데이터적기갱신, 오류데이터검증등 ) 마련 - LDM 플랫폼모니터링 SW 개발 8. 정부지원의타당성 9. 기술확보전략 도로부문의기반시설은기본적으로국가발전의기여, 공공개념의대규모사회적기여효과가발생되므로정부주도사업으로추진하는것이타당함도로인프라에대한정보를각사용주체별로수집활용시중복투자에따른예산낭비와비효율성으로이어지므로정부주도의정보제공공유플랫폼개발을통해민간에공개하고민간기관의활용을위한기반을조성해야함교통, IT, 자동차, 전자지도분야의서비스개발, 기술개발, 표준화경험과전문성을가진기관들이융합된콘소시엄이주체가되어추진 LDM, 정밀전자도로지도및위치기반기술개발을위해 ISO TC204 WG3 및 WG18 등의관련국제표준진행내용지속적검토및분석 10. 기술개발최종성과물및활용방안 최종성과물 LDM 플랫폼설계서 LDM 플랫폼시작품 (S/W) 정밀전자지도 DB 구축 (S/W) LDM 표출지원시험용 S/W LDM을위한전송프로토콜정의서및데이터호환규격표준 ( 안 ) LDM 유지관리가이드라인 LDM 플랫폼유지관리 ( 모니터링등 ) S/W 활용방안 개별차량의자율협력주행지원및자율협력주행환경에서의도로교통 정보제공시스템운영을위한기초정보저장, 관리, 제공 구분 연구개발과제의규모 (50억원이내 ) ( 연구기간 5년이내 ) 12. 기대효과및파급효과 연차별 정부 연구비민간 ( 백만원 ) ( 추정 ) 합계 135 1,014 1, 정부 2,300 총총 5년연구기간연구비민간 808 연도별 ( 백만원 ) 총합계 3, 명평균소요인력 LDM 플랫폼구축을통해정밀화된전자도로지도제공및개별차량측위기반실시간동적 정보의활용기반을마련함으로써자율협력주행관련개발비용절감

126 4 세세부과제 1. 과제명 (1-4) 자율협력주행지원을위한도로시설개선연구 2. 연구목적 및배경 스마트자율협력주행상황이완벽하게구현되었다하더라도, 자율주행차량과현재운영중인사람에의해운행되고있는차량의혼합주행은지속될것임이에자율주행차량의카메라가인식하기쉬운도로시설물이기본적으로필요하며, 혼합주행시특히야간이나악천후등차량의표지판인식이어려운시공간의상황에서도도로시설물에대한시인성을유지하고더향상시킬수있는시설물의개발이필요함. 첨단 IT 기술과자동차기술의발전으로자동차의성능 ( 속도, 안전기능등 ) 이급속히향상됨에따라국민의이동성향상에대한욕구가나날이증대되고있어도로기술력발전및국민의 Needs 충족을위해자동차성능을고려한도로의선형, 횡단요소, 진출입시설등의연구가절실한상황임 자율협력주행지원을위한간편측위정보제공기술개발 3. 연구개발목표 4. 기술개발및산업 / 시장동향 5. 기존기술활용방안 6. 기술개발필요성 카메라와사람에시인성을향상시킬수있는도로시설물 ( 표지판등 ) 개발자동차인지성능향상을위한도로차선기술및차로구분기술개발차량분 합류및진 출입지점의인지성능향상을위한시설개선방안연구인터체인지등교통상충점기하구조개선연구스마트자율협력주행시선행차량의시정거리확보및안전주행확보기술등이필요하지만개별차량중심의연구는이루어지고있으나인프라에서제공하는자율협력주행지원기술에대한연구는부족한실정임. 일본은 AVHS를통해실현가능한운전지원시스템의접근법을연구하면서도로의고도화및최적성능관리를중요하게여겼으며, 도로의고도화로는주행차선, 표지판, 도로구조등을통하여구현하고자하였으며, 자율주행도로의관리를통해도로상태및주행조건을관리함으로최적의성능을관리하고있음네덜란드의경우차로별기상상화에따른이미지를도로노면에표시함으로써운전자의시인성확보가가능하도록지원하는연구를진행하고있음또한해외의스마트사업연구인 CVIS, Safespot 등에서는현재안전한자율협력주행을위한차로유지로 Line Marking 이지속적이고확실해야한다고주장하고있음미국, 유럽은자동차성능발전에따라설계속도상향에대한연구등도로인프라에대한연구가활발히수행중이나우리나라는자동차성능발전에따른도로인프라연구가미비한실정임이러한분야는자동차와 IT 산업간협력과융합시도를통해새로운시장창출할아이템으로성장할것으로예상됨스마트하이웨이사업이나 U-Transportation 등국토교통부연구성과의적용기술을연계하여활용하는방안추진주요자동차제작사에서연구된자율협력주행특성연구결과 ( 다수의논문 ) 를응용및활용하여적용하는방안을추진미래자동차기술을인프라측면에서지원하여안전한주행이가능하도록하기위한시설물개발이필요함자율협력주행지원스마트도로시설물개발은연속류뿐만아니라국도등단속류에서도확대적용할기술로선행적기술개발이필요함자동차의성능 ( 속도, 안전 ) 발전및이동성향상에대한국민의 Needs 충족을위해도로의이동성, 안전성, 쾌적성확보를위한도로기하구조 ( 선형, 횡단요소, 진출입시설등 ) 연구필요

127 7. 주요연구 개발내용 고정밀측위를위한도로참조시설 (LandMark) 구축방안연구 자동차인지성능향상을위한도로시설 ( 도로표지판, 차선, 분 합류지점등 ) 개선연구 인터체인지등교통상충점기하구조개선연구 도로는공용자원으로운전자가최적의상태로운행이가능하도록지원해줄필요가있음 8. 정부지원의 타당성 또한본연구는국내및해외시장규모를고려할때, 자율협력주행기술은미래국가성장원동력 (Value Creator) 으로선정하여추진하는것이타당할것으로판단됨자율협력주행자동차의실현을위한도로인프라관점에서의지원을위한연구이므로국가 R&D 사업으로추진하는것이타당함 9. 기술확보 전략 최적의산 학 연 관연구기관선정및다양한분야의의견수렴을통하여연구성과고도화추진평가단을구성하여실용화및사업화와관련된성과목표및지표를구체적으로제시하고, 기술의객관성및실효성확보를위하여검증시험등을수행하여실용화가능한기술확보 10. 기술개발최종성과물및활용방안 최종성과물 고정밀측위를위한도로참조시설구축방안보고서고정밀측위를위한도로참조시설시작품자동차인지성능향상을위한도로시설개선방안보고서자동차인지성능향상표지판, 차선등개선시작품자동차인지성능향상분합류 ( 진출입 ) 지점개선시작품도로시설개선에따른자동차인지성능향상시험결과보고서자율협력주행도로시설기준 ( 안 ) 고성능자동차의안전주행구조지침서 ( 안 ) 자동차성능을고려한도로기하구조지침서 ( 안 ) 자율주행도로인프라구축전략및발전방안로드맵 활용방안 도로설계시설계기준자료로활용 자율협력주행도로건설, 확장및개량시활용 구분 연구개발과제의규모 (50억원이내 ) ( 연구기간 5년이내 ) 12. 기대효과및파급효과 연차별 정부 연구비민간 ( 백만원 ) ( 추정 ) 합계 401 1,135 1, 정부 2,550 총총연구기간연구비민간 856 5년 ( 백만원 ) 연도별총합계 3,406 평균소요인력 19명 기존고속도로 ( 경부선, 서울외곽선등 ) 에적용하여안전한도로운영가능 운전자의시인성향상을통한교통흐름개선 ( 도로용량증대, 주행쾌적성등 ) 자율주행자동차의성능및제원을수용할수있는도로기하구조설계기술선점가능 도로설계기술발전을도모하여장래도로사업의기술적진보에큰기여를할것으로기대

128 마. 최종성과물및성과지표 세세부과제 1 가중치성과목표성과지표측정방법단위목표치 (0~1) 기존센서를학술지게재및발표 1 논문통합활용한논문건수 ( 국내외 ) 도로장애물 2 지식재산권 특허출원건수 건 및 노면위협요소 3 시작품 시작품제작건수 건 고속검지지침 / 4 기술개발메뉴얼 고속도로진 출입, 분 합류지점주변교통영향권의주행차량위치, 속도, 주행방향등실시간검지기술개발 1 논문 목표치설정근거 편 고속처리도로센서개발기술등 2 건 고속 / 고정밀레이더검지기술등 4건 고속 / 고정밀도로레이더시작품 2건 (H/W, S/W) 관련문서작성건수건 고속처리도로센서설계 & 사양서 1 건 학술지게재및발표논문건수 ( 국내외 ) 편 지식재산권특허출원건수건 분합류지점교통영향권분석기술등 2 건 분합류지점교통영향권분석기술등 2 건 3 시작품시작품제작건수건 분합류지점정보처리 S/W 4 지침 / 메뉴얼 관련문서작성건수건 분합류지점정보처리 S/W 1 논문 학술지게재및발표논문건수 편 다중무선통신연계기술, 차세대통신프로토콜등 3 건 자율협력주행도로시스템용 V2X 무선통신모듈개발 2 지식재산권특허출원건수건 시작품 설계 & 평가시작품제작건수 다중무선통신연계기술, 차세대통신프로토콜등 3 건 건 신기술적용 V2X 통신모듈 4 지침 / 매뉴얼 관련문서작성건수건 통신기술요구사양서, 그룹주행프로토콜등 2 건 2 1 논문논문게재건수편 자율주행 V2X 서비스, 기지국 / 단말기구조, 기지국단말검증시험결과등 4 건 자율협력주행도로시스템용 V2X 무선통신기지국 / 단말기등통신시스템개발 2 지식재산권특허출원건수건 시작품 ( 시험차 ) 지침 / 매뉴얼 설계 & 평가시작품 / 시험차제작건수 관련문서작성건수건 자율주행 V2X 서비스, 기지국 / 단말기구조등 2 건 건 성능측정용시험차량, 단말등 2 건 단말기 / 기지국설계서및사용매뉴얼등 2 건 5 기술시연공식기술시연건수건 시험도로기술시연등 2 건

129 세세부과제 성과목표성과지표측정방법단위목표치가중치 (0~1) 1 논문 학술지게재및발표논문건수 ( 국내외 ) 목표치설정근거 편 LDM 플랫폼구축관련 2 건 2 설계서관련문서작성건수건 LDM 플랫폼설계 (1 건 ) 3 LDM 플랫폼개발및구축 3 시작품 ( 시작품 ) 시작품 ( 시작품 ) 제작건수건 LDM 플랫폼 SW(1 건 ) 체험도로정밀전자지도 DB 구축 (SW)(1 건 ) LDM 표출지원시험용 SW(1 건 ) 4 지식재산권특허출원건수건 LDM 플랫폼기술개발관련 (1 건 ) 5 지침 / 매뉴얼 관련문서작성건수건 표준을반영한전송프로토콜정의 (1 건 ) 구축데이터호환규격 (1 건 ) 4 LDM 유지관리기술개발 고정밀측위를위한도로참조시설 (LandMark) 구축방안연구 자동차인지성능향상을위한도로시설 ( 도로표지판, 차선, 분합류지점등 ) 개선연구 인터체인지등교통상충점기하구조개선연구 1 보고서 LDM 유지관리가이드라인건 LDM 유지관리가이드라인 (2 건 ) 2 시작품시작품제작건수건 논문 2 시작품 학술지게재및발표논문건수 ( 국내외 ) 도로참조시설구축을위한시작품제작건수 3 지식재산권특허출원건수건 지침 / 매뉴얼 1 논문 2 시작품 LDM 공유플랫폼유지관리 ( 모니터링등 ) S/W (1 건 ) LDM 운영자관리 SW 개발 (1 건 ) 편 측위정보제공기술등 3 건 건 고정밀측위도로참조시설등 2 건 시설물활용간편측위정보기술등 2 건 관련문서작성건수건 간편측위정보제공시설물선정지침 학술지게재및발표논문건수 ( 국내외 ) 인지성능향상시작품제작건수 편 자율협력주행차량과사람의눈에시인성향상도로시설물개발등 6 건 건 시인성향상도로표지판등 3 건 3 지식재산권특허출원건수건 인지성능개선도로표지판등 6 건 4 지침 / 매뉴얼 관련문서작성건수건 논문학술지게재논문건수편 로드맵로드맵개발건 인지성능개선도로표지판설치지침서 ( 안 ) 등 3 건 인터체인지등교통상충점기하구조개선등총 8 편 자율주행도로인프라구축전략및발전방안로드맵 1 건 3 지침지침 / 매뉴얼개발건 도로의구조 시설에관한지침서 1 건 4 보고서 자율협력주행기하구조연구보고서 건 자율협력주행기하구조연구보고서 1 건

130 바. 연차별성과목표 세세부과제 성과목표 기존센서를통합활용한도로장애물고속검지기술개발 고속도로진 출입, 분 합류지점주변교통영향권의주행차량위치, 속도, 주행방향등실시간검지기술개발 자율협력주행도로시스템용 V2X 무선통신모듈개발 자율협력주행도로시스템용 V2X 무선통신기지국 / 단말기등통신시스템개발 LDM 플랫폼개발및구축 LDM 유지관리기술개발 고정밀측위를위한도로참조시설 (LandMark) 구축방안연구 자동차인지성능향상을위한도로시설 ( 도로표지판, 차선, 분합류지점등 ) 개선연구 인터체인지등교통상충점기하구조개선연구 연차별목표 성과지표 1차년도 2차년도 3차년도 논문 차년도 지식재산권특허 1 특허 1 시작품 차년도 지침 / 메뉴얼 1 논문 1 1 지식재산권특허 1 특허 1 시작품 1 1 지침 / 메뉴얼 1 논문 지식재산권특허 1 특허 1 특허 1 시작품 ( 시험차 ) 1 1 지침 / 매뉴얼 1 1 기술시연 논문 지식재산권특허 1 특허 1 시작품 ( 시험차 ) 1 1 지침 / 매뉴얼 1 1 기술시연 1 1 논문 1 1 설계서 1 시작품 ( 시작품 ) 2 1 지식재산권특허 1 지침 / 매뉴얼 2 보고서 1 1 시작품 1 1 논문 시작품 1 1 지식재산권 특허 1 특허 1 지침 / 매뉴얼 1 논문 시작품 지식재산권 특허 2 특허 2 특허 1 특허 1 지침 / 매뉴얼 1 2 논문 로드맵 지침 / 매뉴얼 보고서

131 사. 성과물검증방안 아. 기술수요처및실용화방안

132 세부과제 세세부과제 1 목표성과물기술수요처실용화방안 기존센서를통합활용한도로장애물고속검지기술개발 고속도로진 출입, 분 합류지점주변교통영향권의주행차량위치, 속도, 주행방향등실시간검지기술개발 도로장애물, 주변주행차량검지정보등 LDM 데이터가공기술 국토교통부 / 한국도로공사 / 지자체 / 도로관리청 국토교통부 / 한국도로공사 / 지자체 / 도로관리청 국토교통부 / 한국도로공사 / 지자체 / 도로관리청 고속도로일부구간에자율협력주행이가능한시범구간적용 무선통신모듈개별차량보급을연계한종방향측위시스템의전면적인개편 노변센서를이용한도로상차량위치식별능력향상및추적, 교통밀도산출 ITS 및 V2X 기반실시간교통정보제공, 최적경로안내 소형낙하물검지정보를통한도로운영품질향상 노변센서정보수집을통한합류부차량안전지원및분류부차로변경지원어플리케이션활용 분합류부빅데이터구축을통한교통환경개선의근거로활용 노변센서를통한수집정보의연계 / 통합이가능하도록센터시스템지원 ITS Station 의 LDM 구현 / 적용시다양한노변센서수집정보의즉시적용가능 자율협력주행을위한도로기반시설고도화기술개발 2 자율협력주행도로시스템용 V2X 무선통신모듈개발 자율협력주행도로시스템용 V2X 무선통신기지국 / 단말기등통신시스템개발 자동차 OEM/ 국토교통부 / 한국도로공사 자동차부품업체 / 국토교통부 / 한국도로공사 끊김없는 V2X 통신단말시스템에적용 자율협력주행서비스사업에활용 통신대역폭향상이필요한혼잡지역의도로인프라로응용 A/S 가용이한차량통신단말기에적용 통신설비업체의기지국관리시스템에적용 3 4 자율협력주행을위한 LDM 구축전략마련 자율협력주행을위한 LDM 플랫폼기술개발 자율협력주행실증을위한 LDM 플랫폼구축 국토교통부 / 한국도로공사 / 지방자치체 / 관련기업체국토교통부 / 한국도로공사 / 지방자치체 / 관련기업체국토교통부 / 한국도로공사 / 지방자치체 / 관련기업체 고정밀측위를위한도로참조시설 (LandMark) 구축방안연구국토교통부 / 자동차인지성능향상을위한도로시설 ( 도로표지판, 차선, 분합류지점등 ) 개선연구인터체인지등교통상충점기하구조개선연구 한국도로공사 / 지방자치단체 / 민자고속도로등 실시간교통정보제공및차량제어를위한정밀전자도로지도구축에활용 도로인프라에대해표준화된정보로민간에공개함으로써관련사업화지원 LDM 플랫폼운영결과보고서제공으로관련사업화지원 기존공용중인고속도로및신설구간시범적용 향후기술발전및사업화확대를통해민자고속도로, 국도, 지방도등에확대적용 기존공용중인고속도로및신설구간시범적용 향후기술발전및사업화확대를통해민자고속도로, 국도, 지방도등에확대적용 자율협력주행도로기하구조근거자료로활용

133 세부과제의개념 세부과제의범위 자율협력주행도로시스템의단계를구분하고필요한기술과서비스를정의 자율주행대상도로선정기준을개발하고자율주행도로시스템을제어하기위한도로교통운영관리체계구축방향을수립 도로교통상황별최적운행조건을분석하여도로주행기준 ( 속도, 차간거리등 ) 을개발 자율협력주행도로시설과운영시스템의요구성능기준을개발하여유지관리기준서를도출 자율협력주행도로시스템도입을통한시스템의효과분석 ( 교통사고, 도로용량, 교통환경 ) 및평가 ( 경제성포함 ) 를위하여다양한효과지표및척도 (MOE) 를도출하여평가방법론을개발하고이를토대로효과분석 자율협력주행도로시스템기술개발단계에부합하는중장기적인단계별법제도와조직 인력개선방안을도출하여정비추진전략을수립 자율협력주행도로시스템운영 관리기준, 법령 지침, 자율협력주행정보관리기준등관련법 제도의제 개정 ( 안 ) 도출 자율협력주행과관련한국내외기술교류를통해표준화추진 시간적범위 : 2015~2019년 ( 최종목표연도 : 2030년 ) 공간적범위 : 고속도로 연구적범위 - 자율협력주행도로운영 관리기술개발 - 자율협력주행도로시스템효과분석연구 - 자율협력주행도로시스템실용화를위한법 제도개선방안연구 자율협력주행도로운영 관리기술개발 자율협력주행도로시스템효과분석연구 자율협력주행도로시스템실용화를위한법 제도개선방안연구 기술개발목표 자율협력주행도로운영 관리기술개발 - 자율협력주행도로시스템의단계별서비스기술및시스템정의 - 자율협력주행단계별도로시스템구축및운영방향연구 - 도로교통상황별 ( 기상, 가시거리, 노면상태, 돌발상황등 ) 주행기준 ( 속도, 차간거리등 ) 개발 - 자율협력주행도로및시스템유지 관리매뉴얼개발 자율협력주행도로시스템효과분석연구 - 자율협력주행도로시스템효과분석방법론개발 - 자율협력주행도로시스템효과분석 자율협력주행도로시스템실용화를위한법 제도개선방안연구 - 국내외자율협력주행관련법 제도정비및조직등개선방안도출 - 자율협력주행도로시스템관련법 제도재 개정 ( 안 ) 도출 - 자율협력주행기술교류및국내 외표준화추진

134 나. 연구개발필요성및정부지원필요성

135 다. 기존연구와의중복성및연계방안

136

137 세세부과제명기존연구과제 ( 최상위과제명 ) 검토결과 과제명주요내용과제명주요내용 연구기관 ( 연구기간 ) 차별성 연계방안 자율협력주행도로운영 관리기술개발 자율협력주행도로시스템의단계별서비스기술및시스템정의 자율협력주행단계별도로시스템구축및운영방향연구 도로교통상황별 ( 기상, 가시거리, 노면상태, 돌발상황등 ) 주행기준 ( 속도, 차간거리등 ) 개발 자율협력주행도로및시스템유지 관리매뉴얼개발 스마트하이웨이 고속도로통합교통관리기술개발및시스템구축방안연구 가변속도제어, 램프미터링, 통합알고리즘개발 정체특성에따른최적교통관리기법의도출 서울시립대학교한국교통연구원 (2008~2013) 서울시립대학교 ( ) 기존연구는일반적인교통류상태에서교통관리기술에대한내용으로자율협력주행교통류를처리하기위한추가기술개발이요구됨 기존연구는일반적인교통류상태에서교통관리기술에대한내용으로자율협력주행교통류를처리하기위한추가기술개발이요구됨 스마트하이웨이사업에서개발된원천기술에대한내용중가변속도제어, 램프미터링기술을수용하며, 교통류상태변화를수용하기위한추가기술을개발함 교통관리의통합연계방법에대한전략중일부기술에대한참고가가능함 자율협력주행도로시스템효과분석연구 자율협력주행도로시스템효과분석방법론개발 자율협력주행도로시스템효과분석 ITS 운영진단 평가방안연구 스마트하이웨이운전자의효율적인안내기법연구 ITS 운영진단 평가정의 ITS 운영단계별지표분석 야간및악천후시시인성확보방안도출 시인성 판독성이향상된조명표지판개발 한국교통연구원 (2014) 한국도로공사 (2009~2013) 기존 ITS 의효율적이운영을목적으로한연구로자율협력주행구현을위한효과분석지표설정측면에서차별됨 본연구는운전자의효율적인안내에그치지않고시인성확보등을하나의효과척도및지표로고려하고자함 지표선정방법및지표분석방법측면에서연구방법론연계 운전자의효율적인안내기법에서제시된지표들과자율 주행도로시스템효과분석지표개발간연계 자율협력주행도로시스템실용화법 제도개선방안연구 국내외자율협력주행관련법 제도정비및조직등개선방안도출 자율협력주행도로시스템관련법 제도재 개정 ( 안 ) 도출 자율협력주행기술교류및국내 외표준화추진 연구된바없음 자율협력주행을위한법 제도지원방안을연구개발하여자율협력주행의단계별도입및실용화를용이하게할수있음

138 라. 연구개발주요내용 o 1 세세부과제 1. 과제명 (2-1) 자율협력주행도로운영 관리기술개발 2. 연구목적 및배경 기존교통관리의경우개별교통관리기법이독립적인제어전략에따라운영되어왔으나, V2X통신기술과자율주행차개발로인하여전통적인교통관리와는구별되는교통관리전략이필요하게되었음자율주행차의단계별주행성능을고려하여자율주행차가전체도로운영효율을감소시키거나교통사고위험에노출될수있는요인에대하여사전에도로관리자가운영중이거나수집할수있는정보를서비스하여최적의도로주행을지원하고자함. 자율협력주행도로시스템의단계를구분하고필요한기술과서비스를정의 3. 연구개발목표 4. 기술개발및산업 / 시장동향 자율주행대상도로선정기준을개발하고자율주행도로시스템을제어하기위한도로교통운영관리체계구축방향을수립도로교통상황별최적운행조건을분석하여주행기준 ( 속도, 차간거리등 ) 을개발자율협력주행도로시설과운영시스템의요구성능기준을개발하여유지관리기준서를도출 ( 완성차社 ) 개별부품단위가아닌他산업의기술과융 복합된자동차단위의기술개발을통하여시장선점추진 - GM은자율주행시스템, 운전자지원시스템을개발중이며, IT기술을접목한자동차무선인터넷분야를선도 - 아우디는 CES 2015에서양산개념에가까운자율주행기술을기반으로스탠포드대학이있는팰로앨토에서라스베가스까지 900km 구간자율주행시연 - Benz는 2013 프랑크프르트모터쇼에서 "S-Class Intelligent Drive" 기술을소개하고 CES 2015에서자율주행컨셉카공개 - BMW는 2012년콘티넨탈과함께 2020년에 Highly Automated Driving 의상용화를목표로공동연구를추진한다고발표함 - 토요타는자사의자동차빅데이터를활용해고객맞춤형엔터테인먼트, 텔레메틱스등부가서비스를지속적으로제공 ( 부품社 ) 스마트카안전부품기술력을더욱강화하고전자제어기술수준을향상시켜안전시스템의시장점유율을확대중 - 보쉬는충돌사전경고장치등의안전예고시스템부품을개발하고, 전자제어소프트웨어의기능향상기술개발 - 콘티넨탈은자세제어장치, ACC 등스마트카시스템뿐만아니라핵심센서기술에도집중하고있으며최근반도체회사를인수 (IT 社 ) 스마트폰등무선통신장치중심으로시작된개방형정보통신기술발전추세의수혜상황을적극활용 - MS는자동차안에서음성인식컨트롤, 휴대전화연결, 영화감상등이가능한인포테인먼트운영체계를개발하여완성차社에게제공 - 구글은 BMW 내비게이션, GM 온스타와연계하는플랫폼을개발하여맵을통해관련시장의선점전략을추진중 - 구글은도요타의프리우스를개조해서만든 구글카 를이용일반도로주행실험에성공하였으며, 네바다주에서는 2012년 3월스스로운전하는자동차 ( 구글카 ) 에운전면허를발급하는새법을시행함 - 중국의추격및시장포화로성장이둔화된국내 IT 기업의스마트자동차산업분야진출이활발 - LG전자는자동차설계회사인 V-ENS를인수하고 ( 13.7), 14년초스마트카연구소를신설

139 - 삼성전기는자동차용전장부품시장진출을위한중장기로드맵을수립 ( 14) (ICT 인프라 ) 선진국은자동차-ICT- 도로연계 (Cooperative ITS: C-ITS) 융합기술에대한연구를활발히진행중이며, 테스트베드를실도로에서운영중 - ( 미국 ) VSC-3 프로젝트 (CAMP-VSC2 후속프로젝트 ) 에서는 8개의자동차완성업체 (GM, 포드, Benz, VW, 도요타, 닛산, 혼다, 현대기아 ) 가 DOT(NHTSA, RITA) 와함께 V2V 자동차안전기능의실증평가를수행 ( 10~ 14 년 ) - ( 한국 ) 국토부에서교통체증해소, 교통사고예방을위하여 '07년스마트하이웨이사업, '14년부터 C-ITS 시범사업을추진중이며, WAVE 통신및서비스에대한표준, 인증, 주파수지정그리고 '17년부터상용화를추진할계획 (R&D 및사업화 ) 정부주도로교통사고제로화를위한장기적인개발계획을수립하고완성차와부품社의기술개발을적극지원中 - ( 미국 ) 1991년에 AHS(Automated Highway System) 계획을시작하여 1997년에대규모의자동운전의시범이이루어졌으며 7팀이협조형및자율형의자동운전자동차를주행 - (EU) SAFESPOT 프로젝트에서자동차- 도로간, 자동차- 자동차간정보교환협력시스템을통합한안전시스템을개발함 - (EU) SARTRE 프로젝트 ( 09.9~ 12.12) 에서연비향상과배기가스감소를목표로고속도로에서숙련된운전자가운전하는트럭을수대의자동차들이자동으로추종하고, 군집주행하는기술을구현함 - ( 일본 ) 자율주행자동차의연구를지능형자동차에대한 3단계의프로젝트 (Intelligent Vehicle, PVS(Personal Vehicle System), AHVS(Automated Highway Vehicle System)) 를통하여발전시킴 - ( 일본 ) ITS 기술에대한정부의지대한관심으로이미 70년대부터 ITS 적용기술에대해연구를했고, 4개의정부부처가연합으로 ITS 적용기술에관한지원을하고있음 - ( 일본 ) ITS-Safety 2010( 09~) 에서인프라협조형안전운전지원시스템을위하여 DSSS, ASV, Smartway 등을포괄하는대규모검증시험을추진중 - ( 중국 ) 실제고속도로에서무인으로선행자동차와차선을따라달리다가스스로차선과도로를바꾸고선행자동차를추월하는기술시연 - (IT업계 ) AT&T, 파나소닉등글로벌정보통신기업은자동차와 ICT와의교통혼잡을감소하고, 운전자의편이성을향상시키기위해대중교통혼합상황에서의자동차의군집주행에대한연구를위해 SARTRE 프로젝트에 09년부터 12년까지 640만유로를투입한연구를진행융합기술에대한투자확대및시장개척을추진 - ( 싱가포르 ) 싱가포르교통부는무인전기차를이용하여공항 / 기차역으로승객을이동시키는호출형우버서비스를 2015년부터제공할계획 - ( 한국 ) 국토부는 창조경제실현을위한국토교통연구개발중장기전략안 (14~23) 을수립하여자율주행도로를 10대프로젝트로선정 - ( 한국 ) 산업부는 자율주행자동차 과제기획및예비타당성조사현재추진중 5. 기존기술활용방안 6. 기술개발필요성 자율주행관련교통, ICT, 자동차등의기존개발기술들과현재국토부에서진행중인차세대 ITS(C-ITS) 관련시스템기술의연계활용방안마련자율주행자동차및첨단도로기술은현재연구및개발중에있으나, 자율주행차량의도로주행과관련된기술실용화에대비한자율협력주행도로교통운영에관한연구는미흡함 자율협력주행도로시스템의단계별서비스기술및시스템정의 7. 주요연구 개발내용 - 자율주행도로시스템단계및기술 / 서비스정의 - 단계별구축시스템 ( 안 ) 도출및요구사항정의자율협력주행단계별도로시스템구축및운영방향연구 - 자율주행구현단계별대상도로체계선정전략개발 - 자율주행도로시스템제어를위한도로교통운영관리체계구축방향수립

140 도로교통상황별 ( 기상, 가시거리, 노면상태, 돌발상황등 ) 주행기준 ( 속도, 차간거리등 ) 개발 - 상황별최적운행조건분석 - 상황별주행기준개발자율협력주행도로및시스템유지 관리매뉴얼개발 - 자율협력주행도로시설및시스템최소요구성능기준개발 - 자율협력주행도로시설및시스템유지관리기준서개발 8. 정부지원의 타당성 교통과 ICT, 자동차기술등을접목한자율협력주행도로시스템은정부의 SOC 투자방향인건설보다는운영효율성을중시하는정책기조에부합되는사업이며, 궁극적으로국민의안전및편리성향상, 사회경제적비용절감및관련산업의활성화를유도한다는취지에서정부의적극적인개입이필요함 9. 기술확보 전략 교통, ICT, 자동차등의기술들이융합된연구개발진행이필수적이며, 특히자율주행차량관련기술을보유하고있는상용차업체와의긴밀한협업을통한기술확보기존국내완료되거나진행중인스마트하이웨이, C-ITS 관련사업및차량제어기술에대한사례조사및연계를통한기술확보 10. 기술개발최종성과물및활용방안 최종성과물 도로시스템단계및서비스, 기술정의서시스템요구사항정의서자율주행구현단계별대상도로체계선정및운영관리전략서최적운행조건평가서최적주행기준서및논문자율협력주행도로시설및시스템요구성능기준요구서도로시설및시스템지침서, 매뉴얼 활용방안 자율협력주행테스트베드시범적용 자율주행 3 단계 (NHTSA Level 3) 기술개발에활용 구분 연구개발과제의규모 (50억원이내 ) ( 연구기간 5년이내 ) 12. 기대효과및파급효과 연차별 정부 연구비민간 ( 백만원 ) ( 추정 ) 합계 정부 1,200 총총연구기간 5년 연구비 민간 400 연도별 ( 백만원 ) 평균소요 11명 총합계 1,600 인력 자율협력주행도로시스템의실시간교통관리및운영전략확보 교통안전및편리성향상, 사회경제적비용절감및관련산업의활성화

141 o 2 세세부과제 1. 과제명 (2-2) 자율협력주행도로시스템효과분석연구 2. 연구목적및배경 3. 연구개발목표 4. 기술개발및산업 / 시장동향 5. 기존기술활용방안 6. 기술개발필요성 기존의미시적시뮬레이션모형의경우인간의인지반응시간과행동에기초한차량운행상태를묘사한교통류를기반으로분석하였으나자율주행차의개발로인하여새로운교통특성이예측됨또한, 본연구에서개발되는자율협력주행도로시스템의지원을받는자율주행차가그주행기술이개선됨에따라도로운영효율을향상시키고교통사고감소, 환경개선에미치는영향을분석할필요성이있음자율협력주행도로시스템도입을통한시스템의효과분석 ( 교통사고, 도로용량, 교통환경 ) 및평가 ( 경제성포함 ) 를위하여다양한효과지표및척도 (MOE) 를도출하여평가방법론을개발하고이를토대로효과분석차량간무선통신기반차량내경고정보제공시스템평가, 유비쿼터스환경기반교통관리전략분석등의첨단스마트카기능에대한효과평가연구를위하여교통시뮬레이션및 API 기능을활용한연구가국내외적으로활발히수행되고있음 - 기존연구에서는대부분미시적교통류시뮬레이터를구현하고, 시뮬레이션을통해수집된개별차량주행궤적자료및검지기자료를수집하여추가적인가공을통해결과를도출 - 또한미시적교통류시뮬레이터와 API 기능을이용하여첨단교통시스템환경 (V2V, V2I 통신기반 ) 을구현하여분석자율주행시스템의효과를평가하기위한국외연구사례가있으며, 용량의증대및교통류상태에대한다양한효과가있는것으로분석됨 - 10 vehicles platoons, 용량 7,489vph까지증가 (Ioannou, P., 1997) - 용량 2,100vphpl 상태에서 ACC 적용시용량 20% 증가, CACC 적용시용량 60% 증가 (VanderWerf, J., 2004) - CACC 적용시, High Traffic Density 에서의효과가상승하는것으로분석되었고, 특히 MPR 영향력이큰것으로분석 (Arnaout, G., 2011) - MPR의증가에따른충격파속도의감소효과 (Schakel, W., 2010) 차량-ICT 융복합교통시뮬레이션연계기술개발에관한특허출원은매년특허건수및특허출원인이급격히증가하고있는성장기의기술발전형태를보이고있으며, 특히시뮬레이션용 V2X통신기능구현기술의출원비중이전체 72.1%(2014 년기준 ) 로압도적인출원비중을차지하고있으며, 2000년대에본격적으로확산되고구현발전되고있음기존 ITS 및교통운영관리효과분석에사용된다양한효과분석시스템 ( 미시교통시뮬레이션및차량시뮬레이터등 ) 의개발방법론및프로그램의적극활용향후 2단계연구개발시 차량-ICT 융복합교통시뮬레이션 기술개발결과물활용우리나라는현재자율주행관련도로시스템및자동차관련연구개발이정부및자동차업계를중심으로진행중이나, 자율협력주행도로시스템에대한효과분석및성능을평가할수있는관련기술개발은미비함 자율협력주행도로시스템효과분석방법론개발 7. 주요연구 개발내용 - 효과분석척도및지표개발 - 자료수집및통계처리자율협력주행도로시스템효과분석 - 자율협력주행도로시스템효과분석방법론개발 - 자율협력주행도로시스템효과분석시나리오개발및평가

142 8. 정부지원의타당성 9. 기술확보전략 자율협력주행도로시스템의도입은기존도로의교통사고예방, 도로용량확대, 교통환경개선, 운전자편의향상등을포함한다양한사회경제적효과를가져올것으로기대되며, 위의효과를정량적으로분석할수있는시스템의개발은필수적이며, 정부의적극적인개입이필요함국내외개발활용중인미시교통시뮬레이션및차량시뮬레이터등의활용및융복합개발을통한자율협력주행도로시스템의새로운효과분석기술확보 10. 기술개발최종성과물및활용방안 최종성과물 활용방안 효과분석척도및지표기준효과분석자료수집및내용지침서효과분석방법론보고서효과분석시나리오및평가보고서자율협력주행도로시스템다양한효과분석에활용자율주행단계별기술개발타당성제공 구분 연구개발과제의규모 (50억원이내 ) ( 연구기간 5년이내 ) 12. 기대효과및파급효과 연차별 정부 연구비민간 ( 백만원 ) ( 추정 ) 합계 총정부 200 총연구기간 5년 연구비 ( 백만원 ) 민간 66 연도별총합계 266 평균소요인력 3명 자율협력주행도로시스템도입의다양한효과및편익제시 ( 교통사고예방, 도로용량확 대, 교통환경개선, 운전자편의향상, 경제적편익 )

143 o 3 세세부과제 1. 과제명 (2-3) 자율협력주행도로시스템실용화법 제도재 개정연구 2. 연구목적및배경 3. 연구개발목표 4. 기술개발및산업 / 시장동향 5. 기존기술활용방안 6. 기술개발필요성 자율협력주행도로시스템기술이실용화될수있도록관련기준과지침의시의적절한제정및개정으로제도화기반을마련할필요성이있음자율협력주행도로시스템기술개발단계에부합하는중장기적인단계별법제도와조직 인력개선방안을도출하여정비추진전략을수립자율협력주행도로시스템운영 관리기준, 법령 지침, 자율협력주행정보관리기준등관련법 제도의제 개정 ( 안 ) 도출자율협력주행과관련한국내외기술교류를통해표준화추진 (UN 국제협약 ) 비엔나국제도로교통협약 (Vienna convention on road traffic, 1968) 은 모든운전자가항상차량을조정할수있어야한다 는기존조항에보완규정을신설하여 시스템이운전자에의해전환또는중단될수있을것 을요건으로자율주행을승인 ( 14.4) ( 미국 ) 자율주행자동차의공공도로시범주행및 V2V 의무화에관한규제정비활발히진행 네바다를시작으로 15. 현재까지플로리다, 캘리포니아, 미시건주등에서자율주행자동차의시험주행허가면허발급등을내용으로하는법안이통과되었으며, 최근에는상용화를고려한본격적인규제연구및정비노력추진 - V2V 통신의소형차 ( 승용및경형화물 ) 장착의무화를위한법규제정예고 (Advanced notice of proposed rulemaking, 14.8) 및자동차용 V2V 통신을위한법규 (FMVSS 150) 제정방침발표 ( 영국 ) 2013 도로에관한행동계획 에서자율주행자동차의주행승인방침및관련기술개발에대한제도적지원의사를발표하고, 15년부터자율주행자동차의공공도로시범주행을위한본격적인규제정비를진행할예정 ( 한국 ) 국토부에서는스마트자동차시험운행을위한도로관련법제도개선을내용으로하는정책연구를 15년상반기에착수할예정스마트하이웨이, C-ITS 등기존사업에서제시된관련법제도정비방안과연계하여자율협력주행도로시스템 Level2 기술실용화를위한포괄적인법제도적기반구축미국, EU를중심으로자율주행기술개발과더불어기술도입을위한규제정비가활발히진행되고있으며, 각국의법제정비상황이향후자율주행관련국제시장의주도권결정에크게영향을미칠것으로예측되는만큼국내에서도법제전략수립및실질적인규제정비가신속하게추진될필요기존규제가기술개발및실용화를저해할위험성을미연에방지하고기술개발추이에따라실용화를지원할수있는단계적, 체계적인법제도적기반마련필요 국내외자율협력주행관련법 제도정비및조직등개선방안도출 - 국내외관련법제화현황조사및시사점도출 - 자율주행도로구축, 운영을위한단계별법제도개선방안및정비방안도출 7. 주요연구 개발내용 ( 교통사고시도로운영주체, 자동차제작사, 운전자가법적책임한계연구포함 ) - 자율주행도로구축에따른조직및인력개선방안 - 법제도정비추진전략수립자율협력주행도로시스템관련법 제도재 개정 ( 안 ) 도출 - 자율협력주행도로시스템운영및관리기준 - 법령, 지침조사분석및개정 - 자율협력주행정보관리기준마련

144 - 도로시설물법령, 지침조사분석및개정자율협력주행기술교류및국내 외표준화추진 - ISO 등국내외표준동향조사및모니터링 - 성능시험표준 ( 안 ) 개발및단체표준제안 8. 정부지원의타당성 9. 기술확보전략 자율협력주행도로시스템기술개발결과의사회적수용성확보를위해서는기술개발추이에따라단계적으로정부차원의법제도적지원이연계, 추진되어야함자율협력주행도로시스템은도로, 정보통신, 자동차, 환경등다양한분야법제도와연계되는만큼관련법체계의일관성및효율성확보를위해기술개발과병행하여정부주도사업으로추진하는것이타당함선진적으로자율협력주행관련규제개선을추진하고있는해외국가의입법실무자및연구기관과의네트워크확보를통해심도깊은사례조사도로교통및자동차등기술전문가와다부처정책입안자, 법제전문가와협업하여법제도적현안을발굴하고, 효과적인해결을위한전략수립 10. 기술개발최종성과물및활용방안 최종성과물 국내외관련법제도현황조사서국내법제도개선방향보고서국내법제도정비방향보고서조직및인력 (Governance) 개선방안보고서법 제도정비추진전략서도로시스템운영및관리기준서경찰및도로교통관련법령, 지침조사분석및개정 ( 안 ) 지율주행관련정보수집관리지침서도로시설물법령및지침개정 ( 안 ) 활용방안 자율협력주행도로시스템기술의사회적수용과정에서발생할수있는법제도적문제해결자율협력주행도로관련기술도입과관련하여향후법령, 지침제개정을위한입법기초자료로활용자율협력주행교통류관제시스템의효율적운영을위한선제적법제도기반확립 구분 연구개발과제의규모 (50억원이내 ) ( 연구기간 5년이내 ) 12. 기대효과및파급효과 연차별 정부 연구비민간 ( 백만원 ) ( 추정 ) 합계 정부 580 연구총민간 193 기간 5년 연구비 연도 ( 백만원 ) 별총합계 773 평균소 6명 요인력 자율협력주행도로시스템개발의실용화를위한신속하고합리적인법제도정비 기술개발속도에부합하는규제개선을달성함으로써향후자율주행관련시장주도를위한 핵심적인제도적기반구축

145 마. 최종성과물및성과지표 세세부과제 성과목표성과지표측정방법단위목표치가중치 (0~1) 목표치설정근거 자율협력주행도로운영 관리기술개발 자율협력주행도로시스템효과분석연구 자율협력주행도로시스템실용화법 제도개선방안연구 1 논문학술지게재논문건수건 도로교통상황별주행기준총 2 편 2 보고서보고서편 지침 / 매뉴얼 지침서건 자율협력주행단계별도로시스템구축및운영방향보고서 도로교통상황별주행기준보고서 도로시설및시스템운영지침 1 건 유지관리기준서및매뉴얼 1 건 1 논문학술지게재논문건수건 자율협력주행효과분석 2 편 2 지식재산권특허출원건수건 자율협력주행효과지표 1 건 3 보고서보고서편 자율협력주행도로시스템효과분석 1 논문학술지게재논문건수건 보고서보고서편 지침 / 매뉴얼 지침서건 법 제도해외사례및개선방안 자율협력주행도로시스템운영관리기준 국내외표준화동향및추진방안 국내외법제도현황조사서 국내법제도개선 정비방안 관련법령및지침개정 ( 안 ) ISO표준화동향보고서 성능시험표준 ( 안 ) 자율협력주행도로시스템운영관리기준 정보수집및관리지침서 바. 연차별성과목표 세세부과제 성과목표 자율협력주행도로운영 관리기술개발 자율협력주행도로시스템효과분석연구 자율협력주행도로시스템실용화법 제도개선방안연구 연차별목표 성과지표 1차년도 2차년도 3차년도 논문 2 보고서 차년도 5 차년도 지침 / 매뉴얼 1 1 논문 1 1 지식재산권특허 1 보고서 1 논문 보고서 지침 / 매뉴얼

146 사. 성과물검증방안 아. 기술수요처및실용화방안 세부과제 자율협력주행도로시스템운영 관리기술개발 세세부과제 1 2 목표성과물기술수요처실용화방안 자율협력주행단계별도로시스템구축및운영방안 도로교통상황별주행기준 도로시설및시스템운영 유지관리기준 자율협력주행도로시스템효과분석척도 (MOE) 및지표 자율협력주행도로시스템효과분석시나리오 ( 방법론 ) 국토교통부 / 한국도로공사 / 지자체 국토교통부 / 한국도로공사 / 지자체 / 기술개발기업체 국토교통부 / 한국도로공사 / 지자체 / 관련기업체 자율협력주행도로선정 자율협력주행도로시스템의기술 / 서비스목표계량화 자율협력주행도로의교통관리전략수립 자율협력주행도로시스템서비스도출 자율협력주행도로시스템기술수준설정 자율협력주행도로정성적 / 정량적효과측정 자율협력주행도로시스템기술개발목표설정 자율협력주행도로정성적 / 정량적효과측정 3 자율협력주행관련법 제도및조직등개선방안 자율협력주행도로시스템기술표준 국토교통부 / 한국도로공사 / 지자체 / 관련기업체 자율협력주행도로시스템구축정책수립 자율협력주행도로시스템기술개발목표설정

147 3. 3 세부과제개요 : 자율주행자동차연계협력주행실증기술개발 가. 연구개발목표 세부과제의개념세부과제의범위기술개발목표 I2V 로제공된도로정보 ( 차선, 가드레일, 표지판, LDM 등 ) 를이용하여자동차 환경센서의인식성능을향상시키거나자동차환경센서로써인식이불가능한원 거리위험상황정보 ( 도로내정지차량및낙하물, 합류로접근차량등 ) 를차량내 에서융합처리하는기술개발 기존 GPS 의측위오차를자율주행자동차의차량제어가가능한수준으로줄이기 위하여 GPS 반송파기반측위보정및정밀전자지도랜드마크속성정보를자동 차에서활용하는기술개발 도로시설을연계하여향상된차량인식성능및고정밀복합측위기반자율협력 주행을달성하기위하여자동차의속도, 차간거리, 차변변경등을제어하는기 술과실증도로 (Test Bed) 에서시연하는기술개발 시간적범위 : 2019년 ( 최종목표연도 : 2022년 ) 공간적범위 : 자동차전용도로 연구적범위 - 차량의도로시설인식성능향상기술개발 - GPS 반송파기반측위보정정보, 정밀전자지도 LandMark, 자동차환경센서 를융합한 GPS 음영지역해소고정밀복합측위기술개발 - 도로교통상황정보, 고정밀복합측위정보등을통합한차량제어기술개발 자율주행자동차연계협력주행실증기술개발 차량의도로시설인식성능향상기술개발 - 도로시설 ( 차선, 가드레일, 표지판, LDM 등 ) 연계차량인식성능향상요구도 반영모듈설계 ( LDM : Local Dynamic Map) - 도로시설연계차량인식성능향상모듈시작품개발 - 도로시설연계차량인식성능향상 S/W 개발 - VRDS 기반도로시설연계차량인지성능평가및상관모델개발 ( VRDS : Virtual Reality Driving Simulator, 가상환경드라이빙시뮬레이터 ) - 도로시설연계차량인식성능 low 데이터취득, 가공, 운용기술개발 - 도로시설연계차량인식성능시험및보완 GPS 반송파기반측위보정정보, 정밀전자지도 LandMark, 자동차환경센서를 융합한 GPS 음영지역해소고정밀복합측위기술개발 - 차량용고정밀복합측위성능요구도반영모듈설계 - 차량용고정밀복합측위모듈시작품개발 - 차량용고정밀복합측위 S/W 개발 - 고정밀복합측위성능정량적평가기술개발및시험평가표준프로세스구 축 도로교통상황정보, 고정밀복합측위정보등을통합한차량제어기술개발 - 도로교통 - 차량주행정보통합및주행상황판단 /HVI 기술개발 ( HVI : Human Vehicle Interface) - 도로교통 - 차량통합정보기반자율주행차량제어기술개발 - 차량제어성능및운전자수용성평가기술개발

148 나. 연구개발필요성및정부지원필요성

149 세부과제명기존연구과제 ( 최상위과제명 ) 검토결과 과제명주요내용과제명주요내용 연구기관 ( 연구기간 ) 차별성 연계방안 자율주행자동차연계협력주행실증기술개발 차량의도로시설인식성능향상기술개발 GPS 반송파기반측위 보정정보, 정밀전자지도 LandMark, 자동차환경센서를융합한 GPS 음영지역해소고정밀복합측위기술개발 도로교통상황정보, 고 정밀복합측위정보등을통합한차량제어기술개발 무인자율주행차량및로봇을위한주행제어시스템개발 ICT 기반차량 / 운전자협력자율주행시스템 (Co- Pilot) 의판단 / 제어기술개발 무인자율주행차량에대한이해 차량제어시스템에대한이해 주행제어기에대한이해 차량주행제어모델설계 차량주행제어기설계 주행시험을통한검증및 수정보완 Co-Pilot 시스템설계 Co-Pilot 시스템테스트 차량구축 Co-Pilot 시스템판단 / 제어 핵심요소기술설계 Co-Pilot 시뮬레이션환경 구축 Co-Pilot 차량제어알고 국민대학교 (2009~2010) 한국전자통신연구원 (2012~2017) 기존과제는무인자율주행의기초연구에대한 과제로본과제에서추구하는실주행측면에서의안전성및정확성에대해추구하는면이다르기에차별성이있음 기존과제는 ICT 인프라 (LTE) 를기반으로도심내의자율주행시스템을개발하는것이목표로본과제의고속도로상에서의자율협력주행과는차별성이있으며, 기존과제는연구기관중심의선행연구수준으로 기존과제가보여주는 기초적인제어모델에서더발전된모델이향후개발중이기에해당기술의연계가능성은있음 기존과제가 ICT 인프 라 (LTE) 와연계된 Co-Pilot 시스템이지만, 차량제어시스템의구조및아키텍처는연계가능성이있음 과제 리즘설계 본과제와같이수요기 업이참여하여실용화

150 세부과제명기존연구과제 ( 최상위과제명 ) 검토결과 과제명주요내용과제명주요내용 연구기관 ( 연구기간 ) 차별성 연계방안 기술을개발하는부분 에서는차이점이있음 통합충돌안전제어시스템개발 전방감지센서 통합 ECU 개발 통합제어알고리즘 제동제어로직개발 만도 (2006~2011) 기존과제는차량용환경센서로써운전자의안전을고려한능동안전시스템의개발을목표로하고있으며, 차량용환경센서와 V2X 무선통신정보를통합하여자율주행을구현하는본과제와는차별성이있음 기존과제의근거리 장애물을차량용환경센서로인식하는부분과차량모션을제어하기위한구동, 제동, 조향, 현가장치는활용이가능할것으로보임 자동차전용도로자율주행핵심기술개발사업 자동차전용도로주행이가능한 NHTSA 레벨 3 수준의 자율주행자동차핵심기술개발 차량용 5대서비스 차량용 10대핵심부품 차량용시스템및부품평가 검증 산업부산업엔진 예타사업 산업부에서예타사업으로추진중인자율주행핵심기술개발사업은자율주행자동차의시스템및핵심부품의국산화 실용화를목표로하고있음 산업부예타사업에서 개발될차량용시스템및핵심부품을본과제에활용하고본과제의실증도로기반의정량적성능평가방법은산업부예타사업에활용이가능할것으로보임

151 라. 연구개발주요내용 3-1 세세부과제 1. 과제명 (3-1) 차량의도로시설인식성능향상기술개발 2. 연구목적 및배경 도로교통기반첨단교통체계및차량에각종센서를부착한정보등을이용한자율주행차량 (Autonomous Vehicle) 등단독시스템에서 ITS와차량이연계된 " 차량-도로협력시스템 (Intelligent Cooperation System)" 기반으로진화단계중임도로시설을연계한차량인식성능향상기술은기존차량환경센서보다정확하고신뢰성을높일수있으며이는자율협력주행안전시스템으로서필요한기술임도로시설과연계하한 ITS-자동차융합을기반으로하는산업은미국, 일본, EU 등에서국가및산업경쟁력향상을위해전략적으로추진하고있는신산업이며, 타산업 ( 교통, 물류, 보험등 ) 으로의파급효과및경제적시너지효과가매우큼 3. 연구개발 목표 도로시설연계차량인식성능향상 S/W 개발 도로시설연계차량인식성능향상모듈시작품개발 도로시설연계차량인식성능시험및보완 4. 기술개발 및산업 / 시장동향 미국는자동차산업과도로인프라를연계하여인프라기반능동형차량인식기술을지향하고있으며이런센싱기술은 ITS 분야의핵심요소로인식되고있음 EU의 SAFESPOT 은 EU 지원연구프로젝트이며첨단차량과첨단도로의효율적운영을통한도로안전과잠재적인위험요소를인지하고안전거리유지와주변환경에따른운전자의시공간적상황을인지시켜사고를예방하는 safety margin assistant 기술의개발에그목적을두고있음도로시설을연계한차량인식성능향상기술은현재선진국에서주도적으로개발되고있는차량중심의무인주행기술과함께인프라 IT 기반의자동차- 인프라간의통신을이용한새로운기술이며, 차량의자율주행상황인지를위해, 도로인프라에서주행장애물및주행상황정보를수집하여차량에게제어정보를제공하고있음 5. 기존기술 활용방안 차량용환경센서기반의인식성능기술, 스마트하이웨이사업의연구성과물, 산업부의소재부품 기술개발사업및산업핵심기술개발사업에서연구개발되었던스마트자동차핵심부품들을최대 한활용할예정임 6. 기술개발 필요성 차량용환경센서기반의인식기술의정확성향상및신뢰성을확보하기위한도로시설연계를통한차량인식성능기술개발이필요함도로시설연계차량인식성능기술은도로시설을적극적으로활용하는기술로서기존의스마트하이웨이기술등을연계하여추가적인연구개발이필요함차량인식성능연구개발이지연될경우, 핵심표준특허의선점에어려움이예상되며이로인한기술경쟁력약화및글로벌시장선점의기회를상실할수있음

152 도로시설연계차세대차량인식기술개발 7. 주요연구 개발내용 - 도로시설 ( 차선, 가드레일, 표지판, LDM 등 ) 연계차량인식성능향상요구도반영모듈설계 - 도로시설연계차량인식성능향상모듈시작품개발 - 도로시설연계차량인식성능향상 S/W 개발 - 도로시설연계차량인식성능시험및보완 8. 정부지원의 타당성 도로시설연계자동차인식성능향상을위한기술은미국, 일본, EU 등에서국가및산업경쟁력향상을위해전략적으로추진하고있으며, 타산업 ( 교통, 물류, 보험등 ) 으로의파급효과및경제적시너지효과가매우큼본기술의경우, 차량관련기술과더불어인프라기술이중요한위치를차지하므로, 특정민간업체가연구및개발하기에한계가있음 자율협력주행산업의글로벌시장을선도할수있는중소 중견기업을집중적으로육성하고 국가경쟁력강화를위하여장기적인집중투자가필요함 9. 기술확보 전략 실용화중심의연구개발로 ITS, ICT, 자동차등의분야가포함된산업계, 학계, 연구기관중심의컨소시엄을구성하여공동연구로수행함국내외유사기술문헌를수집, 분석하여기술차별화를위한전략을도출함. 또한, 관련분야의전문가들의자문을통한의견을수렴하는워크숍을실시함. 국내외 C-ITS 관련사업및유사도로시설연계차량인식성능프로젝트사례를조사함 도로시설연계차량인식성능설계서 10. 기술개발최종성과물및활용방안 최종성과물 활용방안 도로시설연계차량인식성능향상모듈시작품도로시설연계차량인식성능향상 S/W 시험성적서및보완설계서스마트자율협력주행차량안전시스템구현시활용함완성차업체, 자동차부품업체등과연계한스마트자율협력주행차량안전시스템의상용화모델을수립함 11. 기대효과 및 파급효과 저비용의자율협력주행차량안전시스템구현및자율주행도로 - 자동차연계성확보로개발기 술의실용화및글로벌시장의선도가가능함 도로시설연계를통한차량인식성능이향상되어다양한서비스모델개발이가능함

153 3-2 세세부과제 1. 과제명 (3-2) GPS 반송파기반측위보정정보, 정밀전자지도 LandMark, 자동차환경센서를융합한 GPS 음영지역해소고정밀복합측위기술개발 2. 연구목적 및배경 스마트협력주행시스템에있어서고정밀의측위정보는필수불가결한요소이며정확한위치정보획득을위한많은연구들이수행되고있고차량안전제어시스템기반의다양한서비스를위해 ITS와 GIS와밀접한의존도를가지고진화하고있음자동차환경센서와기존의 GPS 보정정보, 정밀전자지도랜드마크등을융합하여고정밀도를갖는복합측위기술개발을목표로함자율협력주행에서고속에서도안정적인주행을위해서는성능과신뢰수준이높아야하지만, 기존의고가의 DGPS의경우주변환경에영향을많이받는문제가있어서도로정보을활용한저가의 GPS기반의고정밀복합측위기술에대한요구및연구개발이활발히진행중임 3. 연구개발 목표 차량용고정밀복합측위모듈시작품개발 차량용고정밀복합측위 S/W 개발 고정밀복합측위성능정량적평가기술개발및시험평가표준프로세스개발 4. 기술개발 및산업 / 시장동향 고정밀복합측위기술과밀접한연관성이있는정밀지도개발의경우유럽에서는자동운전장기계획인 ' 호라이즌 2020' 을 2014년부터추진하고있으며, 미국의경우도 2015년부터전략적연구개발플랜을가동할예정임ㅇ일본내각부는국토교통성등관련부처와지방자치단체, 민간기업과제휴를통해자동차자동운전을위한복합지도정보플랫폼 ' 글로벌타이밍맵 ' 개발을추진하여자동차의자동운전센서기능에고도의지도정보를더해자동운전의정밀도를높이는기반을마련하고있음최근글로벌시장에서 ADAS 맵을구축하기위한노력이진행되고있으며이를활용한스마트자동차고안전시스템의양산적용이검토되고있으며자율주행자동차관련산업의시장선점을위하여선진국뿐만아니라후진국 ( 중국 ) 에서의연구개발이가속화되고있음 5. 기존기술 활용방안 차량용환경센서기반의스마트자동차기술, 스마트하이웨이사업의 SMART 도로 - 자동차사고예 방지원기술, 산업부의소재부품기술개발사업및산업핵심기술개발사업에서연구개발되었던 스마트자동차핵심부품들을최대한활용할예정임 6. 기술개발 필요성 미국, 유럽, 일본을중심으로자율협력주행및자율자동차기술의상용화하기위한연구가활발히진행되고있으나, 보다고정밀의측위기술이필요하며기존의차량용환경센서기반의정밀전자지도랜드마크등을융합한기술개발이선행되어야함기존 GPS기반의측위기술은정확도가부족한반면, 자동차환경센서와전자지도랜드마크를활용하여보다고정밀측위기술의연구개발이필요함 GPS 반송파기반측위보정정보, 정밀전자지도 LandMark, 자동차환경센서를융합한고정밀복합측위기술은기존의스마트하이웨이기술을발전시키는형태의연구개발이필요함연구개발지연시, 핵심표준특허선점이곤란하여이와관련된서비스시장에취약하여국제경쟁력상실을초래할수있음

154 도로정보및자동차환경센서융합기반고정밀복합측위기술개발 - 차량용고정밀복합측위성능요구도반영모듈설계 7. 주요연구 개발내용 - 차량용고정밀복합측위모듈시작품개발 - 차량용고정밀복합측위 S/W 개발고정밀복합측위성능평가기술개발 - 고정밀복합측위성능정량적평가기술개발및시험평가표준프로세스구축 - 고정밀복합측위성능시험및보완 8. 정부지원의 타당성 도로교통시스템기반시설은민간의수익성이낮고공공발주및국민의공익으로활용되는공공재에해당하므로민간단독의투자를기대하기어려워정부지원의성격에타당함자율주행산업의글로벌시장을선도할수있는중소 중견기업을집중적으로육성하고자동차-도로 -ICT-항법분야업체의공동참여를통한연계및융합을확대하여고부가가치서비스개발을위한장기적인투자및개발전략이필요함 9. 기술확보 전략 실용화중심의연구개발로 ITS, ICT, 자동차, 위성항법등의분야가포함된산학연관의컨소시엄을구성하여공동연구로수행함선진기술을보유하고실용화에성공한업체와의네트워크를통한기술교류및산학연전문가들의의견을수렴하기위한워크숍을실시함국내외 C-ITS 관련사업및고정밀측위기술에대한수집및분석을수행함 10. 기술개발최종성과물및활용방안 최종성과물 활용방안 차량용고정밀복합측위성능요구설계서고정밀복합측위모듈시작품고정밀복합측위 S/W TDP&TRS 및시험절차서시험성적서및보완설계서스마트자율협력주행차량안전시스템구현시활용함완성차업체, 자동차부품업체등과연계한스마트자율협력주행차량안전시스템의상용화모델을수립함 11. 기대효과 및 파급효과 고정밀복합측위기술을활용한자율협력주행차량안전시스템구현및자율주행도로-자동차연계성확보로개발기술의실용화및글로벌시장에서의기술경쟁력확보가가능함산업부에서추진중인자율주행자동차기술과의상호호환성및연계성확보로정부 R&D 간의시너지효과를극대화할수있고도로-자동차연계한새로운사업모델과시장창출이가능함

155 3-3 세세부과제 1. 과제명 2. 연구목적및배경 3. 연구개발목표 4. 기술개발및산업 / 시장동향 5. 기존기술활용방안 6. 기술개발필요성 7. 주요연구개발내용 (3-3) 도로교통상황정보, 고정밀복합측위정보등을통합한차량제어기술개발 복지교통사회의행복과삶의질향상을위하여안전한이동성을제공하고운전자와탑승자에게 quality-car-life 를지원하는것은우리에게주어진국가적당면과제이며최근글로벌시장에서도래되고있는자율주행시대에서도로와차량은상호연계성과호환성을바탕으로운전자에게주행, 회전, 정지라는일련의조작을적절하게지원할의무를가짐 자율주행도로시스템및차량시스템은기존의교통과기계중심의기술에서첨단센서, 정보통신, 지능제어등의신기술을융합한복지교통사회용융합시스템으로도로시스템과차량시스템이스스로주변환경을인식, 위험상황을판단, 운전자의안전주행을지원 ( 정보제공, 위험경고, 능동제어 ) 할수있어야함 이러한자율주행도로시스템및차량시스템은교통체증의해소, 교통사고의절감, 산업융합의촉진과같이그효과가클것으로기대됨 스마트자율협력주행차량안전제어설계기술개발 실도로환경스마트자율협력주행차량시스템평가기술개발 미국의 ITS 프로그램은미국교통부 (US DOT) 산하의연구혁신기술청 (RITA) 이주도하고있음. 연구혁신기술청내에 ITS Joint Program Office(JPQ) 을운영하고있으며 JPO 에서교통부 (DOT) ITS 프로그램및계획등에대하여 DOT 산하기관들과조율하는총괄역할을하고있으며 ITS 전략연구계획 (2010~2014, 5 년 ) 에의거 Connected Vehicle 프로젝트를중심으로진행되고있음. 이를지원하기위한다양한프로젝트들로구성 운영중에있고 C-ITS 기술에대한개발이후상용화를위한표준화, 법 제도정비, 국제협력등을지속적으로추진중에있음 최근글로벌시장에서첨단순항제어 (ACC : Advanced Cruise Control), 자동긴급제동 (AEB : Autonomous Emergency Brake) 등의스마트자동차고안전시스템의양산적용이확대되고있으며자율주행자동차관련산업의시장선점을위하여선진국뿐만아니라후진국 ( 중국 ) 에서의연구개발이가속화되고있음 일본국토교통성에서는 2020 년동경올림픽과맞추어실용화목표를세워 2012 년고속도로상에서자율주행을위한 Auto Pilot System 프로젝트 를수행하고있음. 또한 ACC & C-ACC 를활용한 V2X 연계차간거리의적정화를통해 Sag 구간에서의교통효율개선에관한연구개발을 2012 년부터 2014 년까지수행하였음 스마트자율협력주행차량안전제어를위한 ACC, AEB 등과같은차량용환경센서기반의스마트자동차기술, 스마트하이웨이사업의 I2 무선통신기반스마트도로 - 자동차사고예방지원기술, 산업부의소재부품기술개발사업및산업핵심기술개발사업에서연구개발되었던스마트자동차핵심부품들을최대한활용할예정임 교통혼잡해소, 정시성확보및교통사고예방등을위하여 ICT 융복합을통한도로교통의패러다임전환기술의연구개발이필요함 스마트자율협력주행도로시스템기술은도로교통의최상위기술로그간연구개발한스마트하이웨이기술등을활용하여지속적인연구개발이필요함 연구개발지연시, 핵심표준특허선점이곤란하여국제경쟁력상실과미래도로교통기술의종속을피할수없음 삼성은 LTE 특허다수선점으로이동통신국제경쟁력확보 (2012 년, 세계 1 위 ) 도요타는표준특허선점으로하이브리드자동차시장주도 (2007 년미국, 50.6% 이상 ) 도로교통 - 차량주행정보통합및주행상황판단 /HVI 기술개발 ( HVI : Human Vehicle Interface) - 도로교통 - 차량핵심부품인터페이스표준규격개발 - 도로교통 - 차량이종정보시공간정합및차량용단말기 UX/UI S/W 개발 ( UX : User Experience, UI : User Interface) 도로교통 - 차량통합정보기반자율주행차량제어기술개발 - 자율협력주행차량제어성능요구도반영시스템설계 - 자율협력주행도로 - 차량모델개발및 Lab 시뮬레이션

156 - 자율협력주행차량제어모듈시작품개발 - 자율협력주행차량제어 S/W 개발 - 자율협력주행시험차량제작및실증도로기술시연차량제어성능및운전자수용성평가기술개발 - 자율협력주행차량제어성능정량적평가기술개발및시험평가표준프로세스구축 - 자율협력주행차량제어성능시험및보완 - 실도로실차환경, 자율협력주행차량제어시스템운전자수용성평가 8. 정부지원의타당성 9. 기술확보전략 도로부문의기반시설은기본적으로국가발전의기여, 공공개념의대규모사회적기여효과가발생되므로정부지원사업으로추진하는것이타당함 도로를기존 SOC 관점에서기반시설로인식되었다면, 이제는 ICT 기술을접목한지능화된도로는소프트웨어적시설로인식을전환시키는계기가될것임. 즉 ITS 사업은정부의 SOC 투자방향인건설보다는운영효율성을중시하는정책기조에부합되는사업이므로, 정부의정책방향으로관련산업을유도한다는취지에서적극적인개입이필요함 자율주행산업의글로벌시장을선도할수있는중소 중견기업을집중적으로육성, 자동차 - 도로 -ICT 업체의공동참여를확대하고산업융합을통한창조경제실현및국가경쟁력강화를위하여장기적인집중투자가필요함 실용화중심의연구개발로 ITS, ICT, 자동차, 위성항법등의분야가포함된산업계, 학계정부연구기관의컨소시움으로구성하여공동연구로수행함 선진기술을보유하고실용화과업을수행한경험이있는해외실무자및기관과의네트워크를확보함. 즉산학연연계와협조를통해수행함으로써다양한분야의의견수렴이가능하고특히외국전문가들의의견수렴을위한워크숍이나현지방문조사등을실시함 국내외 C-ITS 관련사업및차량안전제어기술에대한철저한사례를조사함 10. 기술개발최종성과물및활용방안 최종성과물 도로-자동차연계기술동향보고서자율협력주행차량안전제어 User Case 분석서도로교통 -차량핵심부품인터페이스표준규격서도로교통 -차량이종정보시공간정합및 UX/UI 관련 S/W 자율협력주행시뮬레이션보고서및시험지침서자율협력주행차량제어모듈시작품자율협력주행차량제어 S/W 실차시험절차서및성능평가장비 TDP&TRS 및시험절차서운전자수용성평가보고서및시험지침서운전자피로도측정장비및설문조사서자율협력주행국제표준화보고서 PG, 체험도로기반자율협력주행시연보고서실증도로기반자율협력주행시연보고서 활용방안 스마트자율협력주행차량안전시스템구현시활용함 완성차업체, 자동차부품업체등과연계한스마트자율협력주행차량안전시스템의상용화모델을수립함 11. 기대효과및파급효과 저비용의자율협력주행차량안전시스템구현및자율주행도로 - 자동차연계성확보로개발기술의실용화및글로벌시장의선도가가능함 세계최초의자율협력주행차량안전시스템상용화가가능함 산업부에서추진중인자율주행자동차기술과의상호호환성및연계성확보로정부 R&D 간의시너지효과를극대화할수있고도로 - 자동차패키징형사업모델발굴이가능함