수시 16-38 첨단인프라기술발전과국토교통분야의과제 - 자율주행자동차를중심으로 - Advanced Infrastructure Technologies and National Territorial Development -Focusing on Autonomous Vehicles- 이백진외
첨단인프라기술발전과국토교통분야의과제 - 자율주행자동차를중심으로 - Advanced Infrastructure Technologies and National Territorial Development - Focusing on Autonomous Vehicles - 이백진, 김광호, 박종일
연구진이백진국토연구원연구위원 ( 연구책임 ) 김광호국토연구원책임연구원박종일국토연구원책임연구원 외부연구진강경표한국교통연구원연구위원김원호서울연구원연구위원문병섭한국건설기술연구원연구위원추상호홍익대학교교수최성태홍익대학교연구교수 연구심의위원김호정국토연구원선임연구위원오성호국토연구원연구위원이재용국토연구원연구위원윤서연국토연구원책임연구원
주요내용및정책제안 FINDINGS & SUGGESTIONS 본연구보고서의주요내용 자율주행자동차도입은교통에큰영향을가져오나시장도입시기, 소비자반응, 영향정도의불확실성등으로중장기교통계획반영이곤란해계획의실효성문제발생 자율주행자동차에대한소비자선호도조사결과, 자율주행기술수준이높을수록소비자선호도와최대지불의사액이증가하고, 이용빈도와장거리통행량증가예측 자율주행옵션별평균지불의사액은 일반도로자동운전 이약 66만원, 자동주차 약 63.9만원, 혼잡도로자동운전 약 62.1만원정도임 자율주행자동차는공공의협력형 ITS(C-ITS) 서비스와연계될때선호도가증가되고, 장래기술수준이다양한자율주행자동차의혼재가능성이높음 본연구보고서의정책제안 자율주행자동차의도입과확산과정에서일반자동차와혼재, 기술수준이다양한자율주행자동차혼재등발생가능한교통문제들에대해단계별대응방안마련필요 협력형 ITS(C-ITS) 사업을포함지금까지공공부문에서추진해온도로 ITS 사업에의지속적인투자및고도화필요 자율주행자동차의도입과확산과정에서교통체계전반을고려하고사회적편익을최대화하는관점에서공공의주도적이고능동적역할필요 주요내용및정책제안 i
차례 CONTENTS 주요내용및정책제안 i 제 1 장연구의개요 1 1. 연구의배경및필요성 3 2. 연구의목적 5 3. 연구의범위및방법 5 4. 선행연구와의차별성 8 5. 연구의기대효과 9 제 2 장자율주행자동차의국내외정책동향 11 1. 자율주행자동차의정의와관련기술 13 2. 자율주행자동차정책추진동향 17 제 3 장자율주행자동차도입에따른영향과주요논점 25 1. 자율주행자동차도입에따른교통부문의영향 27 2. 자율주행자동차도입에따른교통부문의주요논점 32 차례 iii
제 4 장자율주행자동차에대한이용자의식과선호도 37 1. 조사의개요 39 2. 주요분석결과 40 제 5 장자율주행자동차도입에따른주요과제 51 1. 주요과제도출의개요 53 2. 교통계획분야의대응과제 54 3. 교통안전분야의대응과제 57 4. 교통운영및시설분야의대응과제 59 제 6 장결론및향후과제 65 1. 주요연구결과 67 2. 정책적시사점 72 3. 연구의한계와향후과제 74 참고문헌 75 Summary 79 부록 83 iv
CHAPTER 1 연구의개요 01 연구의배경및필요성 3 02 연구의목적 5 03 연구의범위및방법 5 04 선행연구와의차별성 8 05 연구의기대효과 9
CHAPTER 1 연구의개요 1. 연구의배경및필요성 1) 연구배경 최근국토교통분야의큰변화동인중하나는자율주행자동차의기술발전이며, 국내외전문기관들은 20년대후반부터는상용화될것으로예측 자율주행관련전문시장조사기관인 NavigantResearch(2013) 에의하면, 자율주행기술을탑재한양산형자동차는 20년경시장에출시될것으로예상되며 35 년까지북미, 서유럽, 아시아태평양 3개지역의자율주행자동차시장연평균성장률은 85% 에이를것으로전망 ( 이재관, 2015) 특히전세계자동차시장에서해당년도에새로출시되는자동차중자율주행기술을탑재한자동차의비중은 35년에 75.1% 에이를것으로전망 표 1-1 자율주행자동차시장전망 ( 단위 : 천대, %) 구분 2015 2020 2025 2030 2035 자동차전체 88,534 98,103 106,917 116,221 127,170 자율 대수 - 7.3 4,756 47,113 95,444 주행자동차 비율 0.0% 0.01% 4.4% 40.5% 75.1% 출처 : 이재관 (2015) 재인용 2015 년정부는자율주행자동차기술개발및보급지원을위해관계부처 ( 국토교통 부, 산업통상부, 미래창조과학부 ) 합동으로세부추진과제와지원방안, 부처별역 제 1 장연구의개요 3
할분담방안을발표하는등중점추진예정 정부는지원방안에서자율주행차량기술개발은선진국보다늦게시작했지만제도 인프라조기구축으로상용화시기를단축하여 2020년자율주행자동차상용화 ( 레벨 3-부분적자율주행 1) ) 달성목표설정 ( 조순기, 2015) 국토교통부는자율주행자동차상용화목표달성을위해자동차관련법 제도개정, 상용화지원을위한로드맵작성과중점 R&D 과제를선정하여추진 16.9 자동차관리법시행규칙일부개정 ( 안 ) 을통해기존시험운행구간지정방식을네거티브방식으로전환하여어린이보호구역등금지구간외에는허용 15.5 자율주행자동차상용화지원을위하추진전략을제시하고, 스마트자율협력도로시스템기술개발 ( 15.7 20.7) 등 R&D 추진 2) 연구의필요성 자율주행자동차관련된정부정책과연구는차량, 통신설비등자동차기술개발에관한논의가대부분으로, 자율주행자동차가실제상용화될경우가장큰영향이미치는교통체계, 도시구조등국토교통분야에대한논의는상대적으로부족 즉자율주행자동차상용화가교통, 도시, 국토의공간이용에미치는영향에대한연구는부족 ( 예, 통행량을증가시킬것인가, 직주거리는증가할것인가 ) 또한자율주행자동차가실제도로에서주행하는과정에서발생할수있는긍정적또는부정적영향과대응과제들을종합적으로검토필요 이는결과적으로국토교통분야의다양한법정계획 ( 특히, 중 장기계획 2) ) 을수립할때, 자율주행자동차기술발전을계획내용에반영하는데제약요인으로작용 즉자율주행자동차상용화에따른국토교통분야에미치는영향을체계적으로분석할수있는과제들을수행할필요 자율주행자동차가도로용량개선 ( 즉, 차두간격감소 ) 에의미있는기여를할수있다면향후 국가도로종합계획 수립에반영할필요가있음 1) 레벨 3( 부분적자율주행 ) : 자동차에의해차량제어의대부분이수행되고, 이상교통환경에서운전자제어 2) 국토종합계획, 국가도로종합계획, 국가철도망구축계획, 교통안전기본계획등 4
자율주행자동차가대중교통이용량감소 ( 즉, 철도보다환승불편이없는자율주행자동차선호 ) 에의미있는기여를한다면향후 국가철도망구축계획 수립이나단기계획인 대중교통기본계획 에도반영할필요가있음 자율주행자동차가도로의교통사고를획기적으로감소시킨다면향후 교통안전기본계획 의수립또는추진전략에변화가필요 2. 연구의목적 이연구는미래첨단인프라로서자율주행자동차도입에따른교통분야에미치는영향에대해종합적으로검토하고향후중점적으로추진해야할과제들을도출 더불어교통및도시계획측면에서자율주행자동차도입이통행행태 ( 자동차소유및이용변화등 ) 에미치는영향을개략적으로평가해보고자함 단, 연구기간이단기간임을고려해이연구에서는주요수행과제들을도출하는것에중점을두며, 실제영향분석등실증분석은향후과제임 3. 연구의범위및방법 1) 연구의범위 시간적범위 이연구에서사용하는각종통계자료및법제도적사항은 2016년기준이며, 목표연도는자율주행자동차의보급단계를반영해설정 (2020 년레벨 3단계상용화, 2030년이후레벨 4단계상용화를중심으로검토 ) 공간적범위 이연구의공간적범위는전국 내용적범위 국내외자율주행자동차기술및정책동향과전망 자율주행자동차도입이교통분야에미치는영향과논점 제 1 장연구의개요 5
자율주행자동차에대한이용자의식과통행행태변화분석 자율주행자동차도입에따른교통분야의주요과제 2) 연구의방법 연구기간 : 2016.6.1~11.30 이연구는센터제안의정책연구로서 6개월간추진 전문가협의체및세미나운영 자율주행자동차관련분야별전문가세미나추진 (1회) 자율주행자동차기술발전현황과전망 (2회) 자율주행자동차기술발전과교통분야의과제 전문가조사및정책수요조사 (3회) 자율주행자동차기술발전과교통분야의과제전문가검토 일반인설문조사 자율주행자동차에대한사회적수용성과통행행태변화를분석하기위해일반인대상설문조사실시 ( 수도권거주자대상 ) 6
그림 1-1 연구의흐름 제 1 장연구의개요 7
4. 선행연구와의차별성 1) 선행연구검토 선행연구고찰결과, 자율주행자동차관련연구의대부분은기술개발분야이며, 자율주행자동차가국토교통분야에미치는영향에관한연구는많지않음 미래사회전반에걸친변화동인과메가트랜드를분석하고이러한변화가장래교통 ( 박경아외, 2012) 과국토 ( 이용우외, 2014) 에미치는영향과미래상을제시한연구들이있으며, 자율주행자동차를변화요인중하나로다루고있음 국토교통부와국토교통과학기술진흥원 (2015) 은자율주행자동차관련연구개발사업을위해 스마트자율협력주행도로시스템개발 기획연구를실시하였으며, 현재관련연구추진중이나, 주요기술개발분야에중점 2) 선행연구와의차별성 이연구는미래사회의다양한변화동인중자율주행자동차를대상으로국토교통분야에발생하는문제점과대응과제를체계적으로도출하는점에서차별화 특히, 정부가자율주행자동차상용화를집중지원하고있어, 상용화를위한사회적수용성및통행행태에미치는영향을파악해본다는점에서도차별화 8
구분 1 주요 2 선행연구 3 본연구 선행연구와의차별성 연구목적연구방법주요연구내용 과제명 : 미래사회메가트렌드이교통체계전망 연구자 ( 년도 ): 박경아외 (2012) 연구목적 : 미래사회전반에걸친메가트랜드를분석하고, 이에따른교통의변화전망과교통미래상을제시 과제명 : 스마트자율협력주행도로시스템개발기획보고서 연구자 ( 년도 ): 국토교통과학기술진흥원 (2015) 연구목적 : 운전자감시하에제한적인자율주행이가능한도로 - 자동차협력시스템개발기획 과제명 : Autonomous vehicle implementation predictions-implication for transport planning 연구자 ( 년도 ): Todd Litman(2015) 연구목적 : 자율주행자동차도입이미래교통계획 ) 에미치는영향분석 이연구는자율주행자동차기술발전이사람의통행행태, 도시및국토공간에미치는영향을파악하고바람직한국토분야의과제도출을목적 선행연구고찰 ( 미래예측연구, 교통부문미래연구등 ) 미래예측방법론적용 ( 메타분석, 퓨처스휠기법등 ) 전문가설문조사 미래변화기회및위험요인분석 미래교통모습의시각화 기술동향파악 미래예측기법을적용한국토공간구조전망 ( 시나리오플래닝기법 ) 국토미래에대한시뮬레이션 전문가설문조사 선행연구고찰 사회적비용과편익분석 시나리오분석 선행연구고찰 설문조사 ( 일반인및전문가조사 ) 교통관련미래사회메가트랜드선정 메가트랜드의교통부문영향분석 메가트랜드관련미래교통전망 교통의주요이슈및미래상도출 미래교통체계의실천과제제시 관련국내외동향및환경분석 - 국내외정책동향분석 - 국내외시장현황및전망 - 국내외기술개발동향및분석 연구개발과제구성및추진전략마련 연구개발의타당성검토 자율주행자동차의 B/C 예측 - 잠재적편익과사회적비용 교통에미치는영향 - 통행거리변화 - 자동차소유변화등 - 점유률에따른영향분석 국내외자율주행자동차기술개발및정책현황 자율주행자동차기술발전에따른국토공간이용의변화 자율주행자동차기술발전과국토분야의과제 5. 연구의기대효과 1) 정책적기대효과 자율주행자동차관련국토교통부의정책지원 국내자율주행자동차는국토교통부, 미래창조과학부, 산업통상자원부의정부부 처합동으로역할분담방안을확정하여사업을적극추진하고있으며, 이연구는 제 1 장연구의개요 9
국토교통부의향후대응과제를도출해정책지원 자율주행자동차도입및확산에대응한추진과제도출 지금까지자율주행자동차관련이슈들은주로자동차기술개발중심으로논의되어왔으나, 실제자율주행자동차의실용화단계는국토교통부의역할중요 본연구에서는이러한실용화단계에서사전연구과제를도출해정책지원 국토교통부가기존 ITS의다음단계로시범사업추진중인 협력형 ITS( 이하 C-ITS, Cooperative ITS) 와자율주행자동차와의연계사업의필요성강조 최근 자율주행자동차 에대한관심이집중되면서 C-ITS 사업추진필요성에대한이슈가있으며, 이연구는설문조사를통해 자율주행자동차 와 C-ITS 의연계추진필요성강조와당위성을제시 국정과제및부처정책추진계획연관성 현정부 144개국정과제중 87. 항공, 해양등교통안전선진화 : 스마트하고안전한도로구현및안전인프라확충, 8. 과학기술을통한창조경제기반조성 에기여 2) 학술적기대효과 국내외자율주행자동차에대한일반시민의의식및통행행태변화분석에관해서는현재까지소수의연구들만다루고있어, 관련분야의선도적연구 본연구는다음과같은점에서독창적임 자율주행자동차관련연구에서첫번째이슈는응답자들이완전자율주행자동차에대해지식부족으로응답에불확실성문제가존재하며, 이연구는응답불확실성을감소하기위해자율주행자동차의기능들을세분화하는방법론적용 기존연구들은완전자율주행자동차가모든완성된시점만을대상으로한반면, 이연구는자율주행자동차의발전단계를고려 특히, 자율주행자동차의도입단계에서가장핵심적인부분은 운전자중심의운전제어 ( 레벨3) 단계에서 자동차중심의운전제어 ( 레벨4) 로넘어가는전환단계에서소비자들의반응이며, 이연구는이단계를다룸 10
CHAPTER 2 자율주행자동차의국내외정책동향 01 자율주행자동차의정의와관련기술 13 02 자율주행자동차정책추진동향 17
CHAPTER 2 자율주행자동차의국내외정책동향 1. 자율주행자동차의정의와관련기술 1) 정의 자율주행자동차는연구자들에따라다양하게정의되지만, 일반적으로 자동차스스로주변환경을인식, 위험을판단해운전자주행조작을최소화하고, 출발지에서목적지까지주행경로를계획해스스로안전주행이가능한자동차 ( 이재관, 2015; 국토교통부, 2015; 이베스트투자증권, 2015) ITS 국제표준화기구인 ISO TC204 는자율주행자동차를두가지로구분해정의함 ( 유시복, 2015) Autonomous vehicle 1) 은자동차에탑재된감지기를이용해차량단독으로외부교통상황을파악하여자율로주행하는독자시스템 (Stand alone) Automated vehicle은더넓은의미로 Connected vehicle 개념 ( 또는협력형 ITS-Cooperative ITS) 을포함하는데, 즉첨단도로인프라 (V2I) 나다른차량 (V2V) 과연계해외부교통상황을파악하여자율주행하는것을통칭함 2) 자율주행자동차에대한용어를구분하는것은정부정책의방향설정과연관되기때문에중요한데, Autonomous vehicle 은자동차업계, Automated vehicle은첨단교통인프라와의연계또한중요하게다루는차이가있음 3) 1) Autonomous vehicle 은 driverless car, self-driving car, robotic car, uncrewed vehicle 등다양한표현으로사용 ( 연승준과조현도, 2015) 2) 최근미국연구보고서에서는 Connected & Automated Vehicle(CAV), (Johanna 외, 2016) 3) 완전한형태의자율주행을위해서는 Autonomous vehicle 과 Automated vehicle 을함께발전시켜야하는데최근구글 (Google) 의시험용자율주행자동차 (Autonomous vehicle 형식 ) 가노선버스와충돌한교통사고는 제 2 장자율주행자동차의국내외정책동향 13
2) 주요적용기술 일반적으로운전자는도로나주변환경을인지하고상황을판단하여핸들, 엑셀, 브레이크등으로차량을제어하는데, 자율주행자동차도동일한과정 따라서자율주행자동차를구성하는기술은주변환경이나위치를인지하는인지기술, 경로와거동에대해의사결정을하는판단기술, 가 감속, 조향및기어등을제어하는제어기술로구분 ( 빈미영, 2016) 인지기술은차량에장착된차량센서 ( 카메라, 레이더등 ) 을이용해차량주변의정적 동적장애물 ( 차량, 보행자, 신호등, 표지판등 ) 을검출하여인지하고, 이때매우정교한정밀지도와 GPS 측위중요 판단기술은차량내의사결정 S/W에의해수행되는데, 경로계획, 모션계획, 의사결정을하는기술로서경로계획은출발지에서목적지까지최적경로를계획, 모션계획은주어진상황에맞은최적의거동설계, 의사결정은차량주행의거동에관하여전반적인것을결정함 ( 빈미영, 2016; 이베스트투자증권, 2015) 제어기술은가속및감속, 조향및기어등을액추에이터 (Actuator) 를통해제어하는기술이며, 다른차량이나주변도로인프라와는통신 (WAVE 등 ) 으로연계 자율주행기술을바탕으로자율주행차량에필요한핵심기술은크게 10가지로구분 표 2-1 자율주행차핵심기술 구분관련부품내용 1 레이더 라이다기술 2 영상센서기술 3V2X 통신기술 4 디지털맵기술 전후방레이더, 레이저스캐너 전방카메라, 레이저스캐너 V2X 단말기 GPS 센서초음파센서 주행환경상의대상물체또는장애물의거리및부피측정 물체와의정확한거리와공간정보인식및검출 차선, 표지판, 차량, 이륜차등의형상정보및거리정보인식및검출 주행차로유지및다차선변경, 합류로및분기로합류, 주차유도및자동주차등을지원 V2V, V2I 등의기술과인프라및차량센서정보를융합하는기술 차량의주변상황인지, 통신기술을활용한주변상황정보등에활용 주행차로도로구간에대한차선, 도로형상, 구배등의정보를담고있는지도기술 차선유지및주행도로예측등에활용 다른차량이나첨단도로인프라와연계 (Automated vehicle) 가중요한것을시사 14
구분관련부품내용 5 측위기술 - 6 액추에이터기술 조향제어 ECU, 차속제어 ECU 7HVI 기술 - 8 모니터링기술 9 제어기기술 - 조향제어ECU, 차속제어ECU 10 ADR 기술 - DGPS, 디지털맵, 차량상태정보, 서라운드센서정보등을융합한측위기술 차량의위치, 주행방향, 속도추정에사용 시스템위험분석및고장분석을통하여자율주행차의안전한제어를위해중복안전 (Redundancy) 및 Fail Safety 기술 안전한제어를위한스마트액추에이터설계에활용 운전자특성, 차량내 외부상황을종합적으로분석 판단하여운전자별시나리오도출및최적 UI 제공기술 주행안전성, 편의성, 수용성, 불안감해소향상에필요한기술 안전한자율주행을위한운전자모니터링기술 운전자의상태및감성, 성향등을파악하여차량주변상황을종합적으로처리하여자율주행의제어전략수립에활용 차세대 IVN 플랫폼과 IVN 기반통합제어기설계기술 자동차의원활한자율주행과운전자의안전을보장하기위해필요한기술 자율주행차의영상, 센서, 상태정보를실시간으로저장, 보호, 전송하는기술 자율주행차의안전한조작과사고시사고원인규명을위해필요 출처 : 빈미영외 (2016) p.76, 재인용 3) 자율주행자동차기술수준의분류 자율주행자동차의기술수준에대한국제적인공통기준은없으며, 정부기구, 기업체, 연구기관등에따라다르게정의하고적용가능시점도다양함 정부는미국의연방고속도로교통안전청에서정의한기술수준을기준으로 자율주행자동차상용화지원방안 : 2020 년자율주행자동차상용화 ( 일부레벨3) 수립 표 2-2 자율주행자동차의기술수준정의 단계정의개요 레벨 0 레벨 1 레벨 2 레벨 3 비자동 운전자보조 ( 기능특화자동 ) 부분적자율주행 ( 조합기능자동 ) 조건부자율주행 운전자가항상브레이크, 속도조절, 조항등안전에민감한기능을제어하고교통모니터링등안전조작에책임 운전보조시스템이사람의차량운행을보조, 차량은정상적인주행혹은충돌임박상황에서기능별특화된운전자보조 운전보조시스템이사람의차량운행을보조, 차량은정상적인주행혹은충돌임박상황에서두개이상의제어기능이조화롭게작동. 단, 운전자는모니터링및안전에책임을지고자동차제어권소유 자율주행시스템이자동으로운전을수행하지만, 운전자는여전히지속적으로운행상황을모니터링 ( 핸들에손을얻는 ) 하고필요한경우차량을제어 제 2 장자율주행자동차의국내외정책동향 15
단계정의개요 레벨 4 레벨 5 높은수준의자율주행 완전자율주행 자율주행시스템이자동으로운전을수행, 운전자는지속적으로운행상황을모니터링할필요는없으며, 이상상황에서자동차가운전자에게경고등요청한경우에만제어 운전자는거의차량운행에간여하지않음 자동차가모든안전기능을제어하고상태를모니터링 운전자는목적지혹은운행경로을입력 자율주행시스템이안전운행에대해책임 단, 미국 (NHTSA) 에서는레벨 4 와레벨 5 를합쳐서레벨 4 로구분출처 : 이재관 (2015); EPoSS(2015); Johanna(2016) 4) 기술수준단계별주요자율주행기능 기술수준단계별로다양한자율주행기술들이개발되어왔으며, 크게교통안전, 주차, 차량주행편의성개선에기여 자율주행차에서안전부분의기술은가장중요하고빠르게발전하는기술로써현재운전자보조시스템 (ADAS: Advanced Driving Assistance System) 이라는명칭으로개발되고부분상용화 ( 빈미영, 2016; 이재관, 2015; Johanna, 2016 ) BMW, 벤츠, 폭스바겐등독일이 ADAS시장을주도하며 ( 이충구, 2015), 일본은차량에 ACC 4), LKS 5) 등의기능을적용해상용화 국내에서도 ADAS와관련된기술들이빠르게상용화되고있음 표 2-3 기술수준단계별주요자율주행기능 ( 예시 ) 비자동 ( 레벨 0) - LCA(Lane Change Assist) 차선변경지원 : 시스템이차량의전우좌우도로환경 ( 음영지역포함 ) 을모니터링하여, 잠재적위험요소가있는경우차내장치를통해알람 - PDC(Park Distance Control) 주차거리제어 : 운전자가주차등을위해천천히운행할때어떤장애물로부터거리를청각이나신호를통해정보를제공해운전자의스트레스를감소 - LDW(Lane Departure Warning) 차선이탈경고 : 교통사고방지를위해운전자가의도하지않은차선이탈이발생하는경우알람을통해경고 - FCW(Front Collision Warning) 전방충돌경고 : 레이더센서를이용해차량과전방차량과의거리를측정하여전방충돌가능성이있는경우경고 4) ACC(Adaptive Cruise Control): 주행속도와차간거리를자동으로제어하는시스템 5) LKS(Lane Keeping System) 16
운전자보조 ( 레벨 1) - ACC(Adaptive Cruise Control) 자동주행속도유지장치 : 운전자가지정한속도와필요한시간차를일정하게유지해주는기능 - PA(Park Assist) 주차지원 : 평행또는주차공간에차량을자동주차. 이시스템은주차공간에주차할수있도록자동적으로최적조향을함으로서운전자를지원, 운전자는단지엑셀이나브레이크를조정, 결과적으로운전자가여전히자동차의제어권을가짐 - ACC including Stop & GO : 운전자가페달과브레이크를밞지않아도레이더센서를통해앞차량과의거리를일정하게유지시켜주는것은물론앞차가정차하면스스로정지했다가다시출발해운전자가설정해놓은속도까지가속되는시스템 - LKS(Lane Keep Support) 차선유지장치 : 자동차의차선을이탈하지않도록해주는장치 부분적자율주행 ( 레벨 2) - PA(Park Assistance) 주차시스템 : 부분적으로자동화된주차시스템이주차를지원. 스마트폰이나주차기능이활성화되면자동차가자동적으로주차. 그러나운전자는여전히차량밖이나안에서자동차를모니터링하고필요한경우차량을정지시켜야함 - Traffic Jam Assist 혼잡도로운행지원 : 혼잡도로의낮은속도 (<30km/h) 에서앞차와의거리를일정하게유지하면서운행 조건부자율주행 ( 레벨 3) - Traffic Jam Chauffeur 혼잡도로운행 : 혼잡도로의낮은속도 (<60km/h) 에서조건부자동운행, 운전자가해당시스템의기능을활성화시켜야하고, 대부분차량이제어하지만운전자는지속적으로모니터링 - Highway Chauffeur 일반도로운행시스템 : 일반도로에서일반적인속도 (<60km/h) 에서조건부자동운행, 시스템은차선변경, 추월등을할수있음, 운전자가해당시스템의기능을활성화시켜야하고, 대부분차량이제어하지만운전자는지속적으로모니터링 높은수준의자율주행 ( 레벨 4) - PGP(Parking Garage Pilot) 자동주차시스템 : 운전자의개입없는자동주차시스템 - Highway Pilot 일반도로운행조종 : 일반도로에서일반적인속도 (<130km/h) 에서자동운행, 시스템은차선변경, 추월등을할수있음, 운전자가해당시스템의기능을활성화시켜야하지만, 모니터링할필요는전혀없음, 시스템은운전자에게개입을요구하지않음, Cooperative Systems 의도입여부에따라군집주행등이 V2V 통신을통해가능 완전자율주행 ( 레벨 5) - Fully Automated Private Vehicle 완전자율주행 : 출발지에서목적지까지자동차가완전자율주행 출처 : EPoSS(2015) 를참조하여저자재정리 2. 자율주행자동차정책추진동향 1) 해외정책동향 미국, 유럽, 일본등주요선진국들은자율주행자동차를미래핵심산업으로설정 하고기술개발로드맵작성, 법제도정비, 시험운행등적극지원 제 2 장자율주행자동차의국내외정책동향 17
그림 2-1 유럽의자율주행자동차기술개발로드맵 (a) 2030 년까지기술개발로드맵 (b) 주요연구분야별실행계획 출처 : EPoSS(2015) (1) 미국 미국은자율주행자동차개발의선도국가로자동차업체, IT업체, 최첨단전자기기관련업체등이기술개발에참여 (EPoSS, 2015) 자율주행자동차개발의대표업체인구글은 self-driving car project 진행, 테슬라 (Tesla) 는 오토파일럿 을탑재한자율주행차량개발중 자동차개발회사인 GM은 2020년목표로완성형자율주행차량개발중, 특히이모델은차량공유 (car sharing) 라는시스템을기반으로 ' 슈퍼크루즈 라는자율주행기술을적용한모델이라는점에서주목 그러나구글의무인차량은 2009년이후총 12건이상의사고가발생했다는점, 테슬라의자율주행차량을이용하던탑승자가사망한사고가발생했다는점에서아직까지는자율주행차량의안정성에확신을갖지는못하고있는상황 미국정부는 2016년 9월 오토파일럿 및 자율주행차량관련가이드라인 발표 (USDOT, 2016) 미국도로교통안전국 (NHTSA) 과교통국 (DoT) 이함께참여한이보고서는안전기준심사를포함해자율주행차량과관련된모든법률과제도를다룸 특히기존법과상충되거나중복되는부분을해결하도록하는방안을함께다루고있다는점에서향후자율주행차량의개발과운행활성화에기여기대 18
미국의 ITS JPO 프로그램에서는 ITS 전략을새롭게수립하고자율주행자동차와 C-ITS 의효율적연계의중요성과관련프로젝트추진 (USDOT, 2014) USDOT(ITS JPO, OST-R) 가수립한 ITS Strategic Plan(2015~2019) 을수립하였는데, 검토된핵심프로그램은총 6개 6) 로서이중 Connected Vehicle( 이하 CV 즉, 협력형ITS) 과자동화 (Automation) 를우선분야 (two program priorities) 로선정해추진중 이를근거로, 공공분야에서추진하는사업이 CV Pilot Deployment( 시범사업 ) 이며, 현재 3개지역 (NYC, ICF-Wyoming, Tampa-Florida) 에서추진중 NYC 정부는 Vision Zero 를제시하고돌발상황정보, 위험도로정보, 노면 기상정보, 위험화물정보등다양한교통안전서비스제공, Wyoming 주는 I-80 Corridor 대상악천후및화물교통관련안전서비스, Tampa 는고속도로가변차로운영등수요대응교통정체및안전관련서비스등각지역의교통문제중특히 교통안전 에초점을맞추어사업추진 (2) 유럽 유럽연합을중심으로 1990년대후반부터자율주행차개발프로젝트에착수 고속도로상에서차량간무선통신기술을토대로군집주행기술을개발한 SARTRE, 도로시설물과의실시간통신을통해자율주행을구현하는기술을개발하는 Vehicle and Road Automation(VRA) 프로잭트등 유럽연합자체와는별도로유럽연합내개별국가들도자체적인자율주행차량기술개발추진 (EPoSS, 2015; Gavriel and Rene, 2015) 독일의 BMW는인텔 (Intel) 과손잡고 2021년을목표로자율주행차량연구추진중, BMW는자동차제작, 인텔은자율주행차량을제어하는시스템과컴퓨터개발을각각담당하여완성도높은차량개발을목표 BMW는기본적으로운전하는즐거움을그대로유지한채, 사고발생가능성은 6) 6 개핵심프로그램 : Connected Vehicle, Automation, Emerging Capabilities, Enterprise Data, Interoperability, Accelerating Deployment 제 2 장자율주행자동차의국내외정책동향 19
제로 (zero) 로수렴시키는방안을차세대먹거리로선택, 즉완전자율주행차량보다인텔리전트드라이브 (intelligent drive) 를통해운전자의불완전한드라이빙을 100% 안전하게제어하는컨셉의차량을개발이목표 스웨덴의볼보 (Volvo) 는유럽연합프로젝트인 SARTRE에참여한기업으로군집주행기술을개발중, 뿐만아니라대중적인개념의자율주행차량개발에도힘을쏟고있으며 2017년까지스웨덴에서 100대의자율주행차량을실제도로에서테스트할계획 또한유럽의지리적특성에기인하여표준화연구도활발하게진행. ITS 전략에서자율주행시스템에주목하여, 준자율주행자동차 (semi-automated vehicles) 와 C-ITS 연계 추진을통해환경오염감소개선유도 (3) 일본 정부주도하에도요타 (Toyota), 닛산 (Nissan), 혼다 (Honda) 등의 6개자동차업체는자율주행자동차개발을위한공동연구에착수 ( 國土交通省, 2016) 덴소 (Denso), 파나소닉 (Panasonic) 등인지도높은일본업체들도함께참여 특히주목할만한점은일본자동차업체와 IT통신업체가상호제휴를통해자율주행자동차개발을추진하는데, 혼다와소프트뱅크, 도요타와 KDDI 연계 일본은 C-ITS의일환으로범부처 SIP 11개프로그램중 SIP-adus(automated driving for universal services) 를추진중 기술개발은매년 20~30 여개의과제로나누어수행하게되며, 여기의핵심인프라기술로서 Dynamic Map, Connected Vehicle, Human Factors 등관련연구추진 ITS 관련정책도 2015년부터기존 ITS SPOT ETC2.0 으로변경하여안전 (Safety), 정체 (Congestion) 관리, 과적단속 (Oversize/Overweight Vehicle), 스마트물류 (Smart logistics) 등신규서비스추진중 특히, 안전분야는 V2I 기술기반의일환으로전방정보제공을통한운전보조 (Driving Assistance using Look Ahead Information) 등새로운도로주행지원서비스추진중 20
2) 국내정책동향 (1) 정부정책동향 정부는자율주행자동차기술을미래핵심산업으로설정하고, 해외제작사에비해국내제작사의기술개발이늦은점을감안해 선제적제도정비와인프라조기구축 을통해자율주행자동차를상용하는시기를앞당기는정책추진 자율주행차상용화지원방안 ( 제3차규제개혁장관회의, 2015.5) 을마련하고, 국내기업의기술개발지원, 시험운행제도정비및시험노선확충등자율주행자동차상용화지원을위한목표및실행계획수립 국토교통부는 자동차관리법개정 (2015.8.11. 공포 ), 자동차관리법시행규칙개정 (2016.2.11. 공포 ) 등자율주행자동차시험운행관련제도정비 7) 표 2-4 자율주행차상용화목표및추진일정 목표 정부지원 이벤트 2015 년 2018 년 2020 년 범정부지원체계구축 시험운행 - 자율주행차범규정반영 - 허가요건마련 - 실증지구지정착수 - 자율장치장착허용 - 보험상품개발 인프라구축 - GPS 오차개선 고속도로주행지원시스템 ( 일부레벨 2) 상용화 레벨 3 개발착수 ( 완성차 ) 일부레벨 3 평창올림픽시범운행 인프라구축 - 시험노선정밀수치지형도 - GPS 보정정보송출 - 고속도로테스트베드구축 - 차량간주파수배분 기술개발 - 해킹보안자동차기준반영 - 캠퍼스운행시범 관람객등셔틀서비스제공 ( 안전성, 가능성검증 ) 레벨 3( 부분자율 ) 일부상용화 상용화지원 - 자동차기준, 보상품, 리콜검사제도 인프라구축 ( 전국 ) - 차선정보제공 - V2I 지원도로확대 기술개발 - 실험도시구축 - 실도로상 C-ITS 연계 자율주행차생산판매 출처 : 국토교통부 (2015) 7) 관련법개정에따라 자율주행자동차의안전운행요건및시험운행등에관한규정제정 (2015.11), 자동차및자동차부품의성능과기준에관한규칙일부개정 (2015.4) 등운행에필요한세부요건마련 제 2 장자율주행자동차의국내외정책동향 21
표 2-5 자율주행차상용화실행계획 정책방향주요정책과제소관부처 규제개선및제도정비 자율주행기술개발지원 자율주행지원인프라확충 출처 : 국토교통부 (2015) < 도로시험운행규제개선 > 시험운행허가제도마련 자율주행시스템임시운행허용 시험운행보험상품개발 자율주행자동차부품테스트및기능안전성강화 < 상용화제도정비 > 자율주행장치관련 자동차기준 마련 자동차보험및리콜검사제도마련 제네바도로교통협약개정에참여 자율주행핵심부품기술개발고도화 ( 산업부 ) 자율주행실증지구지정 자율주행실험도시 (K-City) 구축 해킹예방기술개발및전문인력양성지원 자율주행차근거리시범서비스사업 정밀한위치파악을위한위성항법기술개발 차선표기정밀수치지형도제작 자율주행지원도로인프라개발확충 차량의통신주파수분배 자율주행자동차수용의사회적공감대마련 국토부자동차정책과 국토부자동차운영과 국토부자동차보험팀 산업부 국토부자동차운영과 국토부자동차운영과 국토부자동차운영과 산업부 국토부, 산업부 국토부자동차정책과 국토부, 미래부, 산업부 미래부 국토부신교통개발과 국토부국토지리정보원 국토부첨단도로환경과 미래부 산업부 (2) R&D 추진동향 국토교통부는자율주행자동차관련 R&D 사업을추진하고있는데, 대표적으로 스마트자율협력도로시스템기술개발 (2015.7 2020.7) 과 자율주행자동차안전성평가기술개발및실도로평가환경구축 (2016 년추진예정 ) 등임 그러나, 국내자율주행자동차관련정책들이기술개발, 제도정비, 시험운행등에편중하고정작자율주행자동차가도시부또는광역도로를운행할때발생하는교통부문의영향, 교통운영방안, 운전자영향등에대한논의는부족 22
1 첨단안전자동차안전성평가기술개발 (2009.12~2017.6) 2009년부터 2017년까지정부출연금약 21,300백만원 ( 총과제예산 28,500백만원 ) 을투입하여첨단안전자동차안전성평가기술개발을수행중임 ( 국토교통과학기술진흥원a,2015) 1세부는교통사고사상자감소기술개발을목적으로승객보호장치향상기술, 자전거탑승자및보행자능동보호기술, 인체상해 D/B 구축등을수행함 2세부는안전기준선진화기술개발을목적으로예방안전장치기술에대한안전성평가기술을개발함 3세부는 IT융합기술개발을목적으로 e-post 안전평가기술, LED V2X 통신기술개발, V2X 제어시스템안전성평가기술및 IT융합통합전자파안전성평가기술개발을수행함 현재사고예방안전성 ( 첨단능동안전장치 ) 분야관련하여, 승용 ACC( 적응순항제어장치 ), 승용및상용 AEBS( 자동비상제동장치 ), BSD( 사각지역감지장치 ), AFLS( 조명가변형전조등 ), LKAS( 차선유지지원장치 ), 상용 ESC( 자동차안전성제어장치 ) 등에대한연구가완료됨 2 스마트자율협력주행도로시스템개발 (2015.7~2020.7) 2015부터 2020년까지 5년간정부출연금약 27,500백만원 ( 총예산약 36,515백만원 ) 투입하여자율주행자동차를수용하기위한첨단도로환경 ( 고속도로기반 ) 구축을목적으로추진중임 ( 국토교통과학기술진흥원b, 2015) 1세부는자율협력주행을위한도로기반시설고도화기술개발을목적으로고정밀측위지원, 인지성능향상을위한도로시설개선, 교통상충개선등을수행함 2세부는자율협력주행도로운영 관리기술개발을목적으로도로운영 관리방안도출과도로시스템 ( 도로규격등 ) 에대한법 제도개정및표준화를수행함 3세부는자율주행자동차연계협력주행실증기술개발을목적으로차량모듈및 S/W를개발하고,GPS 음영지역해소를위한고정밀측위기술과도로교통에대한정보를받아주행상황에대한판단성능을개선하기위한기술을개발함 제 2 장자율주행자동차의국내외정책동향 23
4 세부는자율협력주행도로시스템테스트베드구축및평가기술개발을목적으로 고속도로기반의자율주행을위한테스트베드 ( 통신설비포함 ) 를구축하고운영 센터를설치함 3 자율주행자동차안전성평가기술개발및실도로평가환경구축 (2016.7~2019.12) 2016년부터 2019년까지정부출연금약 18,000백만원을투입하여실도로운행안전성평가기술및평가환경구현을통한자율주행자동차보급 상용화지원기술개발을목적으로함 ( 국토교통과학기술진흥원, 2016) 1세부는주행및고장안전성평가기술개발을목적으로자율주행자동차의주행 고장안전성평가시스템및평가기술개발, 실도로운행안전성실증평가및검증평가기술개발, 자율주행평가기술활성화방안및활용기술개발을추진함 2세부는통신보안안전성평가기술개발을목적으로차량 / 인프라인증서관리시스템의최적운영및관리방안개발, 차량내부통신보안평가기술을개발함 3세부는실도로평가환경구축을목적으로도시부, 도시고속화도로, 커뮤니티부고속주행환경국성, 도로시설물및통신, 교통시설물구축, 도로유형별평가항목구축및통합활용방안도출등을수행함 24
CHAPTER 3 자율주행자동차도입에따른영향과주요논점 01 자율주행자동차도입에따른교통부문의영향 27 02 자율주행자동차도입에따른교통부문의주요논점 32
CHAPTER 3 자율주행자동차도입에따른영향과주요논점 1. 자율주행자동차도입에따른교통부문의영향 이장에서는자율주행자동차도입이교통분야에미치는영향을관련연구들을중심으로고찰 1) 하고, 자율주행자동차도입에따라해결해야할주요논점을정리 단, 이장에서주요논점들을정리하여장래추진해야할과제를도출하는데활용하며, 각논점별대응방안을제시하는것은아님 1) 교통안전에미치는영향 (1) 긍정적효과 1 자율주행자동차에의한교통사고감소 자율주행자동차는교통사고의약 90% 를차지하는인적요인에의한교통사고감소에획기적으로기여 (Litman, 2016) 개별교통사고원인들별사고감소기여에대한연구는미비 다만, Center for Transportation Research(2013) 보고서는전체사고의 92.3% 인운전자과실로발생하는교통사고를예방할수있을것으로기술 미국은자율주행자동차기술인 AEB(Automatic Emergency Braking) 를 2022년까지장착의무화를추진중으로약 40% 정도의교통사고감소기대 1) 이장은외부연구진의원고의뢰내용을바탕으로저자작성 제 3 장자율주행자동차도입에따른영향과주요논점 27
2 협력형 ITS(C-ITS) 에의한교통사고감소 협력형 ITS(C-ITS) 를통한교통사고기대효과도매우높음 미국연방교통부 (NHTSA, USDOT) 현장시험등을통해 V2V 기술은약79%, V2I 기술은약26%, V2X 기술은약81% 감소기대 강경표가유사한분석방법을국내에적용할결과, V2V 기술은약 72%, V2I 기술은약 24%, V2X 기술은약 76% 감소기대 ( 국토교통부, 2013) (2) 연쇄또는상쇄효과 1 자율주행자동차에의한교통사고발생가능성 자율주행자동차를이용하는운전자의위험보상심리로교통사고가발생할수있음이지적됨 (Johanna, 2016) 자율주행자동차가안전하다고믿는운전자들이안전벨트미착용, 교통약자부주의등교통사고에더노출될수있음 자율주행자동차와일반자동차의혼재시기의교통사고증가가능성 서로다른성격 ( 또는운행주체 ) 의혼재로착오, 자율주행자동차와일반자동차와의상충이발생하고이에따른교통사고증가가능 2 자율주행자동차의교통사고감소효과에대한비현실성비판 (Sivak and Schoettle, 2015 a ) 자율주행자동차가인적요인에의한교통사고를 100% 예방하지는못함 교통사고는단순히운전자뿐아니라도로및기상조건등에의해서도발생 즉, 자율주행자동차가안전하게주행하기위해서는수만가지의도로교통정보가정밀하게통합되고업데이트되어야하지만, 이것은실제로불가능하므로교통사고를 100% 를줄일수없다고주장 28
2) 교통운영에미치는영향 (1) 긍정적효과 1 도로용량의증대 자율주행자동차는도로용량의증대에기여할수있는데차량간통신 (V2V) 환경을가정하면최대 2.7배이상증가예측 (PATH, 2014) 자율주행자동차간통신으로상호연계된군집주행환경에서는군집내모든차량이동시에가속과감속이가능해차간거리가좁아져도로용량증대 또한좌우의차간거리도좁아지고차선의개념이없어져기존 2차로도로를 3차로도로처럼이용할수있음 2 교통정체완화 자율주행자동차와 C-ITS 연계로, 차량간공유정보를통해정보수집이가능해교통상황의예측정확성개선과최적경로정보제공으로정체완화 자율주행자동차는주차장이용을최소화하고주차장을찾는불필요한이동이감소해도심교통혼잡완화에기여 (2) 연쇄또는상쇄효과 1 교통정체증가 자율주행자동차와일반자동차의혼재시기에자율주행자동차의보수적운행패턴으로교통정체가증가가능 자율주행자동차확산과정에서일반자동차와비교적장기간혼재 자율주행자동차이용수요증가에따라교통정체가발생 자동차의존도증가, 청소년 / 고령자 / 교통약자등자동차이용수요증가, 단거리자동차의존도 ( 예, 로봇택시등 ) 증가 교통정체의 40% 는병목지점에서발생되기때문에도시부정체는자율주행자동차의도입과무관하게지속언급 (USDOT, 2012) 제 3 장자율주행자동차도입에따른영향과주요논점 29
3) 교통계획에미치는영향 (1) 교통계획분야의변화필요성 통행시간의 소비 에대한개념이통행시간의 이용 이라는개념으로전환 자율주행차량으로인해통행은비좁은공간안에서긴장된상태로전방을주시하며운전해야하는행위가아니라이동중활동이가능 따라서통행시간을단순히비용의관점에서만바라보는기존의관점변화 통행수요 4단계추정과정의패러다임변화 불완전한정보를토대로수단을선택한다는기존확률론적접근방법은설득력이약해지고, 목적지를선택에서통행거리보다통행시간의상대적부각가능 비용편익분석의입지변화 SOC사업의비용편익계산을위한 통행시간절감효과 는통행시간의개념이 소비 에서 이용 으로전환되면서유의성이낮아질수있음 환경오염절감편익항목도대부분은자율주행자동차가전기차플랫폼에기반하고있어자율주행자동차보급률이증가하면환경오염절감효과는미미 주차비용절감편익도자율주행자동차기반의카셰어링 ( 공유 ) 이확대되면감소 따라서기존편익추정방법론의경우교통, SOC 사업의편익이과소추정가능 4단계수요추정관점에서예상되는변화 통행발생단계 : 청소년, 고령자, 교통약자등의자율주행자동차이용빈도증가로통행발생량증가, 반면에공유 (sharing) 의개념의확대로감소가능 통행분포단계 : 기존통행거리값대신자율주행자동차 (V2X) 등을통해매우정확한존간통행시간데이터수집이가능하여활용도가높아질것임 수단분담단계 : 자율주행자동차도입에따라도로용량증가와혼잡이완화된다면대중교통의선호도는낮아질수있음 통행배정단계 : 앞선 3단계에비해매우간단해질것인데, 주행경로를설정하는행위가전적으로자율주행차량의영역에서결정되기때문임 30
O/D 자료구축의용이성 자율주행차량에연결된통신망을통해모든차량의주행기록을수집할수있다면 거의전수의정확한데이터기반의 O/D 자료구축이가능 표 3-1 자율주행차량으로인한교통계획의변화 구분항목예상되는변화 통행의정의 통행시간개념 통행시간을여가, 업무, 휴식활동으로활용함에따라새로운가치창출이가능 이로인한평균통행시간증가 비용편익교통수요추정 O/D 기타 편익산정통행발생통행분포수단분담통행배정원시자료확보교통혼잡차량공유 편익항목의대대적인수정, 또는삭제가예상 - 통행시간절감편익의중요성하락 - 전기차로인한환경오염절감편익삭제 - 차량공유 (car sharing) 로인해주차비용절감편익축소 정성적항목의계량화가주요이슈로떠오름 통행발생의대상자확대 ( 청소년, 노약자포함 ) 차랑공유 (car sharing) 로통행발생의패러다임변화 통행거리대신통행시간변수가채택 통행시간변수의신뢰성하락 존의접근성을변수화한매력도 (attractiveness) 변수도입 개인수단과대중교통수단의경계가모호 개인의수단선호도중시 시간과비용간 trade-off 관계에따라수단선택 개인선호도와정보의비대칭성으로인한불확실성개선 관련자료수집이용이해짐에따라장래예측이쉬워짐 표본 (sample) 자료가아닌전수 (census) 자료확보가가능 매우정확한 O/D 구축으로인한신뢰성향상 첨두, 비첨두를포함한시간대별 O/D 의중요성부각 교통혼잡이대폭완화 고속도로의유령정체현상의해소 시내부실시간최적신호주기설정가능 차량소유대수가급격히감소 주차면적감소에따른토지이용의효율성증대 도시형태의근본적변화를촉진 제 3 장자율주행자동차도입에따른영향과주요논점 31
2. 자율주행자동차도입에따른교통부문의주요논점 1) 계획관점에서자율주행자동차의불확실성 (1) 문제의식 자율주행자동차기술발전과상용화가비교적명확함에도불구하고, 교통관련중 장기법정계획 2) 이나투자계획에서이러한변화를효과적으로담지못함 장래여건변화의여러요인들중하나로다뤄지고실제계획에는반영되지못함 ( 원인 1) 자율주행자동차는지금까지자동차와첨단정보통신분야에서주도하여기술개발관련연구는많으나, 실제교통에미치는영향에대한연구부족 ( 원인 2) 법정계획은일정한프레임에따라수립되기때문에본질적으로자율주행자동차와같은새로운첨단기술을반영하기곤란, 결과적으로현재이슈가되고있는문제해결에집중 그러나중 장기법정계획에서자율주행자동차와같은기술발전의변화를효과적으로담지못하면, 결과적으로계획의실효성문제가야기될수있음 (2) 자율주행자동차의불확실성 : 교통계획측면 자율주행자동차가중 장기법정계획이나투자계획에반영되기어려운가장중요한이유는계획측면의불확실성이다수존재하기때문 예를들면, 교통투자계획은신뢰성 ( 또는일관성 ) 있는데이터, 정교한교통모형, 효과의계량화, 비용 편익분석등을통해수립 반면자율주행자동차에대한교통분야의연구가일반적인교통투자프레임을따르기에는부족한실정 ( 시장도입시기의불확실성 ) 교통에유의한영향을미치는시기와방식의불확실 상용화에대한논의는많으나, 어떤방식과수준으로 ( 예, 자율주행수준별순차도입 / 급격한확산 ), 언제교통에유의한영향을주는지불확실 2) 국토종합계획, 국가도로종합계획, 국가철도망구축계획, 교통안전기본계획등 32
( 영향정도의불확실성 ) 교통에미치는직 간접적영향에대한계량화부족 자율주행자동차도입에따라발생하는잠재적영향에대한계량적분석, 분석방법론, 분석툴의부족 ( 소비자반응의불확실성 ) 자율주행자동차에대한소비자들의반응 자율주행자동차구입의사, 통행행태에미치는긍정적 / 부정적영향, 통행행태변화의정도와어느정도급격할것인지등 결과적으로자율주행자동차관련상기의불확실성을감소시키는것을목표로국토교통분야의과제를도출할필요 2) 자율주행자동차와협력형 ITS 의연계 (1) 문제의식 제 2장에서자율주행자동차관련국외정책동향을보면, 자율주행자동차와연계되는핵심은협력형 ITS( 이하, C-ITS) 이며통합된서비스로논의됨 예를들면, 미국은자율주행자동차 (AV) 와 C-ITS 의연계를 CAV(Connected & Automated Vehicle) 하고상호연계서비스제공이핵심사업임 반면국내에서는자율주행자동차와 C-ITS 의연계필요성을중요시하지않거나, 자율주행자동차와 C-ITS의역할중복성에대한논의가일부존재 (2) 자율주행자동차와 C-ITS의역할 자율주행은 자동차 만의서비스가아님을유의할필요 즉자율주행은 자동차 의자율주행기술 (automated vehicle) 과 인프라 의연계기술 ( 즉 C-ITS) 가통합된서비스로인식하는것이중요 예를들면, 자율주행자동차단독으로는교통안전에기여가가능하겠지만, 자율주행서비스가본래추구하고있는교통운영, 최적경로선택등에는제약 자율주행자동차는민간부문, C-ITS 는공공부문에서별도로추진해온기술이며, 어느한쪽이다른쪽을위한종속 ( 從屬 ) 관계가아님 제 3 장자율주행자동차도입에따른영향과주요논점 33
자율주행자동차의자율주행수준이높아질수록자동차에의한모니터링과제어비중이높아지며이는 C-ITS와의효과적인연계를통해가능 또한자율주행자동차는자동차주변만을검지할수있지만, C-ITS 와연계될때전방 500m-1km 이상의각종도로정보획득이가능 3) 자율주행자동차도입과정에서공공의역할정립 (1) 문제의식 주요자동차기업이나 IT 기업, 선진국들을중심으로자율주행자동차관련기술개발연구가활발하고실제도로를대상으로다양한실증실험이진행되고있는등현재까지자율주행자동차상용화노력은민간주도로진행되고있다고할수있음 특히자율주행자동차는 4차산업혁명시대미래핵심융합산업으로각광받고있어, 미국, EU, 일본등주요선진국들도관련기술개발지원및실증실험을위한법 제도정비를활발하게추진중 우리정부도범정부차원에서자율주행자동차의시험주행이가능한도로확대, 관련 R&D 기술개발등을활발하게진행중 반면, 자율주행자동차가실제운행되어야할도로의첨단화, 도로운영기술및시설정비, 보험이나도로운행관련법 제도정비등공공부문의대응속도는기술발전속도와는많은격차가있음 도로는중요한사회기반시설로기술변화에즉각적인대응이어려운데, 기존이용자들의편익보장, 다양한이용자들의사회적형평성, 사회적합의및안전성등공공시설이가지는내재적특성이크기때문임 지금까지자율주행자동차도입에대한공공의역할은주로민간의기술개발과이를산업발전측면에서지원하는역할이대부분이었음 결과적으로자율주행자동차도입은주로민간기업들이주도하고산업발전측면에서정부가지원하는방식이었으며, 실제도로상에자율주행자동차가도입될경우미치는파급효과와공공의역할에대한논의는상대적으로부족한실정 예를들면, 민간의경우는개별회사의이익최대화가가장중요한반면, 공공의 34
경우는모든이용자들의사회적편익최대화를지양하기때문에자율주행자동차관련주요연구개발의우선순위등에도차이가발생 특히교통측면에서자율주행자동차의도입과정또는도입후전체교통체계에미치는영향은매우광범위하고클것으로예측되나공공적측면에서이를객관적이고합리적으로평가하는관련연구는상대적으로부족 (2) 공공의주도적역할필요 자율주행자동차를성공적으로도입하고긍정적효과를충분히도출하기위해서는차량기술개발과함께공공측면에서차량의요구조건, 기술검증, 안전성및형평성확보, 도로의첨단화등공공부문이주도하는선행연구필요 또한자율주행자동차는교통체계를구성하는하나의구성요소에불과하며, 이외에도도로시설, 이용자, 법 제도를포괄적으로고려할필요가있는데, 이를위해공공의적극적역할과교통측면의다양한영향분석, 공공과민간의상호협력중요 예를들면기술적측면에서자율주행자동차의주행안전을위한신뢰도높은시험검증방법, 공공안전을위한기술수준및사양등에대한사전정의 자율주행자동차도입과정에서일반차량과의상충최소화, 운전자의수용성제고, 전용차선제공등형평성측면에서사회적합의등공공의주도적역할은자율주행자동차를효과적으로도입하기위해중요 자율주행자동차에대한공공의안전, 사회적합의, 사회적편익등에대한검토를기반으로어떠한방식과우선순위로자율주행자동차를실제도입할것인지, 또한장기적으로전체교통체계에도움이될수있도록방향으로유도할수있는정책마련및관련법 제도정비필요 제 3 장자율주행자동차도입에따른영향과주요논점 35
CHAPTER 4 자율주행자동차에대한이용자의식과선호도 01 조사의개요 39 02 주요분석결과 40
CHAPTER 4 자율주행자동차에대한이용자의식과선호도 1. 조사의개요 조사목적 자율주행자동차에대한이용자관점의의식, 자율주행자동차의기능에대한선호도, 자동차이용에대한영향을개략적으로조사및평가 조사대상과방법 조사대상 : 20세이상, 운전면허증소지, 과거 1년간직접운전경험이있는수도권거주자로대상을한정 조사기간 : 2016.11.17. 11.24 (8일간 ) 조사방법 : 인터넷조사 유효표본 : 조사응답요청메일을총 26,783명에게발송, 인터넷설문응답시도자 3,981명, 유효응답 1,500명 특히, 자율주행자동차에대한설명문을숙독후설문응답요청 주요조사내용 설문지는응답자의개인속성, 평상시통행행태, 자율주행자동차에대한편익과우려점에대한의식 자율주행자동차에대한선호도및최대지불의사액 자율주행자동차보유에따른자동차이용빈도등 제 4 장자율주행자동차에대한이용자의식과선호도 39
2. 주요분석결과 1) 자율주행자동차에대한이용자의식 주요설문내용 완전자율주행자동차가일반화에따라응답자들이기대하는편익과우려하는내용에대해 5점척도로조사 주요편익항목 : 교통안전, 도로혼잡, 운전피로도, 이동중활동가능성등 주요우려항목 : 자율주행자동차의성능, 시스템오류, 해커, 다른차량 보행자 자전거등과의접촉, 유지관리비등 ( 전반적인의식 ) 완전자율주행자동차에대한전체적인기대편익 (3.51점) 에비해상대적으로우려 (3.72 점 ) 하였는데, 자신의안전에직접적인영향이있기때문인것으로분석 ( 편익사항 ) 은이동중편의성 ( 운전피로도감소, 이동중다른활동이가능 ) 항목이상대적으로높았으며, 교통안전 ( 자신의교통사고발생횟수와심각도 ), 이동성 ( 도로혼잡감소, 이동시간감소등 ) 순이었음 이동중편의성항목에대한기대가높은것은장래완전자율주행자동차상용화에따라 이동시간의생산적활용, 장거리이동의피로도감소 중 장거리통행증가, 직주거리증가 등에기여할수있음 ( 우려사항 ) 은전반적으로항목간차이는작으나, 시스템의불안전성 ( 시스템오류, 헤커등에의한보안, 갑작스러운상황에대한대응 ), 유지관리비용증가 ( 장비업그레이드비용등 ) 항목이상대적으로높았으며, 시스템의성능 ( 기상악화에따른성능저하, 인간운전자대비운전능력, 보행자 자전거접촉등 ) 항목은낮게조사 전반적으로시스템의성능에대한우려보다는이상상황또는오류, 유지관리비용에대한우려가높은것은장래완전자율주행자동차의도입과정에서공공의역할 ( 다양한상황별시나리오에대한시스템안전성평가기술개발, 적정유지관리비용산정과제도화등 ) 이중요함을시사 40
표 4-1 완전자율주행자동차에기대하는편익과우려 구분 질문항목 평균점수 나의교통사고발생횟수가감소할것이다. 3.20 나의교통사고심각도 ( 중상, 사망등 ) 가낮아질것이다. 3.21 전반적으로나의운전피로도가감소할것이다. 3.76 내가이용하는도로의혼잡이줄어들것이다 3.03 편익 나의차량이동시간이줄어들것이다. 3.00 나의차량연료비가절감될것이다. 3.15 나의자동차보험비가낮아질것이다. 3.10 자동차안에서다른일들을할수있다. 3.51 종합적으로지금보다편익이많아질것이다. 3.51 질문항목 평균점수 자율주행자동차의시스템오류에의한사고 3.95 컴퓨터헤커등에의한자율주행시스템의보완 3.89 개인정보보호 ( 이동정보의노출등 ) 3.68 자율주행자동차와일반자동차와의접촉 3.72 우려 자율주행자동차와보행자, 자전거등과의접촉 3.64 기상악화 ( 비, 눈등 ) 에따른자율주행자동차의성능 3.62 갑작스러운상황에대한자율주행자동차의대응 3.87 자율주행자동차가인간이운전하는것만큼운전하지못하는것 3.63 유지관리비증가 ( 장비업그레이드비용등 ) 3.74 종합적으로자율주행자동차에대한우려 3.72 주 ) 5: 매우그렇다 3: 보통 1: 매우아니다 2) 자율주행자동차에대한선호도 (1) 주요설문내용 자율주행자동차에대한선호도는자율주행기능을갖는옵션의선택유무 1) 또한자율주행기능옵션을선택한경우, 추가로최대지불가능한비용은최소 25만원에서최대 400만원내에서자유롭게선택하도록함 단, 본연구에서최대지불가능비용에대한질문은지불가능한금액의개략적 1) 자동차회사들이기본형자동차에자율주행기능을옵션으로추가해판매하는방식준용, 예, 쌍용자동차는약 60 만원수준의 스마트드리이빙패키지, 볼보자동차는높은수준의자율주행 ( 레벨 4) 자동차를옵션 ( 약 1,100 만원 ) 수준으로판매할것으로발표 제 4 장자율주행자동차에대한이용자의식과선호도 41
인범위를조사하기위한것이며, 응답에정책적바이어스 ( 즉, 구매자입장에서상대적으로낮은가격을제시 ) 가존재가능함 완전자율주행자동차 ( 레벨4) 에대한응답자들의모호성을최소화하기위하여, 자율주행자동차를기능별로구분하여개별옵션별채택유무질문 1 자율주행옵션의정의 본연구에서설정한자율주행옵션과기능을아래표와같이정의 총 11개의자율주행옵션을선정 레벨 1인차선이탈경고, 레벨 2인차선이탈자동유지옵션현재상용화되어일부차종에적용되고있음 표 4-2 선행연구와의차별성 수준 자율주행구분 옵션명 기능설명 레벨 1 레벨 2 레벨 3 레벨 4 레벨 3 레벨 4 차선이탈경고 차선이탈자동유지 주차보조 자동주차 혼잡도로운전지원 혼잡도로자동운전 운전자가직접차량을운전하는중의도하지않게차선을이탈하는경우, 자동차가스스로위험한차선이탈 ( 예, 졸음운전, 전방미주시등 ) 을감지해, 운전자에게알람이나신호로경고 운전자가직접차량을운전하는중의도하지않게차선을이탈하는경우, 자동차가스스로위험한차선이탈 ( 예, 졸음운전, 전방미주시등 ) 을감지해, 자동차가핸들이나브레이크등을스스로조작하여차선을자동유지 운전자가주차할때이기능을동작시키면자동차가스스로주차공간의크기와주변상황을인식하고, 자동으로주차 단, 운전자는차량밖또는안에서주차과정을주시해야하며필요한경우차량을직접운전해야함 운전자가주차할때이기능을동작시키면자동차가스스로주차공간의크기와주변상황을인식하고, 자동으로주차 단, 운전자는핸들을계속붙잡거나주변상황을주시할필요가거의없음 운전자가혼잡도로 ( 속도 : 30km/h 이하 ) 에서이기능을동작시키면자동차가스스로앞차와거리를유지하면서자동으로운행 단, 운전자는핸들을계속붙잡고주변상황을주시해야하며, 필요하면언제든지직접운전해야함 운전자가혼잡도로 ( 속도 : 30km/h 이하 ) 에서이기능을동작시키면자동차가스스로앞차와거리를유지하면서자동으로운행 단, 운전자는핸들을계속붙잡거나주변상황을주시할필요가거의없음 42
자율주행구분수준옵션명 레벨 3 레벨 4 일반도로운전지원 일반도로자동운전 기능설명 운전자가일반도로 ( 속도 : 70 120km/h 이하 ) 에서이기능을동작시키면자동차가스스로앞차와의거리유지, 차선변경, 추월등자동운행 단, 운전자는핸들을계속붙잡거나주변상황을주시해야하며, 필요하면언제든지직접운전할수있어야함 운전자가일반도로 ( 속도 : 70 120km/h 이하 ) 에서이기능을동작시키면자동차가스스로앞차와의거리유지, 차선변경, 추월등자동운행 단, 운전자는핸들을계속붙잡거나주변상황을주시할필요가거의없음 레벨 4 + V2I 레벨 4 + V2I 레벨 4 + V2V 일반도로자동운전 + 도로정보 일반도로자동운전 + 교통신호 (V2I) 일반도로자동운전 + 주변차량 일반도로자동운전기능옵션 < 도로정보연계기능추가 > 자동차가도로주변장치와실시간으로통신하여, 500m-1km 이내의도로사고, 낙하물, 노면상태정보등도제공받아자동운행 일반도로자동운전기능옵션 < 교통신호연계기능추가 > 자동차가교통신호와연동되어자동운행 일반도로자동운전기능옵션 < 전후방차량과연동기능추가 > 자동차가전후방차량과실시간으로통신하여, 상대차량의운행정보 ( 속도, 엑셀, 브레이크, 차선변경등 ) 도제공받아자동운행 2 자율주행옵션별선호도및지불의사액조사 자율주행단계에따른선호도변화와최대지불의사액변화 실제자율주행자동차에대한운전자들의편의성또는불안감이가장극명하게나타날수있는것이레벨 3에서레벨 4로전환되는과정에서발생가능 2) 따라서본설문은레벨 3과레벨 4의차이점 ( 즉, 운전자가지속적으로운행상황을모니터링하고, 필요한경우제어하는경우 VS. 운전자는지속적으로운행상황을모니터링할필요가거의없는 ( 즉다른활동을하거나, 쉬거나등 ) 경우 2) 차량의운전에서운전자를완전히배제하는것은운전자능력을감소시켜사고증가 에대해자율주행자동차선도기업들 (BMW, GM, Nissan vs Ford, Volvo, Google) 사이에논란 (Johanna 외, 2016) 제 4 장자율주행자동차에대한이용자의식과선호도 43
표 4-3 자율주행단계에따른옵션선택유무와최대지불의사액설문 ( 예시 ) 단계구분 조건부자율주행 ( 레벨 3) 높은수준자율주행 ( 레벨 4) 옵션 혼잡도로운전지원 22-1) 위옵션을선택? 1 선택 2 선택않음 옵션 혼잡도로자동운전 22-3) 위옵션을선택? 1 선택 2 선택않음 질문 설명 운전자가혼잡도로 ( 속도 : 30km/h 이하 ) 에서이기능을동작시키면자동차가스스로앞차와거리를유지하면서자동으로운행 단, 운전자는핸들을계속붙잡고주변상황을주시해야하며, 필요하면언제든지직접운전해야함 22-2) 귀하가지불하고자하는최대비용은? 1 25 만원 2 50 만원 3 75 만원 4 100 만원 5 125 만원 6 150 만원 7 175 만원 8 200 만원 9 250 만원 10 300 만원 11 350 만원 11 400 만원 설명 운전자가혼잡도로 ( 속도 : 30km/h 이하 ) 에서이기능을동작시키면자동차가스스로앞차와거리를유지하면서자동으로운행 단, 운전자는핸들을계속붙잡거나주변상황을주시할필요가거의없음 22-4) 귀하가지불하고자하는최대비용은? 1 25 만원 2 50 만원 3 75 만원 4 100 만원 5 125 만원 6 150 만원 7 175 만원 8 200 만원 9 250 만원 10 300 만원 11 350 만원 11 400 만원 자율주행자동차 (Stand Alone 형 ) 에협력형 ITS(C-ITS) 와연계가능한기능을갖는옵션에대한이용자들의선호도조사 자율주행자동차와협력형 ITS(C-ITS) 의연계중요성에대해서는 Johanna 외 (2016) 등다수의연구자들이주장하고있는반면, Randal(2014) 은다수부정적인의견을제시하고있어논란 3) 이는첫째 GM, Volkwagen, Google 등자율주행자동차개발기업들은현도로대상으로단독운행이가능한자율주행기술개발하고있고, 둘째공공이관리하는 C-ITS 정보의신뢰성, 일관성, 신속성, 유지 관리등담보필요 3) GM, Volkwagen, Google 등자율주행자동차개발기업들은현도로대상으로단독운행이가능한자율주행기술개발, C-ITS 에서생성되는정보의신뢰성, 일관성, 신속성, 유지 관리등 44
표 4-4 자율주행자동차와협력형 ITS 옵션선택유무와지불의사액설문 ( 예시 ) 단계구분 레벨 4 + V2I (C-ITS) 옵션 일반도로자동운전 + 도로정보 22-1) 위옵션을선택? 1 선택 2 선택않음 옵션 일반도로자동운전 + 교통신호 질문 설명 운전자가일반도로 ( 속도 : 70 120km/h 이하 ) 에서이기능을동작시키면자동차가스스로앞차와의거리유지, 차선변경, 추월등자동운행 단, 운전자는핸들을계속붙잡거나주변상황을주시할필요가거의없음 < 도로정보연계기능추가 > 자동차가도로주변장치와실시간으로통신하여, 500m-1km 이내의도로사고, 낙하물, 노면상태정보등도제공받아자동운행 22-2) 귀하가지불하고자하는최대비용은? 1 25 만원 2 50 만원 3 75 만원 4 100 만원 5 125 만원 6 150 만원 7 175 만원 8 200 만원 9 250 만원 10 300 만원 11 350 만원 11 400 만원 설명 운전자가일반도로 ( 속도 : 70 120km/h 이하 ) 이기능을동작시키면자동차가스스로앞차와의거리유지, 차선변경, 추월등자동운행 단, 운전자는핸들을계속붙잡거나주변상황을주시할필요가거의없음 < 교통신호연계기능추가 > 자동차가교통신호와연동되어자동운행 22-1) 위옵션을선택? 1 선택 2 선택않음 22-2) 귀하가지불하고자하는최대비용은? 1 25 만원 2 50 만원 3 75 만원 4 100 만원 5 125 만원 6 150 만원 7 175 만원 8 200 만원 9 250 만원 10 300 만원 11 350 만원 11 400 만원 레벨 4 + V2V 옵션 일반도로자동운전 + 주변차량 22-1) 위옵션을선택? 1 선택 설명 운전자가시내도로 ( 속도 : 70km/h 이하 ) 에서이기능을동작시키면자동차가스스로앞차와의거리유지, 차선변경, 추월등자동운행 단, 운전자는핸들을계속붙잡거나주변상황을주시할필요가거의없음 < 전후방차량과연동기능추가 > 자동차가전후방차량과실시간으로통신하여, 상대차량의운행정보 ( 속도, 엑셀, 브레이크, 차선변경등 ) 도제공받아자동운행 22-2) 귀하가지불하고자하는최대비용은? 1 25 만원 2 50 만원 3 75 만원 4 100 만원 5 125 만원 6 150 만원 7 175 만원 8 200 만원 9 250 만원 10 300 만원 11 350 만원 11 400 만원 2 선택않음 제 4 장자율주행자동차에대한이용자의식과선호도 45
(2) 자율주행옵션별선호도조사결과 ( 조사내용 ) 자율주행관련주요옵션별기능들에대한응답자들의선택유무를조사하고만일해당옵션을선택하는경우지불의사액을동시에조사 전체적으로각각레벨 1과레벨 2 단계의자율주행옵션인 차선이탈경고 와 차선이탈자동유지 에대해가장많은응답자들이선택 이기능들은현재상용차에옵션으로판매되고있는것이주요한요인중하나일수있으나, 비교적단순한형태이지만운전자들이안전성개선을위해선호 반면, 자동차의운전제어수준이높아지는레벨 3 4단계에서는 자동주차 옵션이가장많이선택되어향후주차관련정책을우선적으로추진해야한다는점을시사 혼잡도로자동운전 ( 속도 30km/h 이내 ) 옵션이 일반도로자동운전 ( 속도 70-120km/h 이내 ) 에비해보다선호되는것은소비자측면에서는저속인경우자동운전에따른사고위험성 ( 또는리스크 ) 이낮은것도주요한원인 자율주행자동차와협력형 ITS(C-ITS) 가연계된옵션 일반도로자동운전 + 도로정보 와 일반도로자동운전 + 교통신호 가각각 65.80% 와 62.80% 로선호도가높아, 공공측면에서는협력형 ITS서비스의강화가중요한과제이며민 관의지속적인협조를통해관련정책추진필요성있음 우리나라는최근 ITS 관련재정이자율주행자동차에과도하게집중되는경향이있는것으로지적되고있으며, 향후균형있는재정투자의중요성을시사 특히, 일반도로자동운전 에대한선호도 ( 약 56.73%) 는협력형 ITS와연계될때소비자선호도 ( 도로정보, 교통신호연계 ) 또한증가하는점에주목할필요 현재자율주행자동차를개발하는민간회사들의경우협력형 ITS에대한고려가부족한실정이지만, 향후소비자들의선호도를고려할때 자율주행자동차 확대에기여할수있음을강조 46
표 4-5 레벨 1 레벨 2 레벨 3 레벨 4 레벨 3 레벨 4 레벨 3 레벨 4 레벨 4 + V2I 레벨 4 + V2I 레벨 4 + V2V 자율주행옵션에대한선호도 옵션명 선택 (%) 차선이탈경고 90.93 차선이탈자동유지 81.53 주차보조 66.20 자동주차 69.40 혼잡도로운전지원 57.73 혼잡도로자동운전 63.40 일반도로운전지원 54.53 일반도로자동운전 56.73 일반도로자동운전 + 도로정보 65.80 일반도로자동운전 + 교통신호 62.80 일반도로자동운전 + 주변차랑 60.73 (3) 운전자의제어권차량전환과정 ( 레벨3 4) 에서선호도변화조사결과 ( 조사내용 ) 자율주행자동차의기술개발과정에서운전자를차량제어에서완전히배제하는논의가있으며, 이러한과정에서이용자들의선호도변화를개략파악 자율주행자동차에대한운전자들의편의성 ( 긍정적측면 ) 또는불안감 ( 부정적측면 ) 이가장극명하게변화하는것이레벨 3에서레벨 4으로이동하는과정임 먼저속도위험도를고려하여 일반도로자동운전 ( 속도 70-120km/h 이내 ) 에대해살펴보면, 레벨 3인 일반도로운전지원 를선택한응답자중약 83.4% 가 일반도로자동운전 를선택 일반도로운전지원 를선택한응답자중약16.6% 가제어권을차량에넘기는옵션을선택하지않은반면, 자율주행기능이강화된레벨 4에서새롭게해당옵션을선택한응답자가약24.8% 였음 비슷한해석이 혼잡도로자동운전 과 자동주차 에도적용될수있는데, 일반도로에비해속도위험도가낮기때문에, 응답자들은자율주행기능이강화된옵션 제 4 장자율주행자동차에대한이용자의식과선호도 47
을보다선호됨 또한자율주행을강화함으로서새롭게 혼잡도로자동운전 과 자동주차 옵션을선택한비율이각각 30.9% 와 32.3% 였으며, 포기하는비율은 12.7% 와 11.7% 로비교적낮음 표 4-6 운전자와차량의운행제어권 ( 레벨 3 레벨 4) 에따른선호도변화 일반도로운전지원 자동운전 비율 (%) 혼잡도로운전지원 자동운전 비율 (%) 일반도로운전지원선택 54.5 혼잡도로운전지원선택 57.7 일반도로자동운전선택 83.4 혼잡도로자동운전선택 87.3 일반도로자동운전미선택 16.6 혼잡도로자동운전미선택 12.7 일반도로운전지원미선택 45.5 혼잡도로운전지원미선택 42.3 일반도로자동운전선택 24.8 혼잡도로자동운전선택 30.9 일반도로자동운전미선택 75.2 혼잡도로자동운전미선택 69.1 차선이탈경고-자동유지 비율 (%) 주차보조-자동주차 비율 (%) 차선이탈경고선택 90.9 주차보조선택 66.2 차선이탈자동유지선택 86.2 자동주차선택 88.3 차선이탈자동유지미선택 13.8 자동주차미선택 11.7 차선이탈경고미선택 9.1 주차보조미선택 33.8 차선이탈자동유지선택 34.6 자동주차선택 32.3 차선이탈자동유지미선택 65.4 자동주차미선택 67.7 (4) 자율주행옵션에대한응답자들의지불의사에대한조사결과 전체적으로자율주행수준이증가함에따라지불의사도일부증가하나그증가액은크지않음 차선이탈경고 와 차선자동유지 옵션의경우평균지불의사액 (50% 값 ) 이약 50 55만원정도였음, 현재자율주행패키지의형태로해당옵션이포함되어차종에따라 60만원 120 만원인점을감안필요 일반도로자동운전 의평균지불의사액은약 66만원으로가장높았고, 자동주차 약 63.9 만원, 혼잡도로자동운전 약 62.1만원순 48
일반도로자동운전 과 일반도로자동운전 + 도로정보, 일반도로자동운전 + 교통신호 의평균지불의사액의차이가거의없어응답자들은해당옵션을기본 제공받는서비스로인식함을시사 그림 4-1 자율주행옵션에대한지불의사비용의누적분포 누적비율 (%) 100 차선이탈경고 (N=1364) 90 차선이탈자동유지 (N=1223) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 지불의사액 ( 만원 ) 누적비율 (%) 100 주차지원 (N=993명) 90 자동주차 (N=1041명) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 지불의사액 ( 만원 ) 누적비율 (%) 100 혼잡도로운전지원 (N=866명) 90 혼잡도로자동운전 (N=951명) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 지불의사액 ( 만원 ) 누적비율 (%) 100 일반도로운전지원 (N=818명) 90 일반도로자동운전 (N=851명) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 지불의사액 ( 만원 ) 누적비율 (%) 100 90 80 일반도로자동운전 (N=851명) 일반도로자동운전 + 도로정보 (N=987명) 일반도로자동운전 + 교통신호 (N=942명) 70 60 50 40 30 20 10 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 지불의사액 ( 만원 ) 제 4 장자율주행자동차에대한이용자의식과선호도 49
설문조사응답들의최대지불의사액은자동차회사들이계획중인레벨4 이상자율주행자동차의옵션비용과비교할때상대적으로낮은수준 4) 이러한점은향후공공의완전자율주자동차확산을위해보조금정책등을함께고려할필요가있음을시사 (5) 자동차이용빈도에미치는영향 높은수준의자율주행자동차가일반화되었을때자동차이용비율의변화를조사 거리에상관없이전반적으로자동차이용비율이증가하는데장래자율주행자동차가일반화될경우자가용이용빈도가증가할수있으며, 이는자율주행자동차에의한도로혼잡감소효과가상쇄될수있음을의미 특히장거리통행이용빈도가높게증가하는데이는응답자들이자율주행자동차에대해갖는가장큰편익인 운전피로도감소, 자동차안에서다른일들이가능, 효과에기인한것으로판단됨 또한향후자율주행자동차확산에따라교통범칙금, 교통 에너지 환경세등교통재원이감소될수있는데추가재원확보를위해 차량주행거리기반교통세부과 방안도고려할필요가있음 표 4-7 높은수준의자율주행자동차를보유한경우자동차이용비율변화 옵션명 변함없음 조금증가 다소증가 매우증가 단거리 ( 도보 20분이내, 2km) 이용빈도 44.5% 29.3% 23.4% 2.9% 중거리 ( 약 20km 이내 ) 이용빈도 30.4% 37.8% 27.5% 4.3% 장거리 ( 약 100km 이상 ) 이용빈도 18.6% 25.0% 37.8% 18.6% 4) 테슬러는높은수준의자율주행 ( 레벨 4) 옵션을약 900 만원 ( 연합신문 2016 년 10 월 21 일자 ), 볼보자동차는 2025 년높은수준의자율주행 ( 레벨 4) 자동차를옵션 ( 약 1700 만원계획 ) 으로판매계획 ( 오토뷰 2016 년 5 월 20 일자 ) 50
CHAPTER 5 자율주행자동차도입에따른주요과제 01 주요과제도출의개요 53 02 교통계획분야의대응과제 54 03 교통안전분야의대응과제 57 04 교통운영및시설분야의대응과제 59
CHAPTER 5 자율주행자동차도입에따른주요과제 1. 주요과제도출의개요 제 3장은기존문헌검토, 전문가의견등을종합하여자율주행자동차도입에따른영향과주요논점을정리하였고, 제 4장은일반인대상설문조사를통해자율주행자동차에대한이용자의식, 구입의사, 통행행태변화등을개략적으로분석 특히제 3.2장에서교통부문의주요논점은 계획관점에서자율주행자동차의불확실성 자율주행자동차와협력형 ITS의연계 자율주행자동차도입과졍에서공공의역할정립 에대해정리하고과제도출에반영 이장에서는상기연구결과와정책동향및전망, 추가적인전문가의견조사 1) 등을종합하여자율주행자동차도입에따른주요과제들을도출함 2) 자율주행자동차가실제도로상에주행하기위해서는첨단기술개발, 윤리, 보험, 법 제도등해결해야할다양한과제들이있으나, 본연구에서는교통계획및공학적측면과공공의역할을고려한과제들을도출함 자율주행자동차도입에따른주요과제들은교통계획, 교통안전, 교통운영및시설로크게세가지부문으로구분해도출하고일부과제에대해서는과제명과연구내용등을간략하게예시함 본연구에서는국내연구개발 (R&D) 프로젝트나정책적으로이미시행되거나진행중인과제들은가급적제외하였음 1) 전문가조사는교통관련전문가 30 명대상으로자율주행자동차관련주요추진과제및현정책추진과정의개선점등에대해자유로운의견기술을통해수집 2) 이장에서제시된주요과제의일부와사례는외부연구진의원고의뢰내용을참고하여저자재작성 제 5 장자율주행자동차도입에따른주요과제 53
또한자율주행자동차관련모든요인들과파급효과를고려한과제들을도출하는것은한계가있으며, 다만이장에서제시된주요과제들과주요과제를도출하는분석틀은향후추가과제들을도출하는데선행연구로서의의가있음 자율주행자동차도입에따른주요과제는다음과같은단계로도출 자율주행자동차도입에따라교통계획, 교통안전, 교통운영및시설로구분하여분야별주요영향요인도출 각영향요인별주요효과와공공에요구되는사항정리 자율주행자동차도입관련주요과제도출 ( 단, 일부과제는예시추가 ) 그림 5-1 자율주행자동차도입에따른주요과제도출과정 2. 교통계획분야의대응과제 1 주요영향요인및대응과제 자율주행자동차의시장도입시기예측 마케팅분석등을통해자율주행자동차의구체적인시장도입시기를예측하고, 실제교통체계에유의한영향을주는시기예측 예, 우리나라전체차량등록대수는약 2천만대 ( 15 년기준 ), 신차평균등록대수는약 60만대 ( 13 15) 으로매년모든신차가자율주행기능을갖는다고가정해도약 16.6년소요 ( 실제, 차량사용연한등을고려한다면더욱증가 ) 일반적으로 2035년완전자율주행자동차의상용화가가능한시점으로논의 반면본연구설문조사결과, 자율주행수준에따라해당옵션을선택하지않은응답자비율이 11.7% 에서 16.6% 로낮지않고, 차량사용연한을고려하면자율 54
주행자동차의시장확산기간은더욱증가 자율주행자동차의시장확산은장기간소요, 이과정에서자율주행자동차와일반자동차혼재, 기술수준이다양한자율주행자동차혼재등발생가능한교통문제에대응방안마련필요 자율주행자동차에대한소비자행태 : 자동차구입의사등 자율주행자동차의시장화는소비자가어떻게반응하느냐가시장화의핵심이며, 특히자동차의운행제어권이운전자 ( 레벨3) 에서차량으로전환 ( 레벨4) 되는것에대한논의중요 본연구의설문조사결과에서는일반도로주행지원을선택한응답자의약 83.4% 가일반도로자율주행을선택하고약 16.6% 는포기, 반면일반도로주행지원미선택자의약 24.8% 가일반도로자율주행선택 향후본연구내용을보다정교화하여소비자반응분석필요 자율주행자동차의시장도입에따른영향분석 국토교통분야의중장기법정계획에자율주행자동차에의한변화요인을반영하기위해서는자율주행자동차의시장도입에따른효과평가모델정립, 경제성평가모형 (B/C) 정립, 교통계획모형 ( 행태분석모형등 ), 교통수단선택모형 ( 대중교통에의영향 ) 의정립등은매우중요 자율주행자동차의시장도입에따른교통재원에대한영향분석 교통부문의주요한재원은주유세, 각종교통범칙금등인데자율주행자동차도입에따라해당부분의재원감소가예측됨 즉, 자율주행자동차도입에따라교통법규위반건수가급속히감소할것임, 또한자율주행자동차은전기차와같은친환경자동차에기반하고있음으로관련주유세등의감소가능 따라서향후자율주행자동차도입에따른교통재원확보방안 ( 예, 이용거리대비세금부과등 ) 등에대한연구필요 제 5 장자율주행자동차도입에따른주요과제 55
표 5-1 자율주행자동차가교통계획분야에미치는주요영향과대응과제 구분영향요인주요영향및공공에의요구대응과제 교통계획 시장도입시기의불확실성 영향정도의불확실성석방법론미흡 ) 소비자반응의불확실성 자율주행자동차관련중장기계획및정책수립한계 법정계획, 투자계획등의테두리에서자율주행자동차계획수립한계 자율주행자동차관련중장기계획및정책수립한계 마켓팅방법론등을활용한자율주행자동차시장도입예측 자율주행자동차효과평가방법론마련 - 4 단계추정방법론의재검토 자율주행자동차경제성평가방법론개발 - 비용과편익의명확화 - 잠재적효과에대한평가방법론도입 기존계획수립단계별적용모형들에준하는방안마련 - 교통계획모형의재검토 자율주행자동차에대한소비자의식, 구입의사등에대한평가 관련분석모형의개발 2 주요과제 ( 예시 ) ( 과제명 ) 자율주행차도입을고려한새로운교통평가모형개발 배경 내용 자율주행자동차도입에따라변화되는교통계획요소들에대한변화를반영필요 자율주행자동차도입의효과평가를위한기초평가모델정립필요 통행시간가치, 통행분포모형, 통행지체함수등전반적인계획요소의재평가 ( 과제명 ) 자율주행자동차도입에따른수단선택모형 ( 대중교통영향평가 ) 개발 배경 내용 자율주행자동차의확산에따라대중교통과의경쟁, 공유교통의확대등자율주행차량도입으로인한사람들의수단선택행위변화 자율주행자동차도입이향후수단별통행수요예측을위한방법론개발이필요 자율주행차량과관련된다양한시나리오구축 SP 조사등새로운수단선택모형개발및장래영향예측 ( 과제명 ) 자율주행자동차도입에따른경제성분석방법론개발 배경 내용 자율주행자동차관련투자계획수립을위한경제성분석방법론필요 따라서경제성분석의편익항목에대한심도있는논의가필요 현재경제성분석방법론을검토해각항목을수정및보완 통행시간가치재산정, 차량유지관리비재산정, 환경오염효과분석 이를종합한새로운경제성평가방법론정립 자율주행차량도입이후의도로및철도 SOC 사업평가방법론 56
( 과제명 ) 자율주행자동차도입에따른공유교통확산과영향예측 배경 내용 카셰어링기반의자율주행차량도입은가장효율적대안 카셰어링을통해차량이감소하고교통체증이완화될것으로기대 카셰어링도입을통한교통수요변화를예측하고이에대비 카셰어링을접목한자율주행차량운영방안을구체적으로제시 평균재차인원, 기존차량의대체효과등을계량화 동적모형 (dynamic model) 을도입한수요추정방법론제안 3. 교통안전분야의대응과제 1 주요영향요인및대응과제 자율주행자동차도입은교통사고의획기적인감소에기여할수있을것으로기대되는반면, 자율주행자동차도입과정에서일반자동차와의혼재로인한교통사고발생, 위험보상심리로부주의에의한사고발생가능성이새롭게증가 또한자율주행자동차도입에따라교통안전관련정책과계획의수정, 기존교통안전시물의관리방안및신규로도입되는다양한교통시설의안전관련이슈들이제기될수있음 따라서자율주행자동차의단계별도입과정을상정한교통안전정책의수립과단계별국가교통안전기본계획수립등에대한연구필요 가장우선적인핵심과제로는자율주행자동차의교통안전개선효과, 사고발생시책임문제등에대한연구가선행될필요가있음 자율주행자동차의각각의기능들이구체적으로어떤종류의교통사고에어느정도개선효과가있는지에대한차량시뮬레이션실험등을통한실증적연구가선행될필요가있음 자율주행자동차운행중교통사고가발생하는경우자동차제조사와운전자의과실여부를판단할수있는차량정보수집및분석기법의개발이선행되어야하고, 교통사고처리관련보험료산정등의법 제도마련필요 또한자율주행자동차도입과정에서교통안전에미치는부정적효과에대한선행연구를통해, 향후자율주행자동차관련신규도로시설물의교통안전확보, 기존 제 5 장자율주행자동차도입에따른주요과제 57
일반차량과의상충최소화방안등을사전에마련할필요가있음 자율주행자동차도입과정에서일반차량과자율주행자동차와의상충최소화, 자율주행차량의제어권전환상황에대한구체적인기준마련등필요 표 5-2 자율주행자동차가교통안전분야에미치는주요영향과대응과제 구분영향요인주요영향및공공에의요구대응과제 교통안전 교통사고획기적감소 ( 인적요인사고 ) 위험보상심리 (2차효과 ) 로안전에부주의 자율주행자동차확산단계에서일반자동차와의혼재 자율주행자동차의교통안전에대한효과불명확 자율주행자동차의교통사고책임소재 자율주행자동차생산자가교통안전을주도 교통안전관련투자감소, 관리및계획수립부서불필요요구 기존교통안전관련중 장기계획의타당성문제와불용성 불필요하게된기설치교통안전시설의관리및처리 교통사고증가 자율주행자동차와일반자동차의상충증가 교통사고증가 자율주행자동차의교통안전개선에대한과다추정된지표산출 자율주행자동차도입과정에서발생하는교통사고에대한책임소재논란, 처리방안불명확 자율주행자동차교통안전을위한민 관협업체계 자율주행자동차를고려한교통안전중 장기계획의재검토 자율주행자동차를고려한기설치교통안전시설평가 자율주행자동차이용자의위험보상심리에대한연구 자율주행자동차와일반자동차의혼재가사고에미치는원인과영향분석 자율주행자동차 ( 전용선 ) 와일반자동차의물리적분리 사업타당성평가 자율주행자동차이용자의위험보상심리와사고에미치는영향에대한연구 자울주행자동차사고발생원인조사를위한정보수집및분석기술개발에대한연구 2 주요과제 ( 예시 ) ( 과제명 ) 자율주행시스템세부기술별교통안전영향분석 배경 내용 자율주행시스템의세부기술별교통안전에미치는영향분석필요 자율주행차동차와 C-ITS 연계에따른통합된안전효과분석필요 교통사고유형별충돌시나리오분석 CV 및 AV 세부기술의상용화수준및장 단점분석 CV 및 AV, 그리고통합기능의교통안전효과분석 58
( 과제명 ) 교통안전혁신을위한한국형자율주행시스템도입방안연구 배경 내용 한국의운전문화, 통행행태및습관등지역적특성을반영한자율주행시스템구축필요 교통안전혁신을위한한국형자율주행시스템의구성요소 ( 예 : 기술및시스템, 시범사업, 수용성관련기반조성등 ) 정의 한국형자율주행시스템상용화로드맵마련 ( 과제명 ) 자율주행시대교통안전시설운영및관리방안 배경 내용 자율주행자동차의확산에따라기존교통안전시설의기능과역할이변경 일부시설은안전주행을위해필요하나일부는불필요 자율주행시대의효율적인프라관리를위한기존교통안전시설의운영 관리방안마련 자율주행시스템에대한교통안전시설의기능 역할및한계분석 도로및교통안전시설의운영 관리방안마련 ( 과제명 ) 교통약자를위한자율주행시스템 배경 내용 교통약자의통행특성, 교통안전등을위한자율주행시스템검토필요 자율주행차및인프라에대한교통안전요구사항마련 교통약자를위한자율주행시스템설계및구축방향제시 시범사업기본계획수립 4. 교통운영및시설분야의대응과제 1 주요영향요인및대응과제 일반적으로사람의인지 반응을통한차량운행에비해자율주행자동차는보다효율적인차량운행이가능하고, 특히자율주행차량들간의군집주행과교통신호등교통시설물과의통신을통해도로용량증대와교통정체완화에기여 자율주행자동차의도입과정에서교통운영효과를최대화하기위해서는먼저, 자율주행자동차와인프라, 자율주행자동차간정보연계및공유등에대한표준, 징비의표준, V2V 또는 V2I 관련핵심장비장착에대한의무화와같은관련법 제도정비등에대한연구가우선적으로수행될필요가있음 또한자율주행자동차의교차로통과의효율성을위해서는교통신호제어기와자 제 5 장자율주행자동차도입에따른주요과제 59
율주행차량과의통신, 자율주행자동차도입과정을상정한다양한시나리오별교통신호제어전략연구등이필요 자율주행자동차는다양한정보수집센서를통해주변교통정보를대량으로수집하기때문에기존과는전혀새로운방식의교통정보수집및처리, 이를바탕으로한교통제어와중앙관리센터설치등에대한연구필요 대중교통부문의자율주행자동차는실제일반승용차에비해높은수준의자율주행운행이가능하며실제도입이보다빠르게진행될수있어, 자율주행대중교통수단도입을위한교통운영방안, 시설확충방안등에대한연구필요 최근 EU는 CityMobile2 프로젝트 3) 를통해자율주행중소형버스개발과도입을위한사회적실험을수행하고향후보다확장된 ART07 프로젝트추진예정 국내는금년판교창조경제밸리대상자율주행셔틀도입관련연구수행중 자율주행자동차는자동주차가가능하여특히도심지의교통정체완화에기여가가능할것으로기대 도심지를중심으로기존주차장개선방안, 새로운개념의주차장설계및도입, 기존도로의노변주차장을자율주행자동차가승객을승하차시키는공간으로개선하는방안등도로공간활용에대한연구필요 표 5-3 자율주행자동차가교통안전, 운영, 도로기술분야에미치는주요영향과대응과제 구분영향요인주요영향및공공에의요구대응과제 도로용량의증대 ( 군집주행 ) 자율주행자동차와일반자동차와의혼재상황에서는불가 자율주행자동차확산단계에서교통운영방안 V2V 확대를위한장비설치, 서비스의무화방안, 영향평가 교통운영 교통정체완화 자율주행자동차간정보공유및공공연계조건마련필요 자율주행자동차를통해 Big-data 형태로수집되는다양한도로환경정보의수집 처리프로세스, 이를기반으로도로의효율적운영 자율주행자동차운행정보, 수집정보공유를위한법제도 강제적의무화방안 / 시장유도방안등검토 V2V 연계정보표준화방안 수집정보를기반으로한 Big-data 정보처리및운영 3) EU 는 CityMobil2 프로젝트를수행 (2016.9 2016.8) 하여 7 개유럽도시에대한자율주행버스교통수단도입을위한사회실험실시 60
구분영향요인주요영향및공공에의요구대응과제 도로시설 도심지교통정체완화 ( 자율주차 ) 자율주행자동차도로점유률증가 자율주행자동차의공공인프라 ( 교차로신호 ) 연계신호연계필요 자율주행자동차와일반자동차와의혼재상황에서는불가 자율주차에대한주차장개선에대한시민요구증가 ( 부정적효과 ) 다음탑승자를태우기위해홀로운행하는차량의증가로도로혼잡가중 자율주행자동차에대응한도로시설개선시민요구증가 도로유지 ( 낙화물, 도로파손등 ) 에대한관리중요성증대 일반자동차와의투자형평성 자율주행자동차확산단계에서신호운영방안 V2I 서비스확대를위한장비설치의무화방안 V2I 서비스의무화의영향평가및 B/C 평가 자율주행자동차에대응한주차장개선방안 ( 부정적효과포함 ) 자율주행자동차에대응한신개념주차장설계등 B/C 평가 자율주행자동차의주행성, 안전성등도로시설측면지원방안 기존시설물의필요성재평가및처리방안마련 도로유지관리체계의강화방안 도로시설측면에서는자율주행자동차가안전하게도로를운행할수있도록기존도로시설물에대한높은수준의개선및유지 관리에대한수요가증가할수있음 특히본연구의설문조사결과, 자율주행자동차의도입에따라기존이동시간단축보다는이동편의성에대한이용자요구가보다높아질것으로예측되고이에대응한높은수준의도로유지 관리필요성이증대 자율주행자동차의주행성, 안전성을위해도로노면, 교통표지등기존도로시설물의정비및유지 관리, 기존도로공간의활용에대한연구가선행될필요 자율주행자동차는센서등을통한도로환경인식을기반으로하고있어, 다양한기상조건하에자율주행자동차가안전한운행을지원하는도로시설구축중요 예를들면다양한악천후상황에서자율주행자동차의안전성을시험및검증할수있는도로주행시험기술개발및인증제도개발, 비상시대응매뉴얼등에대한연구필요 더불어자율주행자동차의안전성개선을위해서는도로상의모든객체, 예를들면보행자, 자전거, 일반자동차등다양한이동객체들에대한모니터링이가능한시스템구축과자율주행자동차와의실시간연계체계구축필요 제 5 장자율주행자동차도입에따른주요과제 61
2 주요과제 ( 예시 ) ( 과제명 ) 자율주행자동차공유정보의표준화 배경 내용 자율주행자동차는자체센서를통해다양한데이터를수집, 공유가중요하나개발기업들에따라서로다른정보플랫폼을사용하는경우정보공유에장애 또한개별차량기반의정보수집으로정보의다양화가예상됨 차량센서에서수집되는공유정보의표준화방안 기상정보, 노면정보, 차량센서정보, 주행정보등자율주행관련정보공유통합플랫폼구축 ( 과제명 ) 자율주행시스템기반능동형교통운영 관리전략연구 배경 내용 커넥티드환경에서자율주행자동차와주변교통운영시스템 ( 예 : 대부분교통운영 제어장치 ) 과의연계를통한능동적인교통운영및관리전략필요 특히, 자율주행차의핵심제어중하나인시스템 - 인간운전자간제어권관리방안필요 자율주행시스템기반자율주행차의교통운영 제어전략분석 자율주행차 (AV) 의시스템 - 인간운전자간제어권전환시안전성분석 자율주행시대의교통안전증진을위한자율주행시스템의능동형교통운영 관리전략 ( 과제명 ) 자율주행자동차전용주차장규격및주차가이드시스템개발 배경 내용 자율주행자동차확산에대비한새로운형식의주차장설계필요 자율주행자동차는가용주차장의위치를자체적으로파악할수없기때문에주차장위치, 주차가능여부, 주차요금, 경로안내등위한주차가이드시스템이필요 자율주행자동차에대응한주차장설계규격마련 ( 주차방식, 주차면크기, 진입램프등 ) 개별주차장운영시스템개발및이와연계한가용주차정보, 주차요금, 위치, 경로등을안내할수있는자율주행자동차주차가이드시스템개발 ( 과제명 ) 악천후에도강인하고시인성이좋은도로차선연구 배경 내용 자율주행자동차의안전운행을위해서는도로위차량의위치를정확하게찾는것이중요 자율주행자동차영상센서의한계로차선과노면표시를구분하지못하는경우가많으며, 야간이나악천후상황에서는자율주행자동차를운행할수없음 도로위차선또는차로정보를센서가정확히인식할수있도록도로차선의개선필요 차선을표시하는새로운재료에대한연구 : 재귀반사와같이스스로차선을표시하는재료나전기를이용하여발현하는방안등 차선보다는자율주행자동차가운행되는차로자체의시인성을높이는연구 62
( 과제명 ) 자율주행자동차눈높이의도로표지판과노면표시연구 배경 내용 현재도로표지판, 노면표시는운전자맞춤 ( 눈높이, 언어등 ) 으로자율주행자동차의인식오류 또한표지판의높이등도로시설물의일관성결여는문제 자율주행자동차에맞춤형도로표지판과노면표시정보제공방안필요 현재설치된도로표지판의높이와설치간격을규칙성있게재조정하는방안 자율주행자동차의센서눈높이 ( 약 30cm) 에맞춘도로표지판, 노면표시정보제공방안연구 라이다센서가표지판이나노면표시정보를쉽게인지할수있는표기방안연구 ( 과제명 ) GNSS 오차보정을위한도로위절대좌표제공방안연구 배경 내용 자율주행자동차는매우정밀한위치정보가필요하며, 위치수집장치인 GNSS 의오차보정을위한절대좌표를제공하는방안에대한연구가필요함 절대좌표표출랜드마크선정 : 터널이나지하도로와같이음영지역에서도인식가능한형태 절대좌표를표출하는방법에대한연구 : 통신또는표시, 색상등 랜드마크의설치간격및유지관리방안연구 ( 과제명 ) 자율주행자동차혼합교통류를고려한 HCM 개선연구 배경 내용 컴퓨터가운전하는자율주행자동차의성능을반영하는교통류이론의개선이필요 자율주행자동차가대중화되기전까지는혼합교통류에서자율주행자동차에반응하는운전자들의행태도달라질수있으므로이를반영할수있는 HCM 의개선연구필요 자율주행자동차혼합교통류모형정립등 자율주행자동차에반응하는운전자행태에대한연구 : 운전자행태모형정립등 제 5 장자율주행자동차도입에따른주요과제 63
CHAPTER 6 결론및향후과제 01 주요연구결과 67 02 정책적시사점 72 03 연구의한계와향후과제 74
CHAPTER 6 결론및향후과제 1. 주요연구결과 (1) 자율주행자동차도입에따른주요논점 국내자율주행자동차관련정책과연구개발은차량, 통신설비등기술개발관련논의가대부분으로자율주행자동차가상용화될경우교통부문에미치는영향에대한논의는상대적으로부족 즉자율주행자동차가도로용량개선, 철도보다자율주행자동차를선호하는대중교통이용변화, 교통사고감소에의미있는기여를한다면국가도로종합계획, 국가철도망구축계획, 교통안전기본계획등중 장기법정계획에반영필요 교통계획관점에서자율주행자동차를중 장기법정계획이나투자계획에반영하기어려운이유는시장도입시기, 도입의영향정도, 소비지반응등의불확실성이다수존재하며이를해결하는방향으로대응과제마련필요 ( 시장도입시기의불확실성 ) 자율주행자동차의상용화관련논의는많으나, 어떤방식과수준으로 ( 즉자율주행기술수준별순차도입 / 급격한확산 ), 언제교통에유의한영향을주는지불확실 ( 영향정도의불확실성 ) 자율주행자동차도입에따라교통에미치는직 간접적영향에대한평가가부족하고또한계량분석방법론이명확하게정립되지않음 ( 소비자반응의불확실성 ) 자율주행자동차에대한소비자들의반응, 자율주행자동차구입의사, 통행행태에미치는긍정적 부정적영향, 통행행태변화의정도와어느정도급격할것인지불확실 제 6 장결론및향후과제 67
교통계획관점의불확실성과더불어자율주행자동차와협력형 ITS(C-ITS) 의연계, 자율주행자동차도입과정에서공공의역할정립또한주요한논점임 ( 자율주행자동차와협력형 ITS의연계 ) 자율주행자동차도입으로교통측면에서바라는본래의기대효과 ( 교통운영효율화등 ) 를충분히발휘하는데자율주행자동차와 C-ITS의연계가핵심임에도불구하고, 국내에서는연계필요성을중요시하지않거나자율주행자동차와 C-ITS 의역할중복성에대한논란존재 ( 자율주행자동차도입과정에서공공의역할정립 ) 자율주행자동차도입은최근까지주로민간기업들이주도하고산업적파급효과가강조, 반면교통측면에서자율주행자동차는교통체계를구성하는하나의구성요소이며, 도로시설, 이용자, 법 제도를포괄적으로고려한도입방안을마련할필요가있는데이를위한공공의주도적역할필요 (2) 자율주행자동차에대한이용자의식과선호도 1 자율주행자동차에대한편익과우려에대한의식 ( 편익 ) 이동중편의성 ( 운전피로도감소, 자동차안에서다른일들이가능 ) 에대한기대가가장높았고, 교통안전 ( 교통사고발생횟수와심각도 ), 이동성 ( 도로혼잡감소, 이동시간감소등 ) 순이었음 이동중편의성에대한높은기대는장래자율주행자동차의상용화에따라 이동시간의생산적활용, 장거리이동의피로도감소 중 장거리통행증가, 직주거리증가 등의변화유도 ( 우려 ) 자율주행자동차시스템의오류와보안 ( 시스템오류, 해커등시스템보안, 갑작스러운상황에대한대응 ), 유지관리비용증가가높으나차이는크지않음 시스템의오류와보안, 유지관리비용에대한우려는자율주행자동차에대해다양한교통상황에대한안전성평가기술, 적정유지관리비용산정과제도화등공공의역할중요성시사 68
2 자율주행자동차에대한선호도 자율주행자동차의기술수준에대한응답자들의모호성을최소화하기위해자율주행기술수준별로선택가능한총 11개의옵션을제시하고각옵션별구입의사질문 ( 옵션별선호도 ) 전체적으로 차선이탈경고 와 차선이탈자동유지 에대한선호도가높았고, 자율주행수준이높아질수록해당옵션을보다선호하는것으로분석 차선이탈경고 와 차선이탈자동유지 는현재상용차에판매되고있고, 비교적낮은수준의자율주행기능이지만운전자들이안전성개선을위해가장선호 자율주행수준이높은레벨3 4단계에서는 자동주차 옵션을가장선호 혼잡도로자동운전 이 일반도로자동운전 에비해선호되는데소비자측면에서는저속인경우자율주행에따른사고위험성이낮은것도원인인것으로판단됨 일반도로자동운전 에대한선호도 ( 약 56.7%) 에비해자율주행자동차와 C-IT S 1) 가연계된 일반도로자동운전 + 도로정보 (65.8%) 와 일반도로자동운전 + 교통신호 (62.8%) 에서선호도증가 공공은 C-ITS 서비스의강화, 자율주행자동차를개발하는민간은 C-ITS 와연계된서비스를제공할때소비자선호도가증가하며, 향후민 관연계를통한자율주행정책추진중요성시사 V2V 서비스인 일반도로자동운전 + 주변차량 (60.7%) 의선호도증가는상대적으로높지않음 3 운전자에서자동차로운전제어권한전환과정에서선호도변화 자율주행자동차의기술발전단계에서운전자가차량제어에서완전히배제되고운전제어권이자동차로전환되는즉자율주행수준이레벨3 레벨4 로높아지는경우응답자들의선호도변화를파악 자율주행자동차에대해운전자들의편의성과불안감이가장극명하게교차하는시점이레벨3에서레벨4로전환되는과정이며, 실제교통부문의변화도크게발 1) C-ITS 는협력형 (Cooperative) ITS 로 V2I 와 V2V 로구분, V2I(Vehicle to Infrastructure) 는 C-ITS 로차량과도로변장치연계, V2V(Vehicle to Vehicle) 는차량과차량연계 제 6 장결론및향후과제 69
생가능 전반적으로운전자에서차량으로운전제어권한이전환되는과정에서자율주행자동차옵션을포기하는비율 (11.7 16.6%) 보다새롭게해당옵션을선택하는비율 ( 약 24.8 34.6%) 이높음 레벨3의 일반도로운전지원 을선택한응답자중약 83.4% 가레벨의 일반도로자동운전 을계속선택하고약 16.6% 는포기, 반면 일반도로자동운전 을새롭게선택한응답자가약 24.8%, 기타레벨4의 혼잡도로자동운전, 자동주차, 차선이탈자동유지 도비슷한경향 반면운전제어권한전환과정에서자동운전옵션을포기하는비율또한낮지않은것은향후자율주행기술수준이다른자동차들의혼재가능성과혼재기간이상당할수있음을시사 4 자율주행자동차에대한지불의사 자율주행자동차에대한지불의사는자율주행옵션을선택한응답자들을대상으로최소 25만원부터최대 400만원내의범위에서최대지불가능금액을조사 단, 응답자가구매자입장에서낮은가격을제시하는정책바이어스존재가능 자율주행수준이증가함에따라지불의사금액도증가하나증가액은높지않음 차선이탈경고 와 차선자동유지 옵션의평균지불의사액은약 50 55만원정도, 현재자율주행패키지의형태로해당옵션이 60만원 120 만원에제공 일반도로자동운전 의평균지불의사액은약 66만원으로가장높았고, 자동주차 약 63.9 만원, 혼잡도로자동운전 약 62.1만원순 일반도로자동운전 과 일반도로자동운전 + 도로정보, 일반도로자동운전 + 교통신호 의평균지불의사액의차이가거의없어응답자들은해당옵션을기본제공받는서비스로인식함을시사 설문조사응답들의최대지불의사액은자동차회사들이계획중인레벨4 이상자율주행자동차의옵션비용과비교할때상대적으로낮은수준 70
5 자율주행자동차도입에따른이용행태변화 장래레벨4 이상의자동주차, 혼잡도로자동운행, 일반도로자동운행이모두가능한자율주행자동차를보유하였다고가정한경우응답자들의장래자동차이용의도에대해조사 전반적으로이동거리에상관없이자동차이용빈도가증가하는데, 이는자율주행자동차의군집주행등으로도로혼잡이감소되는효과가자동차이용빈도증가로상쇄될수있음을의미 특히장거리통행이용빈도가높게증가하는데이는응답자들이자율주행자동차에대해갖는가장큰편익인 운전피로도감소, 자동차안에서다른일들이가능, 효과에기인한것으로판단됨 또한향후자율주행자동차확산에따라교통범칙금, 교통 에너지 환경세등교통재원이감소될수있는데추가재원확보를위해 차량주행거리기반교통세부과 방안도고려할필요가있음 (3) 자율주행자동차도입에따른주요과제 자율주행자동차에도입에따른주요영향과논점, 일반인대상설문조사결과, 전문가설문조사결과등을토대로주요과제를도출 주요과제는교통계획, 교통안전, 교통운영및시설로구분하여분야별주요영향요인도출, 각요인별주요효과와공공에의요구를반영하여도출 ( 교통계획 ) 교통계획측면에서는자율주행자동차의시장도입시기예측, 소비자행태에대한추가분석, 자율주행자동차시장도입에따른영향분석, 교통재원확보등을위한세부과제추진필요 ( 교통안전 ) 자율주행자동차는교통사고의획기적감소에기여할수있는반면, 도입과정에서일반자동차와의혼재, 위험보상심리로인한사고감소, 교통안전개선효과에대한객관적분석, 자율주행자동차관련신규설치도로시설물교통안전방안마련등을위한세부과제추진필요 ( 교통운영및시설 ) 자율주행자동차의교통운영효과최대화를위해자율주행자 제 6 장결론및향후과제 71
동차와인프라, 자율주행자동차간정보연계및공유등에대한표준, 징비의표준, V2V 또는 V2I 관련핵심장비장착에대한의무화와같은관련법 제도정비등을위한세부과제추진필요 이외에도자율주행대중교통수단도입, 도심지주차장및기존도로공간활용방안, 신규도로시설설계방안마련이중요 도로시설은자율주행자동차가기상악화등다양한환경에서도로상황을인식할수있는지원시설구축, 높은수준의도로유지 관리, 교통안전모니터링시스템구축등을위한세부과제추진필요 2. 정책적시사점 2015년정부는해외에비해상대적으로늦은국내기술개발을지원하기위해자율주행자동차의상용화시기를앞당기는정책목표를설정하고, 관계부처합동의 자율주행자동차상용화지원방안 을마련하여관련정책추진 특히국토교통부는자율주행자동차의도로시험운행규제개선, 자동차관리법규칙개정으로상용화제도정비, 실증지구및실험도시 (K-City) 구축, 정밀수치지형도, 정밀위치파악위성항법기술개발, 자율주행지원도로인프라개발및확충관련지원사업추진중 자율주행자동차관련정책은 RAND(2014) 보고서에서지적한정책추진의기본원칙을참고할만함 RAND(2014) 보고서는자율주행자동차관련정책추진의기본원칙을 자율주행자동차기술이인간운전자의평균운전능력보다월등하게발전된시기부터자율주행자동차의허용과이용을촉진 할것을권고 즉아직까지는자율주행자동차의기술수준이본격적인교통안전가이드라인이나법률적책임소재등을논의하기에는시기상조이며, 당분간은자율주행자동차의기술개발을지원하는정도의정책추진이타당한것으로판단됨 또한 RAND(2014) 보고서는자율주행자동차를실제시장에도입할때에도 자율주행자동차의기술이인간운전자들의주행능력보다뛰어난다할지라도실제 72
시장도입에있어서는다양한교통요소들을종합적으로고려할필요가있음 을지적 따라서지금까지국토교통부의자율주행자동차관련정책이주로상용화에대비한시험운행을지원하는방향이었다면, 앞으로는도로시설, 이용자, 법 제도측면을포괄적으로고려하여장래교통체계에미치는실질적영향을평가하고이를바탕으로한정책추진필요 교통계획관점에서시장도입시기, 영향정도, 소비자반응의불확실성에대한관련연구들을지속적으로추진하여다양한교통계획측면에서자율주행자동차가장래교통체계에미치는영향을파악할필요가있음 특히자율주행자동차도입으로어떤그룹이편익을얻고어떤그룹은손해가있는지, 자율주행자동차를구입하는개인구매자의편익 ( 예, 이용편의성 ) 과사회적편익 ( 예, 혼잡완화 ) 의조화, 기존교통수단과의영향관계등 협력형 ITS(C-ITS) 사업을포함지금까지공공부문에서추진해온도로 ITS 사업에의지속적인투자및고도화필요 실제자율주행자동차가실제도로에서운행되고전체교통체계에유의한영향을미칠정도로높은점유율을차지하기까지는어느정도기간이소요될것인지불확실하기때문에기존 ITS 사업들의지속적인추진필요 전체교통체계에서보면자율주행자동차는하나의구성요소이며도로시설과효과적으로연계될때혼잡감소등사회적으로유의한편익이발생할수있기때문에 C-ITS 등도로시설부문의고도화와연구투자를강화할필요 더불어본연구의설문조사결과자율주행자동차는 C-ITS 등을통한교통정보, 신호시설과연계되는경우선호도가증가하는것으로분석 자율주행자동차를실제도로에운행하도록도입하는과정에서교통체계전체관점, 사회적편익최대화관점에서공공의주도적역할필요 지금까지자율주행자동차는기술개발단계에있었으며, 관련센서, 장비등기술개발, 자동차산업육성등민간이주도하고공공부문이이를지원하는형태, 따라서교통적편익보다는산업 경제적편익이보다강조된측면이있음 기술성숙도와이용자반응을별도로고려할필요는있지만, 최근많은연구들은 제 6 장결론및향후과제 73
기술수준 4이상의자율주행자동차의상용화가 2030년부터는본격적으로시작될것으로예측 2) 따라서자율주행자동차가상용화되고도로상에도입되기까지사회적편익최대화측면에서공공의주도적역할이필요 3. 연구의한계와향후과제 본연구는자율주행자동차도입에따른교통측면의주요영향과논점들을정리하고, 자율주행자동차에대한소비자의식조사, 전문가조사등을통해교통측면에서주요과제와정책적시사점을도출하였으나, 연구의한계가있음 자율주행자동차가사회에가져올파급효과가매우폭넓고큰만큼, 자율주행자동차도입에따른영향도기술개발, 법 제도, 윤리등보다다양한요인들을함께고려할필요가있으나본연구에서는교통부문으로제한하여검토한한계 또한본연구에서제시된자율주행자동차도입에따른주요과제와예시된과제도보다폭넓게검토되고구체화되어야할필요성있음 따라서향후본연구의제4장에서제시한주요과제도출과정 ( 영향요인 기대효과 / 사회적요구 과제도출 ) 를기본틀로하여보다폭넓고다양한측면에서자율주행자동차도입에따른영향과주요과제들을도출할필요가있음 더불어본연구에서도출된주요과제들은학술적 / 실용적연구가매우중요한만큼공공이주도하고산학연의공동연구를통해추진될필요성이있음 2) KPMG(2015) 는 2030 년영국신규자동차생산량중기술수준 3 의자율주행자동차 75%, 기술수준 4 이상 25%, Navigation(2013) 는 2035 년세계신규자동차생산량중 75.1% 가자율주행기능을가질것으로예측 74
참고문헌 REFERENCE 국토교통과학기술진흥원 a. 2015. 자율주행자동차안전성평가기술개발기획보고서. 안양시 : 국토교통과학기술진흥원국토교통과학기술진흥원 b. 2015. 스마트자율협력주행도로시스템개발기획보고서. 안양시 : 국토교통과학기술진흥원국토교통과학기술진흥원. 2016. 자율주행자동차안전성평가기술개발및실도로평가환경구축상세기획연구보고서. 안양시 : 국토교통과학기술진흥원국토교통부. 2015. 자율주행차상용화지원방안, 제3 차규제개혁장관회의, 2015.5.6. 국토교통부. 2013. C-ITS 기술동향조사및국내도입방안연구. 2013.10, 과천시 : 국토교통부박경아, 진광성, 김희경, 박상준, 이선아. 2012. 미래사회메가트렌드와교통체계전망. 연구총서 2012-06, 세종시 : 한국교통연구원. 빈미영, 김정훈, 김재환, 김민준. 2016. 교통체계관점의자율주행차운행지원과제도개선연구, 정책연구 2016-01, 경기연구원. 연승준 조현도. 2015. 소유에서소비로, 제품에서서비스로-운송수단의변화동인과이슈분석. IT & Future Strategy 보고서. 제13호. p. 3. 대구 : 한국정보화진흥원. 이베스트투자증권. 2015. 전장의시대-자동차에전기가흐른다. 이베스트투자증권리서치센터. 2015.5.11. 이재관. 2015. 자율주행자동차동향과전망, 융합 Weekly TIP Vol.04, 융합연구정책 참고문헌 75
센터이용우외. 2012 2014. 미래국토발전장기전망과실천전략연구 (I) (III). 안양 : 국토연구원유시복. 2015. 자율주행자동차심포지엄 2015 동향. Standard ITS. Vol.22. p.26. 안양 : 한국지능형교통체계협회연합뉴스,2016. 테슬라 완전자율주행 기능가격은 900만원, 2016.10.21. http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2016/10/21/0200000000akr20161 021137200009.HTML 오토뷰, 2016. 볼보자율주행차는지금보다약 1,700만원오를것, 2016.05.20., http://www.autoview.co.kr/content/article.asp?num_code=58661 조순기. 2015. 자율주행을위한정부정책 (2015). Standard ITS. Vol.22. p.49. 안양 : 한국지능형교통체계협회 EPoSS. 2015. European Roadmap Smart Systems for Automated Driving. Gavrel Avigdor and Rene Wintjes. 2015. Trend report : Disruptive Innovations and Forward-looking Policies towards Smart Value Chains. Business Innovation Observatory. EU. Johanna Zmud, Jason Wagner, Richard T.Baker,Ginger Goodin and Maarit Moran. 2016. Policy and Planning Actions to Internalize Societal Impacts of CV and AV Systems in Market Decisions, Project NCHRP 20-102(1), Interim Deviverable. May 2016. Litman. T. 2015. Autonomous vehicle implementation predictions-implication for transport planning. NavigantResearch, Executive Summary: Autonomous Vehicles: Self-Driving Vehicles, Autonomous Parking and Other Advanced Driver Assistance Systems: Global Market Analysis and Forecasts, 2013, Navigant Consulting, Inc. 76
PATH. 2014. Answering the Challenges of Regulating Automated Vehicle Testing and Development in California, Intellimotion, Vol.19. No.1. Sivak, M. and Schoettle, B. 2015 b. Influence of Current Nondrivers on the Amount of Travel and Trip Patterns with Self-Driving Vehicles. Sustainable Worldwide Transportation Program (www.umich.edu/~umtriswt), University of Michigan; at www.umich.edu/~umtriswt/pdf/umtri-2015-39_abstract_english.pdf USDOT. 2016. NHTSA Enforcement Guidance Bulletin 2016-02: Safety-Related Defects and Automated Safety Technologies, NHTSA-2016-0040. https://www.transportation.gov/sites/dot.gov/files/docs/12507-av_site_f edreg_final-defects-authority-enforcement-bulletin_2016.0...pdf USDOT. 2014. ITS Strategic Plan 2015-2019. Intelligent Transportation Systems(ITS) Joint Program Office(JPO), FHWA-JPO-14-145. USDOT. 2012. Urban Congestiong Trends Operations: The Key to Reliable Travel.FHWA-HOP-13-016. Litman, T. 2016. Autonomous Vehicle Implementation Predictions: Implication for Transport Planning, Vitoria Transport Policy, 2016 Center for Transportation Research.2013. The Automated Vehicle Institute. Transportation Planning Considerations for Automated Vehicles. 國土交通省. 2016. 자동주행비지니스검토회. 중간연구요약보고서. 참고문헌 77
SUMMARY Advanced Infrastructure Technologies and National Territorial Development - Focusing on Autonomous Vehicles - Lee Backjin, Kim Kwang Ho, Park Jongil Autonomous vehicle(av) is expected to have a number of significant societal benefits in transportation: safety, mobility, environment and social welfare. The government policy regarding AV mainly focuses on the development of AV technology itself, but is less interested in how the deployment of AV affects and changes current transportation systems. In the study, we discuss the impacts of AV on transportation systems, and perform the questionnaire survey to evaluate customer perspectives and preferences on the AV. Finally we propose some future works and recommendations for policy makers. Many existing literature indicated that positive and negative impacts of AV may coexist and in some cases the impacts are quite uncertain. In the study, we reviewed existing literature on the impacts of AV and arranged in three parts: transportation planning, traffic safety, and traffic management. In addition, we raised some key issues regarding the deployment of AV: the uncertainty of transportation planning, the necessity for constant investment for C-ITS and the role of government. SUMMARY 79
With the purpose to investigate customer s perspective and preference on AV, the internet-based questionnaire survey was performed from Nov.17 to 24, 2016. The respondents were the residents living in Seoul metropolitan area and having driving experience at least one time per year. The number of valid respondents was 1,500 persons. The survey was constituted of three parts: expected benefit and concern on AV, preference and willingness to pay(wtp) for AV options divided by autonomous driving levels, willingness to change their car usage pattern. To reduce stress while driving and To do other activities except driving were the most important expected benefits on AV, which means that AV can contributed to improve the convenience of car use. On the other hand, Safety consequences of system failure and Increasing maintenance costs were the most important concerned, which emphasize the role of government to balance maintenance cost and to certify the performance of AV. Among the eleven AV options, Lane Departure Warning(LDW) and Land Keep Support(LKS) were the most preferred options. Parking Garage Pilot(PGP) also was the preferred options among the options of higher than AV level 3. Highway Pilot(HP) was more preferable if it is connected with C-ITS. For the prices of AV options, a significant gap between supplier and purchaser is exist. For instance, the average amount of WTP for HP was about 660,000won, but in Oct. 2016 Tesla motors announced that the option price of HP would be about 9,000,000. It is also found that the deployment of AV may contributed to increase the frequency and the travel distance of car usage patterns. Some future works and recommendations for policy makers are summarized as follow. Firstly, to incorporate the impacts of AV in long/mid-term transportation planning, it is necessary to reduce the uncertainty in the deployment of AV. For instance, the timing of when AV significantly impacts on transportation systems and the scale of how much impacts will it have. Moreover, the direct and indirect impacts of AV are not clearly analyzed. 80
Therefore many research works are needed to analyze and evaluate the impacts of AV on transportation systems. Secondly, constant investment for the existing ITS and cooperative ITS is required for the connection of AV and roadside ITS systems. It is necessary to regard that AV is one of transportation systems. The desired benefits from AV can be achieved only when it connected to roadside infrastructure. Finally, the active role of government for the deployment of AV is important to shape the desirable direction maximizing societal benefits. SUMMARY 81
부록 APPENDIX 부록 83
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부록 87
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부록 91