2. 첨단도로인프라의기술환경변화 1) 1 세대 ITS 에서 C-ITS 로의진화 정보 통신기술발전으로인해 고정식검지및단방향통신 을활용하는 1세대 ITS 에서 차량위치기반의이동형검지및양방향통신 에기반을둔 C-ITS 로지능형교통체계가진화함 C-ITS 의도입으로인해 자료의수집

요약 SUMMARY 1. 연구의배경및목적 지능형교통체계 (ITS) 의패러다임변화에따라새롭게대두된요구사항을반영하여첨단도로인프라를관리하려면, 기존의운영및유지관리체계에대한면밀한진단에기반을둔중 장기적정책방안이필요함 국내에서는 2000 년도초반부터전국의주요대도시권을중심으로다수의 ITS 사업을통해현장검지기, 통신설비, 교통관리센터시설및장비등첨단도로인프라가구축됨 고정식검지방식및단방향통신이주류를이뤘던기존의 1세대 ITS 가 ITS 구성요소들간상호협력이강화된협력형시스템인 C-ITS 로진화함 더나아가주요선진국들은개별차량의자동화와 C-ITS 를접목하여 차량-도로자동화 를구현하기위한연구개발및시범사업을추진함 ITS 의패러다임변화에따른정책적요구에부응하기에는기존의운영및유지관리업무만으로는한계가있음 본연구의목적은 ITS 패러다임이전환되는과도기에부응하여첨단도로인프라의관리에대한신규요구사항을검토하는동시에, 중 장기적인관점에서기존의운영및유지관리체계를개선하기위한분석절차및정책방안을제시하는것임 자율주행과직접적으로관련된 차량-도로자동화 의경우, 아직첨단도로인프라의역할이명확히정립되어있지않다는것을감안하여, 자율주행시대로넘어가는과도기중기존의 ITS에서 C-ITS 로전환되는시기 를주요시간적범위로설정함 iv

2. 첨단도로인프라의기술환경변화 1) 1 세대 ITS 에서 C-ITS 로의진화 정보 통신기술발전으로인해 고정식검지및단방향통신 을활용하는 1세대 ITS 에서 차량위치기반의이동형검지및양방향통신 에기반을둔 C-ITS 로지능형교통체계가진화함 C-ITS 의도입으로인해 자료의수집주체 와 정보를표출하는주체 의불일치가빈번하게발생할수있으며, 각운영주체의독립성과주체간상호신뢰가중요해짐 그림 1 1 세대 ITS 와 C-ITS 의주요기술방식 출처 : 국가경쟁력강화위원회. 2012. ITS 발전전략. p22. 2) 차량자동화 운전자의안전향상을위한첨단운전지원시스템 (ADAS) 을통해차량간간격유지, 차로유지, 비상제동등낮은수준의자동화서비스가이미상용화됨 관련업체들은차량자동화의핵심기술요소인센서, 제어기, 소프트웨어알고리즘, 전자정밀지도등의고도화를위한연구개발및검증을추진중임 개별차량의센서및카메라에의존하는독립형 ADAS 는위험요인에즉각적으로대응하는데에는유리하나사고요인에대한예방적인대응에는한계가있음 요약 v

그림 2 첨단운전지원시스템을위한차량내구성요소 출처 : McKinsey&Company. 2016. Advanced driver-assistance systems: Challenges and opportunities ahead. p3. 3) C-ITS 와차량자동화의접목을통한 차량 - 도로자동화 의도입 자율주행의도입초기단계에서는차량자동화를위해고가의센서및카메라를사용해야하기때문에도로인프라의도움없이는가격경쟁력확보가어려움 차량자동화에만의존하는독립형자율주행차량은그인지범위가시 공간적으로제한되기때문에 C-ITS 와의접목을통한안전측면의보완이필요함 그림 3 차량 - 도로자동화 를통한협력형자율주행의추진방향 자료 : 저자작성. vi

4) 정보수집, 가공및제공에관한주요신규요구사항 C-ITS 및 차량-도로자동화 의활성화를위해대상서비스에적합한통신기술이선택되어야하며, 다양한통신매체를수용할수있는개방형기술프로토콜이적용되어야함 정적인기하구조정보와교통정보, 노면기상등의동적정보에관한데이터베이스들을연계하여지도관련정보를통합적으로수집및가공할수있는시스템을구축 운영할필요가있음 교통관리센터의성능개선및용량확충이요구되며, 안전위협요인에대한신속한대응을위해서차량간또는차량과노변인프라간국지적 ( 즉, 센터를매개로하지않는 ) 통신도가능해야함 개별차량으로부터의정보수집이확대됨에따라해킹또는개인정보침해에대응하기위한정보 통신보안인증및네트워크관리의강화가요구됨 3. 첨단도로인프라의관리개념 1) ITS 운영및유지관리업무 국내에서수행되는 ITS 운영및유지관리업무는 < 표 1> 과같이운영, 유지관리, 시험 검사 검증, 교정으로구분됨 표 1 ITS 인프라에대한운영및유지관리업무 업무구분 업무내용 운영 수집시설 장비를이용한교통정보의수집, 자료의분석 가공, 관련시설제어에활용, 일반에교통정보제공 유지관리 운영에필요한성능및기능유지를위한전문적인유지보수 ( 직접수행또는전문업체에위탁 ) 시험 검사 검증 교정 운영및유지관리업무수행을위해성능평가전담기관 / 표준화전담기관에서정하는바에따라시험 검사 검증수행시험 검사 검증결과에따라 ITS 시설 장비의기능수정 보완 자료 : 국토교통부 (2015a) 를참조하여저자작성. 요약 vii

2) 전략적관리개념의도입필요성 첨단도로인프라의전략적관리에대한개념을정립하기위해 < 표 2> 에제시한해외 사례를검토하여시사점을도출함 표 2 첨단도로인프라의전략적관리와관련된해외사례의주요개념및시사점 관련해외사례 자산관리 시스템공학분석절차 첨단장비및시설의노후화관리교통관리센터관리에대한평가의정량화및다양화 주요개념및시사점 물리적인자산을비용효과적으로운영, 유지보수및개선하기위한목표지향적이며체계적인절차 이용자의요구사항을반영하기위해자산의상태및성능을지속적으로모니터링하고, 이결과를다시자산관리의목표설정에반영 시스템을효율적으로구축, 운영및유지관리하기위한프로젝트관리절차 대상시스템의운영개념을기반으로시스템의개발 운영을평가하고, 이를다시운영및유지관리업무개선에반영 첨단장비및시설에대한유지보수비용을감소시키기위해적용되는절차 기술로드맵, 개방형시스템아키텍처등을통해예방적으로노후화에대비 교통관리센터의운영및유지관리에대한평가결과를지속적으로축적하여해당인프라관리에대한중장기적전략을수립하는기초자료로활용 자료 : 관련해외사례에관한보고서를참조하여저자작성. ITS 패러다임변화에대응하기위해서는기존의운영및유지관리업무도지속되 어야하지만, 그외에도보다상위단계에서운영및유지관리체계를전반적으로 개선하기위한계획및진단에중점을둔전략적관리개념이요구됨 그림 4 첨단도로인프라의전략적관리개념 자료 : 저자작성. viii

4. ITS 운영및유지관리현황과문제점 1) ITS 운영및유지관리현황 국내전역에구축된첨단도로인프라를통해실시간교통정보제공, 버스운행관리등다양한 ITS 서비스가제공됨 ITS 서비스를위한교통정보의수집, 가공및제공체계가 < 그림 5> 와같이교통관리센터를중심으로구축되어, 관련첨단도로인프라가해당센터를통해운영및유지관리되고있음 그림 5 ITS 서비스를위한교통정보의수집, 가공및제공 출처 : 국가경쟁력강화위원회. 2012. ITS 발전전략. p4. < 표 3> 에제시한바와같이국토교통부, 한국도로공사, 지자체담당부서가교통관리센터의주요관리주체이며, 이들중대부분은해당관리업무의일부나전체를민간용역업체또는타공공기관에위탁함 교통관리센터의주요관리업무는 센터운영시스템과현장시스템의성능유지, 신속한장애복구체계구축 등임 표 3 국내의교통정보센터운영현황 (2012 년기준 ) 관리기관국토교통부한국도로공사민자고속도로운영기관지방자치단체 현황 국가교통정보센터 1개지방국토관리청 ( 서울, 원주, 대전, 익산, 부산 ) 교통정보센터총 5개궁내동교통정보센터외 59개센터서울외곽순환고속도로등 10개센터 경기도교통정보센터 1 개서울특별시, 부산시등주요도시의교통정보센터총 54 개 (BIS 센터포함 ) 자료 : 한국지능형교통체계협회 (2014) 를참조하여저자작성. 요약 ix

2) 기존 ITS 운영및유지관리의문제점 기존의 ITS 운영및유지관리업무로는다양한이해관계자의요구사항을충분히반영하지못함 국내의교통관리센터들은현재국토교통부의국가교통정보센터를매개로하여상호교통정보를공유하고있으나개별센터간직접적인정보연계는미흡함 개별시스템의성능유지및장애복구등하드웨어측면만을고려한유지관리로는 ITS 서비스운영측면의요구사항을충분히반영하기에는한계가있음 기존의계획체계및기술표준제도가 ITS 운영및유지관리에관한중 장기적전략을지원하는데활용되고있지못함 대부분의 ITS 지방계획들은대상인프라의신규구축및운영만을주로다루고, 유지관리와관련된내용을거의제시하지않음 국가 ITS 아키텍처도유지관리업무에잘사용되지않음 ITS 관련기존평가제도는해당장비및시설의 유지관리 와그인프라를통해궁극적으로구현하고자하는 ITS 서비스의 운영 사이의연계를지원하기에미흡 기존에도개별적인 ITS 장비및시스템의성능평가와교통관리센터의운영 관리평가가수행되어왔으나평가결과가운영및유지관리개선에반영되지못함 5. 첨단도로인프라관리를위한분석절차의수립및적용 1) 첨단도로인프라의전략적관리를위한원칙및분석절차 주요선진국에서도입하고있는관련개념및접근법을통해얻은시사점을바탕으로첨단도로인프라의전략적관리원칙을도출함 (< 그림 6> 참조 ) 네가지관리원칙중 ITS 패러다임변화에부응한단계적유지관리계획수립 은 C-ITS 및 차량 -도로자동화 의신규인프라의세부적인사양또는비용과밀접하게관련되므로본연구의구체적인분석대상에서배제함 x

그림 6 첨단도로인프라의전략적관리원칙도출근거 출처 : 저자작성. 첨단도로인프라의전략적관리원칙을적용하여해당인프라의운영및유지관리체계를개선하기위한분석절차를수립 (< 그림 7> 참조 ) 이분석절차는 운영과유지관리의연계를위한요구사항분석 과 기존 ITS 와 C-ITS 의관계정립을위한첨단도로인프라요구사항분석 모듈로구성됨 그림 7 첨단도로인프라의전략적관리를위한분석절차 출처 : 저자작성. 요약 xi

2) 첨단도로인프라관리를위한분석 : 대전광역시사례검토 대전광역시를대상으로첨단도로인프라의전략적관리개념을적용 대전광역시는 2000 년첨단교통모델도시사업을시작으로지자체 ITS 사업을통해첨단도로인프라를구축하였으며, 2014 년부터국토교통부주도로추진된 C-ITS 시범사업의주요대상지임 대전시는기존의 ITS에서 C-ITS 로넘어가는과도기에직면하고있으며, 이러한기술환경변화는교통정보수집, 가공및제공체계의변화를가져올전망임 앞에서수립한첨단도로인프라관리의원칙및분석절차를대전시 ITS 인프라를대상으로적용하여운영및유지관리체계의개선방안을도출 대전시 ITS 운영및유지관리의연계를위한요구사항은아래와같음 교통정보의수집단계에서해당정보의신뢰성확보를위해관련현장장비의정확도및신뢰도를주기적으로평가 관리해야함 교통정보의가공단계에서실시간정보를차질없이생성하기위해교통관리센터의하드웨어성능을주기적으로평가 관리해야함 교통관리센터에서축적되는빅데이터에대한분석을지원하기위해관련데이터베이스를주기적으로점검하고, 필요시그기능및용량을개선해야함 교통정보의수집, 가공및제공업무를지원하기위해기초데이터, 전자지도용노드 링크체계등에대한지속적인갱신과주기적인점검및보정을병행하여수행해야함 대전시의기존 ITS 와 C-ITS 서비스간의관계를 연계및통합, 보완및대체, 신규도입 의세가지유형으로구분하여, 해당서비스에대한첨단도로인프라관리요구사항을파악함 (< 표 4> 참조 ) 연계및통합 은 ITS 인프라간연계운영을통해시너지창출이가능한경우 보완및대체 는기존인프라의한계로인해그동안미진했던기존 ITS 서비스를신규 ITS의인프라를활용하여개선할수있는경우 신규도입 은기존 ITS 운영개념과연계되기힘든신규 C-ITS 서비스에해당 xii

표 4 기존 ITS 와 C-ITS 서비스간의관계정립 C-ITS 기존 ITS 서비스그룹 C-ITS 서비스기본정보제공위치기반교통정보제공서비스 교통정보제공서비스 이벤트정보제공 V2I I2V V2V V2X 도로위험구간정보제공서비스 노면상태기상상태정보제공서비스도로작업구간주행지원서비스교차로신호위반위험경고서비스 스쿨존속도제어서비스보행자충돌방지경고서비스우회전안전운행지원서비스 옐로우버스운행안내서비스차량추돌방지지원서비스긴급차량접근경고서비스차량긴급상황경고서비스 돌발상황관리서비스 관련되는기존서비스존재하지않음 요금징수 Wave 통행료징수서비스 자동요금징수서비스 버스운행관리버스운행관리서비스 버스운행관리서비스 구분 연계및통합 보완및대체 신규도입 보완및대체에관한정책적의사결정이요구됨 보완및대체 출처 : 국토교통부공청회자료 (2013) 및대전광역시 (2015a) 를참고하여저자작성. 운영과유지관리의연계에관한요구사항, 신-구 ITS 서비스의관계정립에기반을둔 소프트웨어적요구사항 및 하드웨어적요구사항 을파악하여도출한첨단도로인프라의운영및유지관리체계개선방안은다음과같음 (< 그림 8> 참조 ) C-ITS 가도입됨에따라하드웨어측면에서중요도가높아진요구사항 ( 예 : 통신지연관리, 시스템부하관리 ) 을감안하여유지관리수행 ITS 서비스의질을확보하기위한평가 ( 수집율, 가공신뢰도등의성능지표활용 ) 를기존의유지관리체계에추가함으로써운영과유지관리를연계함 기존서비스이외에도 C-ITS 도입에따른융합또는신규서비스에대해서도소프트웨어측면의관리수행 요약 xiii

그림 8 첨단도로인프라의운영및유지관리체계개선방안 ( 대전시사례 ) 출처 : 저자작성. 5. 첨단도로인프라관리를위한정책방안 1) 국가차원의핵심추진방안 첨단도로인프라관리에관한계획체계정비 10년마다수립되는 ITS 지방계획에는중 장기관리전략을강화하고, 매년수립되는 ITS 시행계획및실시계획에는장애복구, 성능평가등기본적인유지관리방안을중점적으로다룸 첨단도로인프라관리를위한분석절차도입의의무화 첨단도로인프라관리를지원하기위해대전시사례에서제시한것과같은구체적인분석절차를중앙정부주도로지침으로작성하여각지자체에게활용장려 운영및유지관리에관한평가제도개선및활성화 기존에교통관리센터를중심으로이루어진첨단도로인프라의운영및유지관리 xiv

에대한평가제도를개선및확대하고, 해당평가자료를첨단도로인프라관리 의중 장기전략수립에활용 2) 추진주체별기반조성방안 중앙정부차원 ITS 진화를고려한국가 ITS 아키텍처의수정 보완및활용지원 C-ITS 및차량자동화서비스를위한정보교환기준의수정 보완 자율주행시대를위한지도정보와교통정보의통합관리체계정립 첨단도로인프라의전략적관리를위한홍보및인센티브제도입 지자체차원 ITS 지방계획에서운영 관리전략강화 첨단도로인프라의관리인력의양적확충및전문성확보 첨단도로인프라의운영 관리평가제도개선 3) 민 - 관협력을위한지원방안 C-ITS 및자율주행의도입에대비한교통관리센터의역할정립 공공부문이운영 관리의대부분을책임지는기존의체계 에서 민간부문의전문성및인프라를폭넓게활용하는체계 로전환 교통관리센터와연계된민간이해관계자가증가하는환경에부응하여교통관리센터의업무매뉴얼을재정립 민간정보의비즈니스모델구축및공공성확보지원 민간기업이 C-ITS 또는차량-도로자동화기반의비즈니스모델을구축하는것 ( 예 : 첨단도로인프라를활용한민간공유서비스의활성화 ) 에대한지원 공공부문의관리기관이주도하여민간교통정보의신뢰성및형평성측면의평가를수행하는제도정착 요약 xv