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주요연구성과

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차로구분이 가능한 정밀위치결정 첨단교통인프라 기술 개발
  • 작성자선광웅
  • 연구기관한국항공우주연구원 위성항법팀
  • 조회수1557
  • 작성일2018-01-02
  • 연구책임자 첨부된 이미지가 없습니다. 허문범
  • 소속기관한국항공우주연구원 위성항법팀
  • 연구기간2009 ~ 2018
  • 이메일/연락처 /

경기도 화성에는 자율주행차 실험을 위한 가상도시인 K-시티가
32만㎡(11만 평) 규모로 구축되고 있어, 성큼 다가온 자율주행차
시대를 실감하게 한다. 그러나 자율자동차 상용화 시대를 맞이하
려면 꼭 해결해야 할 과제가 있다. 육상교통의 안전과 효율성을
위한 차로구분 수준의 위치 정확도 확보이다. 그런 측면에서 ‘위
성항법을 이용한 차로구분(1m이내) 수준의 위치결정기술’은 다
가올 미래를 위해 꼭 풀어야 할 숙제를 푼 것과 다름없다.


□연구목적


위성항법을 활용한 육상교통 분야의 위치결정 방법은 주요 ITS관련 과제를 통해서 수행하고 있으나 육상
교통 환경의 특수성에 따라서 위성항법의 성능을 향상시키는데 한계가 확인되었다. 이 가운데 자율주행자
동차 시대를 비롯한 4차 산업시대에 돌입한 시점에서, 기존의 한계를 극복한 위성항법을 이용한 차로구분
수준의 위치결정기술 개발은 C-ITS와 텔레매틱스산업 등 국내외 미래 교통인프라시장을 선점하기 위해
서도 시급한 과제이다.


□주요성과


육상교통용 위치결정 위성항법시스템기술 시연
GPS의 반송파(데이터 신호를 변조하기 위해 사용되는 기준 파형)를 활용하여, 우리 환경에 맞는 육상교통용
정밀위치결정 테스트베드를 개발하고 적용이 완료되었다. 2016년 3월, GPS전파 장애 구조물과 개활지가
혼재된 충북 오창 테스트베드에서 기술 시연으로 차로구분 위치결정 성능이 확인되었다. 또 2016년 12월,
GPS전파 장애가 큰 도심지인 수도권 용인시 테스트베드에서 기술시험 평가를 완료함으로써 본격적인 상
용화가 기대된다.


핵심기술 해외특허 등록 및 국제표준 추진을 통한 기술력 검증
차로구분 위치결정을 위한 네비게이션 장치, 시스템 및 방법에 관한 국내외특허(국외11건 등록 및 7건 출원.
국내 18건 등록 및 25건 출원)를 추진했다. 또한 국제 표준(ISO TC204 WG17) 예비단계 가결 및 제안도 추진
하였다. 이로써 위성항법기반 교통인프라기술 국제 표준화 토대를 마련하게 되었다. 또 교통 선진국의 위
성항법기반 정밀위치결정기술 대비 경쟁력을 확보할 수 있게 되었다. 기존 방식에 비해 저가 단말기를 이
용해서도 가용성 90%이상의 성능을 확보한 것으로 검증되었다.


기술이전을 통한 핵심기술 상용화 촉진
차로구분 정밀위치결정기술 이전(파인디지털社, MBC社)으로 응용기술 사업화를 추진하고 있다. 또한, 이동
통신3社와 서비스 상용화 협력도 추진 중에 있다. 현재는 정밀위치결정 가용성 및 안전성 확대기술 및 시
스템 통합운영 관리기술을 개발 중이다. 해당기술이 개발되면 전국 서비스 실시를 위한 기틀을 마련할 수
있게 된다.


□연구의 차별적 특징​


자율주행시대 막힘없는 첨단교통 가능
차량과 차량, 차량과 인프라 등 유무선 통신을 통하여 정보를 주고받는 차량·사물 통신인 C-ITS(협력・지능
형 교통체계) 및 자율주행차 시대를 앞두고 육상교통용 위치결정 위성항법시스템 기술이 실현됨으로써, 안
전한 무인 자동운전시대가 열릴 것으로 기대된다.


ITS, 텔레메틱스 등 관련산업 분야 기술 선점
현재 GPS방식의 평균오차 15m를 획기적으로 개선한 차로구분 수준 오차범위를 1m이하로 줄임으로써
ITS, 텔레매틱스(차량 무선인터넷 서비스) 등 관련 세계시장에서 기술 선점이 가능해 질 전망이다.


국내 육상교통인프라의 핵심기술로 활용
현재까지 완료된 기술만으로도 국내 육상교통인프라 구축을 위한 핵심기술로 활용이 가능하다. 무인 톨게
이트 기술, 차로 기반 차량 안전유도기술, 자율주행차량을 위한 도로시스템 인프라구축에 핵심기술로 쓰
이게 될 전망이다.


□연구 성과의 파급효과


● 기술부문
차로구분 1m내 위치 정확도 확보

육상교통 환경에서 일반적인 사용자가 정확한 위치결정을 수행하기 위해서는 중저가 위성항법 수신기를
사용하여야 한다. 유럽을 기준으로 보면, 평균적인 차로의 폭이 3.5m이므로 적어도 차로구분이 가능한 수
준의 위치결정을 위해서는 1.75m이내의 위치결정 정확도가 필요하다. 그러나 교통선진국에서도 현재까
지 중저가 수신기를 사용하면 수평면에서 1.75m 이내의 정확도를 갖는 위성항법 활용 위치결정이 불가능했
다. 그러나 이번 기술 개발로 중저가 수신기를 이용한 차로구분의 오차 범위가 1m 이내의 위치 정확도를 확
보할 수 있게 되었다. 이는 중저가 수신기를 장착한 일반인들도 보다 정확한 위치 정보를 제공받을 수 있게
된다는 의미다.


● 사회경제사업화부문
차세대지능형 교통시스템인프라 구축

‘위성항법을 이용한 차로구분 수준의 위치결정기술 개발’은 차세대 지능형 교통시스템인프라 구축을 위한
핵심기술이라는 측면에서도 의미가 크다. 실제로 GPS전파 장애 구조물과 개활지가 혼재되어있는 충북 오
창 테스트베드에서 시연한 기술시험평가 시험과 GPS전파 장애가 심한 수도권 도심지와 유사한 환경의 경
기도 용인시에서 테스트베드 기술시험평가가 완료되었다. 이에 따라 C-ITS나 텔레매틱스에 적용되어 차
세대지능형 교통시스템인프라 구축에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 다시 말해, 향후 무인 톨게이트 기
술, 차로 기반 차량 안전유도 기술, 자율주행차량을 위한 도로시스템인프라 구축에 쓰일 수 있을 것으로 전
망된다.

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