협력형지능형교통체계, C-ITS(V2X) 무선통신 인프라 기능안전 적용 방안

협력형지능형교통체계, C-ITS (V2X) 
무선통신 인프라 기능안전 적용 방안

1.자율협력주행시스템과 기능안전

최근 자율주행 기술개발 동향은 자율주행의 안전성을 확보하기 위한 '자율협력주행체계'로 발전하고 있습니다.  이는 커넥티드카로 대변되는 Connected Vehicle과 자율주행차인 Automated Vehicle이 궁극적으로는 수렴해서 병행되어야 된다는 개념입니다. 즉, CV + AV = CAV(Connceted Automated Vehicle)로 진화한다는 것이지요.

자율협력주행시스템의 근간이 되고 있는 협력형 지능형교통체계(C-ITS)는 무선통신체계를 기반으로 하는 각종 인프라, 차량단말기로 단위시스템이 구성되기 때문에 이러한 구성요소 중 하나라도 오동작, 결함, 고장이 발생한다면 어떻게 될까요? 

자율주행차의 경우도 차량탑재 센서의 인지거리 한계 등으로 오인식이나 미인식, 인식이 잘이루어져도 인공지능 모듈의 운전의사결정(Driving Decision Making)에서 판단 오류 등 다양한 한계점이 드러난 상황에서 인프라까지 오류를 보태는 격이 되기 때문에 기능안전, 기능상의 안전이 중요시됩니다.

기능안전(Functional Safety)이란?

 

극단적인 경우를 예시로 든다면 제대로 잘 주행하고 있는 자율주행차의 의사결정에 심각한 오류정보를 제공해서(협력해서) 오히려 사고를 유발하고 2차~ 3차 사고 까지 발생되는 경우가 충분히 가능한 것이죠. 이 경우 교통사고 유발의 모든 책임은 도로관리청인 한국도로공사, 지자체 등에 있게 됩니다. 이는 국가배상법에 따른 것이지요.

기능상의 안전 개념

2. 자율협력주행체계에 기능안전 접목

따라서 인프라에 대한 기능안전 적용은 전세계적으로 이러한 측면에서 중요성을 강조하여 최근에 표준 및 연구들이 시작되고 있습니다. 또한 이러한 중요성에 착안하여 자율협력주행에서 발생할 수 있는 사고와 사건에 대한 법적 책임에 대한 이해관계자(Stakeholders) 식별, 책임분배 연구가 활발하게 진행 중입니다. 우리나라에서도 자율주행차 및 자율협력주행 C-ITS의 국제적인 로드맵을 근거로 자율협력주행 C-ITS의 기능안전 추진전략 및 로드맵을 제시하였습니다.

- 먼저 자율협력주행 C-ITS에 대한 서비스 분석을 통하여 기능안전 추진방향을 분석 및 중점과제를 도출하고 기능안전을 적용한 C-ITS의 비전 제시를 통해 이를 달성하기 위한 실제 목표를 수립함으로써 목표 달성에 필요한 전략 체계를 구축하여 자율협력주행 부문의 기능안전 추진전략을 제시하였습니다.

- 현재 교통안전 이슈사항을 고려할 때, PSM(Pedestrian Safety Message)을 기반으로 하는 보행자 안전에 대한 서비스를 다양화하는데 집중할 필요성이 있으며, 자동차 전용 도로상에서 다중추돌 사고를 유발할 수 있는 포트홀(Porthhall), 사면관리(Slope Management System), 블랙아이스(Black Ice), 주변 소리 인식 및 소리 전달(마이크 기능)을 통해 돌발상황관리 기능을 강화하기 위해 추가적인 서비스 제공이 가능할 것입니다.

자율협력주행 C-ITS 서비스에 대한 리스크를 파악하고 서비스 제공에 관여하는 센서, 제어기, 관제센터, RSU, 통신, 인공지능에 대해서 기능안전 무결성 등급(SIL)을 할당(Allocation)하여 자동차, 철도, 항공에 적용되는 기능안전 표준의 모(模)표준 IEC 61508을 기준으로 하여 디지털 인프라의 특성에 맞게 타 산업별 장점을 가져와서 기능안전으로 적용해야 합니다.

자율협력주행 C-ITS 서비스의 안전수명주기를 IEC 61508에 근거하여 결정하고, 서비스별 관여하는 전기/전자 시스템에 대한 시스템, 하드웨어, 및 소프트웨어 기능안전 요구사항, 성능기준, 고장률 및 신뢰성 기준을 정하여 구현될 수 있도록 하여야 할 것입니다.

시스템적 결함을 제거하기 위한 자율협력주행 C-ITS 인프라 기능안전 체계 추진을 위한 전문 인력 양성, C-ITS 기능안전 프로세스 가이드라인을 제시하여야 하며, 랜덤하드웨어의 결함을 제거하기 위한 아이템의 성능 및 기능안전 기준과 시험, 검증, 타당성확인(Verification and Validation) 및 실증 기준을 확정하여야 합니다.

자율협력주행 주요 사항의 기능안전 적용표준