[아이티데일리] CCTV 관제에 대안 제시하는 레이더 기술

국내에서는 원활한 차량 이동과 교통안전 확보를 위해 지능형 교통체계(ITS, Intelligent Transport Systems)를 도입하고 있다. ITS는 첨단 기술을 활용해 교통체계를 보다 효율적으로 관리하는 일련의 과정이다. 특히 국내 대다수 주요 도로에서는 ITS의 일환으로 CCTV를 활용한 실시간 도로 감시 체계를 구축하고 있다. 이를 통해 도로 상에서 이동하는 차량을 인식하여 교통정보를 수집하거나, 교통사고와 같은 돌발적인 상황을 빠르게 파악하고 대처할 수 있게 됐다.

하지만 기존에 활용하던 CCTV 방식의 도로 감시 체계는 많은 문제점을 안고 있다. 가장 큰 문제는 주변 환경의 영향에 취약하다는 점이다. 영상정보를 활용하는 CCTV는 주변 환경 변화에 따라 검지 성능이 크게 좌우된다. 야간에 주변이 어둡거나 악천후 속에서 시계가 제한되면 카메라를 통한 도로 감시가 어려워질 수밖에 없다. 또한 카메라의 성능에 한계가 있다보니 CCTV 한 대가 커버할 수 있는 범위도 제한된다. 거리가 너무 멀어지면 차량을 구분하기 어려워지므로 대략 100m마다 한 대의 CCTV를 설치하게 된다. CCTV 대수가 많아질수록 관리자 대시보드 화면도 복잡해지며, 설치 및 유지보수에 많은 비용이 소요된다.

이에 따라 최근에는 영상 정보를 활용하는 CCTV 대신 레이더(RADAR, Radio Detection And Ranging) 기술을 활용해 도로 감시 체계를 구축하려는 시도가 이어지고 있다. 레이더는 영상 정보 대신 전파를 쏴서 사물과의 거리나 속도 등을 인식한다. 전파를 사용하기 때문에 야간이나 악천후 등 시계가 제한된 상황에서도 성능 저하가 일어나지 않고, CCTV에 비해 두 배 이상 떨어져 있는 사물도 정확히 인식할 수 있다. 특히 사물의 상대속도를 파악하는 능력이 뛰어나 교통정보 수집 목적으로도 우수한 성능을 보여준다.

국토교통부는 지난 2007년부터 스마트 하이웨이 사업을 추진, 기존의 영상 기반 CCTV보다 성능이 뛰어난 레이더 기반의 도로 감시 시스템을 연구해왔다. 해당 사업은 소기의 성과를 거둬, ‘레이더를 이용한 도로관제 방법’ 등 171건의 신규 특허가 출원됐다. 실제로 경부고속도로(2016년 6월)나 청주-영덕고속도로(2016년 12월)를 시작으로 주요 도로에서 레이더 기술 기반의 돌발상황 검지 시스템이 설치됐다.

레이더 기술을 활용한 돌발상황 검지 시스템은 고속도로나 교량, 터널 등 다양한 환경에서 교통사고나 역주행, 보행자 난입, 기타 지정체 등 원활한 차량 이동과 교통안전을 저해하는 요인을 실시간으로 찾는다. 기존 CCTV 대비 성능과 경제성에서 뛰어난 모습을 보여 도입 구간은 더욱 확대되는 추세다.

CCTV와는 일장일단…목적 따라 혼용하기도

다만 레이더가 CCTV에 비해 모든 면에서 뛰어난 것은 아니다. 전파를 통해 획득한 정보는 영상정보만큼 정밀하게 상황을 파악할 수는 없기 때문이다. 가령 50m 정도 떨어진 도로 위에 차량이 비상등을 켜고 정차해있다면, CCTV가 영상을 통해 해당 상황을 정확히 전달하는 것과 달리 레이더로는 ‘차량 크기의 사물이 도로 위에 정차해있다’는 정도만 파악할 수 있다. 돌발 상황이 발생했다는 사실은 확인할 수 있지만 정확히 어떤 상황인지는 전달할 수 없는 것이다.

실제로 레이더 기반의 시스템은 도로 정보를 하나의 대시보드 화면에서 간략화된 아이콘 형태로 구성해 표현한다. 이는 수십 대의 카메라 화면을 동시에 살펴봐야하는 CCTV 방식보다 효율적이기는 하지만, 실제 도로의 세부적인 상황까지는 알 수 없는 점에서 제한적이다.

CCTV에 비해 한 대당 가격이 높다는 점도 부담스럽다. 레이더 센서에서는 실시간으로 방대한 데이터가 수집되기 때문에, 이를 모두 관제센터로 보내서 분석하는 대신 에지단에서 차량이나 보행자 등을 구분하고 최적화된 정보만 전달하게 된다. 이에 따라 필연적으로 한 대당 가격이 높아진다. CCTV에 비해 감지 거리가 길기 때문에 같은 구간을 더 적은 대수로 커버할 수 있어 경제성이 뛰어나지만, 짧은 구간에서는 오히려 CCTV가 효과적일 수 있다.

이에 따라 현재 도로 감시 체계는 CCTV 기반 도로 관제 시스템을 레이더 기반 시스템으로 완전히 대체하는 것이 아닌, 주변 환경과 목적에 따라 효과적인 방법을 선택하는 형태로 이뤄지고 있다. 가령 보행자의 이동이 많은 교차로에는 세부적인 정보를 얻을 수 있고 한 대당 가격이 저렴한 CCTV 방식을, 설치 구간이 긴 고속도로에서는 여러 개의 화면 대신 간략화된 대시보드로 구간 전체를 쉽게 파악할 수 있고 한 대당 커버 범위가 넓은 레이더 방식을 채택하는 식이다. 혹은 평소에는 레이더 기반의 대시보드로 전체 상황을 감시하되, 특정 지점에서 돌발상황이 발생했을 때 가까운 CCTV를 통해 세부적인 정황을 파악하는 식으로 혼용하기도 한다.

메타빌드, ‘스마트-IDS’로 레이더 시장 선도

현재 레이더 기반의 돌발상황 검지 시스템 시장에서는 메타빌드가 관련 시장을 선도하고 있다. 메타빌드는 국토교통부 스마트 하이웨이 사업에 참여하며 축적한 기술력을 바탕으로 ‘스마트-IDS(Smart-IDS)’를 서비스하고 있다. 이미 경부고속도로, 수도권 제1순환고속도로 등 다수의 고속도로와 교량 등에 ‘스마트-IDS’로 성공적인 구축을 완료했다. 특히 뛰어난 제품 성능을 바탕으로 중국 난징, 충칭, 태백 등에도 제품 공급에 성공한 바 있다.

특히 국내에서 두 번째로 긴 재약산 터널 전 구간에 ‘스마트-IDS’를 도입해 교통안전과 방재를 위한 실시간 운영 관제 시스템을 구축했다. 기존의 CCTV 기반 관제 시스템이 개별 카메라의 위치에 따라 구간 단위로 관제하는 것과는 달리, 터널을 통과하는 개별 차량들을 대시보드 상에서 일목요연하게 확인할 수 있는 디지털 트윈을 구현해 좋은 평가를 받았다.

‘스마트-IDS’의 대표적인 특징은 다중파형 기술을 통해 검지 가능 영역을 크게 확장했다는 점이다. 다중파형 기술은 하나의 전파 주기 내에 여러 개의 전파 송신파형을 동시에 보내는 것을 의미한다. 일반적인 레이더 기반 시스템들은 단일한 송신파형을 사용해 검지 대상과 범위에 제한이 있지만, 메타빌드는 단거리‧중거리‧장거리를 각각 커버하는 3가지 송신파형을 통해 최대 1km까지 검지 범위를 확대했다.

메타빌드가 보유하고 있는 주력 제품들을 활용해 관제를 위한 전체 파이프라인을 구축할 수 있다는 것도 장점이다. 메타빌드는 연계SW ‘메심 ESB(MESIM ESB)’, API 게이트웨이 ‘메심 APIG(MESIM APIG)’, IoT 플랫폼 ‘메심 IoT(MESIM IoT)’ 등 IoT 센서를 통한 데이터 수집에서부터 분석, 연계, 운영관제에 이르기까지 모든 제품 라인업과 원천기술을 보유하고 있다. 이를 통해 관리자는 단일한 통합 플랫폼과 대시보드를 통해 도로 관제에 필요한 모든 정보를 획득함으로써 효율적인 업무 수행이 가능하다.