산업동향
위성항법시스템 활용 기술 동향
위성항법시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)은 인공위성을 이용해 목표물의 위치를 정확히 알아내는 시스템이다. 4차 산업혁명 핵심 기술 중 하나로, 정확한 위치정보가 필요한 차세대 이동통신과 스마트 모빌리티 분야에서 널리 쓰인다. 특히 급격한 스마트 모빌리티 산업 발전에 맞춰, 지능형 교통 시스템에서 GNSS 활용이 두드러진다.
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위성항법 산업 동향
출처: ClipartKorea

글로벌 투자은행 모건 스탠리는 GNSS 시장이 2040년까지 1,773억 달러 규모로 증가(2018년 기준 983억 달러)할 것으로 내다봤다. 이에 소비자에게 GNSS 활용 서비스를 제공하는 전방 산업과 부품 개발이 이루어지는 후방 산업에도 이목이 쏠린다. 2021년 GNSS 수신기 이용자는 65억 명으로, 연평균 10% 성장률을 기록할 전망이다. 전방과 후방 산업 수익 역시 2031년까지 4,920억 유로(2021년 기준 1,990억 유로)로 연평균 9.2%의 성장률이 예상된다.

스마트 모빌리티의 위성항법시스템 활용
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1. 지능형 교통 시스템의 D-GNSS
D-GNSS는 Differential Global Navigation Satellite System의 준말로, 기존 위성항법시스템에서 발생하는 오차를 제거한 것이다. GPS로 대표되는 독립위성항법 시스템의 기능을 보완하거나 보강하기 위한 시스템이다. 정밀한 D-GNSS 위치 데이터는 차량의 운행 상태(과속, 정체, 사고 등)를 파악할 수 있어 효율적인 지능형 교통 시스템에 필수적이다.

대표적으로 버스 운행에 효과적으로 활용할 수 있다. D-GNSS 데이터는 속도 데이터, 차량 정체 상황, 평균 노선 운행 시간, 운행자의 피로도 분석에 활용된다. D-GNSS 포지셔닝 데이터를 활용해 지정된 정류장에 해당 버스의 정차 유무를 판단하고, 구간별 시간 데이터를 활용해 평균 운행 시간을 추정하는 식이다.

 

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2. 자율주행 화물차 군집 주행
자율주행이란 사람의 조작 없이 교통수단이 스스로 주행환경을 파악해 운전하는 시스템을 말한다. 최근에는 일반 승용차 외에 화물차, 드론, 버스 등에서도 자율주행 적용이 활발히 이뤄지는 추세다. 자율주행 화물차는 높은 안정성과 경제성을 자랑한다. 위성항법 시스템을 통해 도로 인프라와 주행 상황을 파악하고, 적절한 조작을 통해 연료를 절감하고 불필요한 제동을 하지 않는 식이다.

국토교통부는 2021년 화물차 자율협력 군집 주행 R&D 최종 성과발표회에서 국내 최초로 4대의 자율주행 화물차의 군집 주행(대열 합류, 유지, 분리)과 군집 주행 매칭 서비스를 시연했다. 시연은 영동선과 중부내륙선 고속도로 약 80km 구간에서 진행됐다. 당시 자율주행 1호차부터 4호차까지 순차적으로 합류하고 분리하는 과정을 성공적으로 선보인 바 있다.

 

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3. 자율주행 드론
자율주행 드론은 현재 미국의 아마존, 독일의 DHL 등이 개발하거나 시범 운영 중이다. 특히 자율주행 드론은 정확한 위치정보를 제공하는 위성항법시스템을 활용해 고층빌딩이나 공용주택 등에 정확한 배송을 할 수 있다는 점에서 효용이 크다.

UTM(Unmanned Traffic Management, 드론 교통관리 시스템)은 자율주행 드론을 활용한 대표적 사례다. 최근 EU에서는 UTM 시범 프로젝트인 EuroDRONE을 선보였다. EuroDRONE 운행은 GPS 좌표와 속도 정보를 포함한 웨이포인트 정보 업로드로 시작된다. 드론은 업로드된 정보와 기상 조건과 시작 위치 등의 정보를 확인한 뒤 승인 여부를 결정해 비행을 시작한다. 비행하는 드론은 GPS 데이터를 수신받을 때마다 목표지점까지의 거리를 계산해 실시간으로 비행 궤적을 그린다. 이 시연은 UTM 기술과 서비스를 검증하고 향후 발전 가능성을 살펴보는 기회가 됐다.

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