커넥티드 카(Connected Car)는 네트워크에 연결된 자동차가 다양한 서비스를 제공하는 것을 의미한다. 자율주행자동차(Self-driving car), 더 나아가 지능적인 서비스를 제공할 수 있는 스마트 카(Smart Car) 등 미래형 자동차에 대한 다양한 개념 중 하나이다.

커넥티드 카(Connected Car)란?

커넥티드 카의 개념은 처음 텔레매틱스(Telematics)에서 시작됐다. 지난 1996년 미국 제너럴 모터스(GM)가 상용화되면서 본격적으로 성장했다. 초기 커넥티드 카는 차량의 내부나 주변의 네트워크 또는 인터넷 연결을 통해 차량의 원격시동 및 진단, 전화·메시지·이메일 송수신, 실시간 교통정보, 긴급구난 등의 서비스를 제공하는 것이 목적이었다.

최근 주목받고 있는 사물인터넷(IoT)의 확산으로 커넥티드 카는 초창기 텔레매틱스의 기능을 넘어 점차 고도화되고 있다. 오늘날 커넥티드 카의 궁극적인 목적은 차량에서 다양한 인포테인먼트(Infortainment)를 제공하는 동시에 자율주행을 실현하는 것이다.

커넥티드 카는 V2X(Vehicle to X)로 대변되는 기술들을 기반으로 차량과 차량(V2V), 차량과 사물[교통인프라(V2I) 등]과 통신한다. 그리고 안전한 자율주행 또는 주행보조 기능을 제공하거나, 차량 자체와 교통 흐름 등에 대한 정보도 주고받는다.

▲ 커넥티드 카의 기능과 개념

생활 속에 스며든 커넥티드 카(Connected Car)

커넥티드 카는 이제 스마트홈, 인공지능을 갖춘 자율주행 등 스마트시티의 중요한 연결 및 이동 수단으로 자리매김했다. 관련 기업들의 행보도 이를 뒷받침하는데, 최신 발표된 몇몇 사례를 살펴보자면 다음과 같다.

▲ 아우디 커넥트 (출처 : audi UK)

벤츠는 운전자의 습성과 과거 이력을 토대로 서비스를 제공하는 인포테인먼트 시스템을 선보였다. 차량의 운행시간 및 주변 환경정보를 인식하고, 운전자가 자주 가는 장소 등을 스스로 검색하여 추천하는 등의 서비스를 제공한다. 아우디는 LTE 통신망을 활용하는 ‘아우디 커넥트’를 선보이며, 온라인 게임이나 VoD(Video on Demand)를 차량에서 이용할 수 있다. 또 실시간 교통정보를 수신해 전방의 교통 및 신호상황을 파악하여 최적의 주행 속도를 추천하기도 한다.

▲ 클라이슬러의 Uconnect (출처 : FCA Uconnect)

크라이슬러는 자사의 인포테인먼트 시스템인 ‘Uconnect’를 통해 음성인식, 긴급구조신고, 위성 라디오, 이메일 송·수신, 차량 찾기, 스마트폰으로 차량 조작 및 체크 등의 기능을 지원한다. GM은 차량 내 와이파이를 지원하여 탑승자들이 모바일 기기로 무선인터넷을 활용할 수 있다. 또한 차량의 네비게이션 및 각종 프로그램이 항상 연결되어있는 통신망을 통해 자동으로 업데이트된다.

▲ 기아자동차 UVO (출처: 기아자동차)

기아자동차의 ‘UVO’는 스마트폰과 네비게이션 화면을 무선으로 연결하여 HD급 이상의 화면을 연동할 수 있다. 또 개인 일정과 온라인 정보를 연동한 비서 서비스, 운전자 및 주행상황을 파악하여 음악을 조절하는 스마트라디오, 전방차량 및 도로 인프라와 통신하며 사고정보나 교통정보를 미리 알려주는 서비스 등을 지원한다.

IT 업체들의 도전도 눈에 띈다. 알리바바는 지난 `16년 7월에 자체 개발한 운영체제인 윈OS(YunOS)를 탑재하고, 항상 인터넷에 연결될 수 있는 커넥티드 카인 RX5를 출시했다. 구글은 자율주행자동차 분야의 IT업계 선두주자로 자율주행 택시를 선보이고자 하며, 안드로이드 기반의 차량용 시스템을 중장기 사업으로 추진하고 있다. 최근에는 우버의 경쟁사인 리프트(Lyft)와 제휴 및 투자(10억불)를 진행하며 운행 빅데이터 수집을 적극적으로 하고 있다.

아마존은 자사의 음성인식 인공지능인 알렉사와 아마존에코 플랫폼을 포드, 도요타, BMW, 현대차, 폭스바겐 등과 제휴를 통해 차량에 탑재하며 장악해 나가고 있다. 또한, 애플과 바이두의 경우 자사의 핵심 시스템 및 플랫폼을 차량에 탑재하는 형태로 시장 점유를 노리고 있다.

국내에서는 네이버와 다음카카오가 국내 교통서비스 인포테인먼트를 공략하고 있다. 네이버는 인포테인먼트 플랫폼인 AWAY를 개발, 음성인식 네비게이션, 음악 재생, 지역 정보 검색 서비스가 제공될 수 있게 하였고, 다음카카오는 자사의 카카오 플랫폼을 이용한 종합 인포테인먼트 시스템을 개발하며 대중교통 서비스 및 주차안내, 네비게이션 서비스 등을 목표로 하고 있다.

디스플레이 기술과의 연동

커넥티드 카의 인포테인먼트는 점차 차량의 전방 유리창의 디스플레이 구현을 통해 AR(증강현실) 기능의 탑재 형태로도 진화할 것으로 보인다. 앞으로 차량 및 도로 인프라에 설치된 각종 IoT 센서들과의 통신을 통해 차량의 속도 및 주행 정보, 경로 안내, 지도, 주차안내 등을 탑승자에게 제공할 것으로 보인다.

차량 유리에 정보를 표기하는 것은 이미 GM의 1988년식 차량에 최초로 탑재됐으나 당시에는 단순히 속도정보 정도만 전달할 수 있었으며, 자동차 제조업체가 한동안 크게 관심 두지 않았다. 최근 AR이 확산하면서 해당 기능을 탑재한 차량이 출시되고 있다. 대부분의 자동차 제조업체들과 IT업체들도 가세했다. 현재까지는 주로 차량 계기판에 차량의 기본정보 및 경로정보를 표기해주는 형태이지만, 점차 다양한 정보를 제공해 주는 형태로 진화할 것으로 보인다.

다양한 자동차 및 IT 기업들이 커넥티드 카에 대한 투자와 개발이 속도를 내는 만큼 시장 전망도 매우 긍정적이다. 글로벌 컨설팅업체인 PwC에 따르면, 전 세계 커넥티드 카 패키지 시장규모는 2022년 1,559억불 규모로 2017년(525억불) 대비 연평균 24.3%의 높은 성장률을 나타낼 것으로 전망되고 있다. 커넥티드 카 패키지 시장은 기존에는 네비게이션이나 엔터테인먼트 등 연결성 기반의 서비스가 주류였으나, 앞으로는 자율주행이나 주차 보조 같은 분야의 시장이 크게 확대될 것으로 예측된다.

이처럼 커넥티드 카는 궁극적으로는 자율주행을 위한 기술로 점차 확대 및 융합될 것으로 전망되고 있다. 그에 따라 자율주행자동차나 스마트 카와의 경계가 점점 모호해지고 있기에, 앞으로 ‘커넥티드 카’라고 정의한 시장만을 따로 구분하는 것보다는 같은 시장으로 바라보는 시각이 더 많아질 것이다.

자율주행과 커넥티드 카의 관계

자율주행은 커넥티드 카의 주요 목표다. 자율주행 방식에는 차량 자체로 자율주행 기능을 갖추는 형태(stand-alone type)와 주변 차량 및 교통 인프라와 협력(connected type)을 통한 방식이 있다.

Stand-alone type은 주로 라이다(LiDAR)와 레이다(Radar), 카메라 등으로부터 수집되는 정보를 기반으로 차량 주변의 장애물과 차선을 인식하고, 차량이 독립적으로 주행상태를 결정하는 타입이다. 현재 판매되고 있는 차량 중에는 미국 도로교통 안전국(NHTSA)에서 제정한 자율주행 기준의 2단계 수준까지 와있는 차들이 있다. 이 차들은 주로 ADAS(Advanced Driver Assistance System)로 알려진 운전 보조시스템들을 탑재하여 반(半)자율주행을 지원한다. 3단계 이상은 구글, 테슬라, 우버, 바이두 등 다양한 업체에서 시험주행을 하고 있지만, 업계에서는 2025년 이후로 상용화될 것으로 내다보고 있다.

사실, Stand-alone type의 자율주행차는 눈·비 등의 악천후나 야간에 완벽한 주행을 구현하지 못하고 있다. 최근 테슬라, 우버 등의 사고 사례들에서 볼 수 있듯 실제 도로 주행 시에 발생할 수 있는 수많은 돌발변수에 대한 대처도 미흡하다. 이를 완벽하게 대응할 수 있는 수준까지 끌어올리기 위해서는 수많은 시행착오가 필요할 뿐만 아니라, 고성능의 센서들과 학습 및 계산능력을 갖춰야 하는데, 이러면 차량의 가격은 대중성을 잃을 것이다.

Connected type은 주변 사물(차량 및 도로 인프라)과의 통신 기능(V2X)을 통해서 주변 차들에 대한 위치 및 속도 정보와 현재 차량의 상태를 공유하며 자율주행 기능을 수행한다. 교통상황 정보, 교통흐름을 반영한 대안 경로 설정, 갑작스러운 교통사고에 대한 방지, 불가피하게 사고가 발생하였다면 해당 정보를 주변에 전달하여 효율적인 대응과 추가적인 피해를 최소화하는 기능들을 수행할 수 있다.

이를 위해서는 사물들과 촘촘하게 얽힌 네트워크가 필요한데, 도로인프라(신호등, 가드레일, 가로등, 버스정류소 등)와 차량 간의 통신을 지원하는 표준, 이들 간의 연동과 통합 정보 제어를 위한 시스템 등이 갖춰 있어야 한다. 스마트 시티와 같은 도시 인프라 구축과 병행할 수밖에 없다.

최근에는 두 type 간의 융합과 조율을 통해 완성된 스마트 카를 지향하는 추세이다. ADAS로 알려진 자율주행기술들을 네트워크를 통해 연결하게 되면 더욱 치밀하고 조직적인 주행환경이 가능해진다. 더 나아가 도시 인프라 차원의 지능형 교통시스템(ITS: Intelligence Transport System)과 융합하며, 협력 지능형 교통시스템(C-ITS: Cooperative-ITS)으로도 확장되고 있다.

커넥티드 카와 ITS의 기술은 자율주행 자동차 센서들(LiDAR, RADAR, 카메라, 초음파 등)의 인식 결함을 보완하여, 주행시 보다 신뢰성 있는 환경을 제공한다. 또 중앙 교통통제가 쉬워지고, 교통상황에 대한 실시간 대응, 재해 재난에 대한 대처도 신속해질 수 있다.

커넥티드 카는 이처럼 V2X 통신을 통해서 다양한 서비스를 제공할 수 있고, 인포테인먼트의 제공과 자율주행을 위해 V2X 기술을 활용하며, 진정한 의미의 스마트카로 거듭날 수 있다. 우리가 도로상에서 흔히 겪는 유령체증현상(특별한 이유 없이 도로가 막히는 현상)도 해소될 것으로 보인다.

4차산업혁명시대라 일컫는 요즘, 모든 사물의 연결(IoT)은 스마트 가전과 홈을 넘어 자동차와 도시 인프라까지 퍼지고 있으며, 이러한 현상은 점차 가속화될 것이다. 연결성을 강조한 커넥티드 카는 이러한 추세에 맞는 차세대 이동수단으로 앞으로의 귀추가 주목된다.

※이 칼럼은 해당 필진의 개인적 소견이며 삼성디스플레이 뉴스룸의 입장이나 전략을 담고 있지 않습니다.