군집주행(Truck Platooning) : 트럭 물류의 미래
트럭 군집주행 출처 : 볼보 홈페이지
고속도로를 시속 90km로 트럭 2대, 자가용 3대가 줄지어 주행을 하고 있다. 가장 앞에있는 트럭 1대에만 운전자가 전방을 주시하며 운전을 하고 있으며 뒤따르는 트럭 1대와 자가용 3대의 운전자는 별다른 조작을 하지 않아도 선두 트럭의 조향과 속도조절에 따라 저절로 움직이고 있다. 이러한 물류 방식을 군집주행(Truck Platooning)이라 부르며, 육상물류의 새로운 미래로 보고 볼보, 다임러, 벤츠와 같은 화물차 기업들이 많은 관심을 보이고 있다.
미래의 이야기 같지만 이미 볼보는 2012년 유럽에서 SARTRE 프로젝트를 통하여 이 기술을 성공적으로 시연했다. 뒤따르는 자동차들은 2-3등급정도의 자율주행 레벨만으로도 충분히 앞차를 따라가는데 무리가 없었다. 보통의 수동운전이었으면 앞차와 적어도 수십미터의 안전거리를 확보해야 했겠지만 군집주행상의 자동차들은 선두차량의 조향정보, 가속 감속정보를 V2X 연결을 통하여 즉각적으로 알게됨으로 앞차간격을 4 미터 이내로 매우 짧게 유지할 수 있다. 이거리의 오차는 단 20cm에 불과했다.
뒷차량이 주행도중 앞차를 놓히게 되면 뒷차량은 자동으로 수동모드로 전환되어 운전자가 핸들을 받아 운전을 해야한다. 반대로 뒷차량이 주행도중 군집주행 선두차량을 발견하면 다시 합류해서 다시 군집주행을 하는 것이 가능하다. 볼보의 시연영상을 보면 군집대열에 새롭게 합류하고 싶은 차량이 가만히 트럭을 따라가면서 음성을 통해 “Request for Joining”이라고 명령한다. 그러면 이를 인식한 시스템이 ”SARTRE Request Accepted. Please release brake pedal. Please release the steering wheel.” 이라는 자동음성과 함께 SARTRE 운전 모드가 실행된다.
이런 기술의 구현을 통하여 여러가지 장점을 구할 수 있었다. 그중 첫째는 공기저항을 최소화함으로 인한 에너지 저감효과이다. 볼보에서 테스트한 바에 의하면 고속구간에서 앞차와의 거리를 설정하기에 따라 최대 25%까지 뒤차의 연비를 절감할 수 있었다. 최근 교토의정서가 완료되고 파리 신기후 협정이 발효되면서 온실가스 감축의무가 점차 확대되는 상황에 수송트럭에 군집주행을 적용하면서 전 세계적으로 많은 양의 배기가스를 절감할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
둘째는 최근 물류 분야의 인력난을 해소할 수 있다. 미국 운송사 업계에 따르면 현재 3만 명 정도의 운전자가 부족하며 2020년까지 33만 명이 추가로 필요한 것으로 예측된다. 우리나라와 다르게 미국 중국 유럽의 경우 물류의 많은 부분을 육상수송에 의존하는 바가 크다. 수천 키로를 운전해야 하는 장거리 수송량은 늘어나는데 반해 노동력의 고령화로 인해 수송분야의 인력난은 갈수록 심각해지고 있는 상황이다.
또한 운전자의 실수로 인한 화물차 사고도 많은 문제가 되고있다. 13년~15년간의 교통사고 통계에 따르면 고속도로에서 화물차 교통사고 사망률은 13.3%로 승용차 교통사고 사망률 4.9%대비 2.7배나 높다. 군집 자율주행을 적용한 볼보의 응급 브레이크 시스템은 브레이크 반응시간이 0.1초 이하로 짧아진다. 인간 운전자의 반응시간인 1.4초와 비교하면 큰차이이며, 제동거리가 크게 줄어들기 때문에 사고 확률또한 절감될 수 있다.
세번째로 교통 효율을 증대시켜준다. 여러대의 차량이 매우 짧은 차간간격으로 움직이는데다가 하나의 차량처럼 움직이기 때문에 주행상의 낭비요소가 최대한 줄어들게 된다. 이러한 장점은 결과적으로 전반적인 연비를 상승하고 다른 자동차들의 주행방해를 최소화하여 결과적으로 교통량 해소에 도움을 준다.
트럭 군집주행을 구현하기 위해선 레벨2-3단계의 자율주행차가 필요하다. 이 단계에는 앞차를 센싱할수 있는 카메라와, 레이더, 그리고 V2X를 통하여 클라우드와 연결될 수 있는 LTE모뎀이 필요하다. 이는 레벨5단계의 완전한 자율주행자동차 단계보다 기술적 난이도가 낮아서 안전성만 확보된다면 빠르게 시장에 확산될 가능성이 높다. 볼보, 다임러, 벤츠와 같은 기업들은 각국의 정부와 협의하여 군집주행에 대한 법률적인 문제를 점차 해결해나가고 있다. 군집주행이 미래의 육상물류에 새로운 패러다임의 변화를 일으키기를 기대해본다.
센서를 통해 앞차를 센싱하고 뒤따르는 군집주행차 출처 : 벤츠 홈페이지
