과학기술 50년사 3편 과학기술 분야별 발전

교통 관련 연구개발 정책은 교통 정책 환경의 변화와 정부의 대응 정책에 따라 변화해 왔다. 한국전쟁 이후 복구와 경제 개발이 급선무이던 시기에는 경제 활동을 지원하는 데 필요한 교통 인프라의 확충에 매진했다. 1980년대부터 자동차 대중화 시대에 들어서면서 교통 정책의 최우선 목표는 ‘도로 교통의 수송 효율성 제고’였다. 이런 정책 기조의 변화로 국내 최초의 고속도로인 경부고속도로가 건설되었고, 전국 어디에서나 30분 이내에 고속도로로 진입한다는 목표 아래 격자형(7x9) 전국고속도로망 구축도 추진되었다. 아울러 도로건설과 동시에 대도시에도 기존 전차를 철거하고 지하철을 건설하는 등 교통 인프라 확충에 치중했다(한국개발연구 원, 2010, pp.279~284). 그러나 도로 확충으로 자가용 승용차의 편의성은 증진된 반면, 시내버스와 같은 노면 교통 수단의 수송 경쟁력은 상대적으로 저하되어 1990년부터 사양화의 길로 접어들었다. 또한 대중 교통이라 하지만 지하철과 시내버스의 운영 기관이 달랐기 때문에 버스와 지하철 간 환승에 따른 불편과 비용 부담도 증가했다. 이런 문제를 해결하기 위해 운영 기관 통합이나 버스 공영화도 검토되었으나 실제 시행되지는 않았다. 도로교통 운영 관리 연구개발 사업은 고속도로와 일반국도로 나눠 각각 진행했다. 먼저 고속도로 교통 관리 시스템(Freeway Transportation Management Systems, FTMS)은 고속도로에서의 교통 흐름의 원활화, 안전성 증대를 위해 도로 또는 도로변에 있는 시설과 자원, 인력을 활용해 정보 수집, 정보 처리, 정보 전달과 관련한 기술을 개발하는 사업이다. 이 사업을 통해 교통관제센터(TMC), 가변 정보 표시판(VMS), 램프 미터링 시스템(RMS) 등을 개발했다. 이후 고속도로 교통 관리 시스템(FTMS)은 도시 교통 신호 시스템(Urban Traffic Control Systems, UTCS), 국도 교통 관리 시스템 등과 연계 운영함으로써 지능형 교통 시스템을 구축하는 출발점이 되었다. 물류비용 감소를 위한 연구개발은 국가 물류 기술 혁신 중장기 기본계획 수립을 시작으로 교통 물류 거점 중심 연계 교통망 구축 기술 개발, 지능형 물류센터 및 고효율 장비 기술 개발, 물류비용 최소화 및 효율 증대를 위한 단절 없는 물류교통(Logi Mobility) 로드맵 수립, 물류 작업 효율 개선을 위한 경량 화물 취급 장비 기술 개발 및 창조 경제 시대의 문제 해결형 물류 연구개발 기술 개발 수요 조사 및 개발 전략 수립 등 다양한 과제가 수행되었다. 이렇게 발전해온 교통 분야 연구개발 사업은 2010년대를 지나면서 종합적이고 융합적인 형태로 발전했다. 초기에 단순한 신호등 체계 개선, 자동차 안전도 향상, 도로 관리 개선 등 분야별로 구분되었던 연구가 도시와 교통, 차량과 인프라 등을 연계하여 추진되는 등 정보통신기술(ICT) 기반 시스템 개발로 전환되었다. 주요 연구로는 U-Transportation 기반 기술 개발, 지능형 교통 체계(ITS) 통합 서비스 기반조성을 위한 표준 플랫폼 개발, 스마트 자율 협력 주행 도로 시스템 개발 및 자율 주행 자동차 안전성 평가 기술 및 테스트베드 개발 등이 있다. 그밖에도 연구개발, 표준화, 전문 인력 양성, 홍보 등에 대한 방안을 제시해, 관계 기관들이 협력을 통해 지능형 교통 체계(ITS) 연구개발 계획, 지능형 교통 체계(ITS) 표준화 계획을 수립하는 지침이 되었다. 또한 지능형 교통 체계(ITS) 기본계획 수정･보완을 위한 연구는 첨단 교통 모델 도시 건설 사업의 평가를 위해 각 모델 도시별 건설 사업의 현황을 분석했고, 국내외 ITS 사업 평가 사례를 참조하여 평가를 위한 효과 척도를 선정했다. 이런 척도에 근거하여 모델 도시별로 현장 조사 및 센터 운영을 통해 수집된 자료를 분석했으며, 사업 효과 분석 및 경제성 평가를 수행하며 향후 지능형 교통 체계(ITS) 사업의 효율적 운영 방안 및 중장기 추진 계획을 수립하는 데 지침을 제공했다. 대중교통 분야에서는 교통 연계 및 환승 시스템 기술 개발, One Card All Pass 표준 기술 개발 및 테스트베드 운영, 전국 호환 교통카드를 활용한 교통편의 시설 전자 결제 시스템 개발 등이 있다. 복지교통 분야에는 공정하고 이용하기 편리한 차별 없는 복지교통(Welfare Mobility) 로드맵 수립, 교통 약자 보행 지원 시스템 개발, 이동 불편 교통 체계 개선 기술 개발, 중형 저상 버스 표준모델 개발, 초소형 자동차 안전 기준 및 인증기술 개발 등이 수행되었다. 대중교통 운영 기술 연구개발의 성과를 분야별로 서술하면, 첫째 교통카드 개발로 대중교통 간 환승 편의를 위해서 버스와 지하철 간 통합 요금 부과와 무료 환승을 가능케 했다. 교통카드는 대중교통은 물론 택시에서도 사용할 수 있고, 일반 은행카드, 휴대폰을 이용해 결재할 수도 있다. 교통카드는 수도권은 물론 전국 대도시에서 대중교통을 이용할 수 있다. 서울시 교통카드 소지자가 전체 대중교통 이용자의 95% 이상을 차지할 정도로 이용률이 매우 높다. 둘째 버스 관리 시스템(BMS)과 버스 정보 시스템(BIS) 개발을 통해 버스의 운행 간격을 일정하게 유지하고 승객에게 버스의 운행 정보를 제공할 수 있게 되었다. 국내 첨단 대중 교통 기술은 지식 공유 사업(Knowledge Sharing Program, KSP)을 통해 각국의 교통 전문가에게도 전수되었다. 이를 바탕으로 외국 도시 개발 사업과 연계해 외국으로 기술을 수출하는 성과를 거뒀다. 특히 서울시 버스 체계 개편 사례는 2006년 6월 제5차 국제대중교통협회(Union Internationale des Transports Publics, UITP) 아태 총회에서 지속 가능한 도시교통을 위한 혁신 사례로 ‘UITP 혁신 정책상’을 수상한 바 있다(한국개발연구원, 2009). 미래 도로교통은 자동차와 자동차, 자동차와 도로 시설 간 연계를 통한 기술 융합이 급속히 이뤄져 자동차는 물론 대중교통 분야에서도 자율 주행을 도입해 기존 교통 체계에 큰 변화를 줄 것으로 전망한다. 이런 트렌드에 따라 국내 도로교통 연구개발도 자동차 분야의 요소 기술 개발과 병행하여 지능형 교통 체계 기술 개발에서도 이와 관련한 다양한 기술에 대한 연구개발을 필요로 할 것이다. 아울러 지구온난화에 대응하기 위한 교통수단의 친환경화, 인구 고령화에 따른 교통수단의 단순화와 소형화, 도시 물류를 지원하기 위한 마이크로 모빌리티 등 다양한 형태의 교통수단을 개발할 것으로 전망한다. 첫째, 도로 교통 분야에서 탄소 배출 저감을 위해서 자동차 연비 규제에서 탄소 배출 규제로 전환할 것으로 전망된다. 이미 유럽연합은 2015년 탄소배출량을 130g/km에서 2020년에는 95g/km로 41% 감축 예정이고, 미국도 2006년 249g/km에서 2020년 144g/km로 약 27% 감축하는 목표를 달성하기 위하여 추진 중이다. 이에 따라, 국내 도로교통 분야에서도 온실가스 감축을 위한 친환경차의 기술 개발이 더욱 확대될 전망이다. 참고로 IEA와 Frost&Sullivan 등 주요 예측 전문 기관은 2025년 30%, 2030년 50%의 자동차 시장을 친환경차가 차지할 것으로 전망하고 있다. 둘째, 도로교통 분야에서 발생되는 교통사고를 줄이기 위한 첨단 자동차와 도로 운영에 관한 연구개발이 늘어날 전망이다. 대표적인 사례가 자율 주행에 의한 자동차 관련 교통사고의 절감이 예상된다. 이에 따라, 주요 선진국은 물론 국내에서도 자율 주행차의 기술 개발에 대한 경쟁이 심화될 것이다. 대표적인 사례로 구글은 전 구간 자율 주행이 가능한 Level 4 기술 개발 중이며, 벤츠 등 주요 제작사는 Level 3 수준의 부분 자율주행 기술을 개발 중이다. 국내의 현대자동차는 차간 거리 유지, 차로 유지 지원, 자동 제동 Level 2 핵심 기술 개발을 완료하고 도로 시험 운행 중으로, 2020년경 시장에 출시 예상되며 2035년까지 북미, 서유럽, 아시아태평양 지역의 시장 연평균 성장률은 85%에 이를 것으로 전망된다. 교통수단 운영에도 큰 변화를 예상할 수 있는데, 대표적으로 교통수단의 공유다. 이를 위해서는 빅데이터를 활용해 이용자 특성에 부합한 차량 공유 서비스를 제공하는 것이 필수다.