※이미지 출처 : https://www.youtube.com/watch?v=LcPl_A88jEs

2019년 9월, 충남 아산에서 9살 학생이 학교 앞 횡단보도를 건너다 사고를 당해 세상을 떠난 사건이 있었다. 당시 어린이보호구역, 스쿨존에는 신호등도 과속차량탐지기도 없었다. 이 사고를 계기로 스쿨존 내 필수 시설을 강조하고 교통사고 처벌을 강화한 이른바 ‘민식이법'이 발의되어 2020년 3월부터 시행되었다. 그러나 ‘민식이법'이 시행 1년이 지났음에도 불구하고 일부 지역에서 스쿨존 내 사고가 오히려 증가한 것으로 나타났다. 학교 앞은 여전히 과속과 불법 주정차 차량 등 사고 위험에 노출돼 있다. 비록 현재 대다수 학생들이 코로나 사태로 인해 집에서 수업을 듣고 있지만, 판데믹이 종료되었을 때의 상황을 위하여 등하굣길 교통안전을 위한 노력은 계속되어야 할 것이다. 이번 Design close up에서는 등굣길을 중심으로 현재 개발된 교통안전 기술을 알아보겠다.






※이미지 출처 : https://www.youtube.com/watch?v=LcPl_A88jEs

혼다가 2020년 아시모의 비공식 후계 모델로 공개한 ‘로팟’이다. 로팟은 손바닥 크기의 로봇으로, 어린이의 가방끈에 부착되어 안전하게 등하교를 할 수 있도록 돕는다. 혼다 기술 연구소는 일본에서 등하교를 시작하는 7살 어린이의 사고 발생률이 높다는 사실을 접한 후 어린이의 특성에 맞춘 로봇 개발에 착수했다. 어린이의 시야는 기본적으로 성인에 비해 상당히 좁다. 성인이 좌우 150°, 상하 120°를 볼 수 있는 것에 비해 어린이는 좌우 90°, 상하 70°만 볼 수 있다. 게다가 키가 작아 운전자의 눈에 잘 띄지 않으며, 자동차를 살피며 걸어야 한다는 인식이 부족하다.


※이미지 출처 : https://www.youtube.com/watch?v=LcPl_A88jEs

로팟은 ‘어린이가 특정 지점에 도착할 때 진동으로 주의를 준다’는 아이디어로 시작했다. 어린이가 로팟을 어깨에 얹고 사전에 등록한 안전 확인 지점에 가까이 가면 로팟이 진동한다. 어린이는 진동을 감지하고 안전 확인 지점에서 멈춰 주위를 둘러보는 등 주의를 기울인다. 로팟은 뒤에서 다가오는 차량도 감지하여 어린이에게 조심할 것을 알려준다. 로팟은 어린이와 함께해야 하기 때문에 디자인도 중요했다. 상황에 따라 표정을 지으며 반응하는 동물 같은 귀여운 모습은 어린이에게 친근감을 준다. 크기도 작아 가방에 붙이고 다니기에 어려움이 없다. 로팟이 개발된 후 일본 초등학생을 대상으로 한 실증 실험이 진행됐다. 학부모는 스마트폰 어플을 통해 아이의 위치를 실시간으로 알 수 있었다. 또한 아이의 등하교 데이터 기록을 통해 등하굣길은 물론 특히 주의해야 할 교차로 등도 정확히 볼 수 있었다. 로팟은 어린이 한 명 한 명의 안전한 등하교를 돕는 친구가 되어 줄 것이다.






※이미지 출처 : https://www.asiae.co.kr/article/2020082413381635361

2020년 노원구는 스쿨존 내 교통사고 예방을 위한 ‘스마트라이다 어린이보호시스템’을 구축했다. ‘라이다(LIDAR)’는 레이저를 목표물에 비춰 되돌아오는 속도를 계산해 물체와의 거리, 크기 및 속도 등을 감지하는 기술이다. 최근 주목받고 있는 자율주행차의 주요 작동원리가 바로 라이다 센서다. 이 시스템의 목표는 라이다 센서를 스쿨존에 설치해 보행자 및 차량 관련 데이터를 모아 어린이 교통사고를 예방하는 것이다. 보행자 데이터로는 스쿨존 내 보행자 수, 무단횡단 보행자 수 등이 있으며 차량 관련 데이터로는 차량 통행량, 과속차량의 수, 평균속도 등이 있다. 센서는 CCTV와 연계되어 실시간 감시를 할 수 있어 효과적인 운영이 가능하다. 수집된 정보는 서버에 기록되며 축척된 빅데이터는 분석 작업을 거쳐 교통안전 시설물 구축과 교통사고 예방 정책의 기초자료로 활용될 예정이다.


※이미지 출처 : https://smart.seoul.go.kr/bestcase/bestcase_view.do?bcat_idx=125

스마트라이다 시스템은 위 그림의 ‘스마트 횡단보도’와 연계해 시너지 효과를 노린다. 스마트 횡단보도란 LED전광판 등을 통해 교통 안전정보를 음성과 화면으로 전달하는 시스템이다. 라이다 센서와 함께 운영하면 과속차량, 무단횡단 보행자 발생 등의 안전정보 전달이 가능해 교통사고 발생률을 크게 낮출 것으로 예상된다. 스마트 라이다는 규제 중심의 대책이 아닌 예방을 통해 어린이 안전에 도움을 줄 것으로 기대를 모으고 있다.






※이미지 출처 : https://www.hankyung.com/society/article/202103310961Y (좌)
https://www.donga.com/news/Society/article/all/20200921/103021639/1 (우)

다음으로 소개할 기술은 '스몸비족'과 교통약자를 위한 안전사고 예방책으로 개발된 바닥신호등이다. 스몸비족이란 ‘스마트폰’과 ‘좀비’를 합친 말로, 스마트폰 화면을 들여다보느라 길거리에서 고개를 숙이고 넋 빠진 시체처럼 걷는 사람들을 의미한다. 스몸비족은 스마트폰에 주의를 빼앗겨 교통사고를 당하기 쉬운데, 실제로 스마트폰을 사용하다가 발생한 교통사고 유형이 증가한 지 오래다. 현대해상 교통기후환경연구소에 따르면 보행 중 스마트폰 사용으로 발생하는 교통사고는 2013년 117건에서 2017년 5년 사이 177건으로 1.5배 증가했다.



이에 따라 진광에스엔씨는 스몸비 문제를 막기 위해 ‘바닥신호등’을 도입했다. 바닥신호등은 횡단보도의 점자블럭 주위 보행자 대기선에 매립 설치된 보행신호등이다. 이 바닥신호등은 횡단보도 신호등과 똑같은 색으로 바뀐다. 예로 들어 보행자 신호가 초록색이면 초록색으로, 빨간색이면 빨간색으로 변한다. 바닥신호등은 시선이 늘 아래로 가 있는 스몸비 족과 시야가 땅과 가까운 어린이의 교통사고 원인을 사전에 제거한다. 이는 보행자의 안전과 편의를 고려한 신호등이라 판단되어 정식 교통안전시설물로 지정되었다. 바닥신호등은 보행자 통행이 빈번하고 평일에도 차량이 혼잡해서 교통사고나 횡단사고가 많이 발생하는 구역에 설치되고 있다. 진광에스엔씨는 친환경소재를 사용해 충격완화 및 수분흡수 기능을 가지고 있는 내구성이 강화된 제품을 선보였다. 이 때문에 바닥신호등은 아스팔트 바닥에 시공되어도 튼튼하게 작동할 수 있다. 2020년에 바닥신호등은 전국에 20개소 설치가 완료되었으며 설치 예정 지역이 점차 확대됨에 따라 앞으로 차도에서 더 많은 보행자의 안전을 지킬 것이다.






※이미지 출처 : https://news.joins.com/article/23407383

‘스몸비’ 교통사고가 이슈가 된 만큼 스몸비 방지를 위한 노력은 다방면으로 나타나고 있다. 횡단보도에서 보행자의 스마트폰을 차단하는 시스템이 그 예다. 보행자는 신호등에 부착된 QR코드를 인식해 어플을 설치할 수 있다. 시스템은 크게 두 부분으로 구성된다. 신호 발생장치는 보행신호등이 녹색신호로 바뀌면 횡단보도 방향으로 스마트폰 주의신호를 전송하고, 스마트폰 어플은 신호가 수신되면 스마트폰의 화면을 차단한다. 보행자의 휴대폰에는 ‘STOP’ 문구가 쓰인 검정색 화면만 나오게 된다. 이 시스템은 스마트폰에서 다른 어플을 동작하고 있던 경우에만 화면이 차단되도록 하여 불필요한 화면차단을 방지하고 스마트폰의 배터리 소모를 최소화한다.


※이미지 출처 : http://passnet.co.kr/s2/s2_7.php (좌)
http://passnet.co.kr/s2/s2_2.php (우)

해당 시스템엔 근거리에 있는 스마트 기기를 인식하여 필요한 데이터를 전송할 수 있는 무선 통신 장치 ‘비콘(Beacon)’이 이용된다. 어플은 횡단보도에서 스마트폰 화면을 차단시킬 뿐 아니라 스쿨존에 진입하면 비콘신호 혹은 고주파신호를 감지하여 진동을 발생시킨다. 화면이 차단되더라도 긴급통화와 수신전화는 사용할 수 있으며 횡단보도를 벗어나면 화면이 정상화된다. 이어폰을 착용한 보행자에게는 스마트폰 사용을 제한하는 음성안내가 방송된다. 어플은 학부모 권한으로 설치 및 삭제 방지 관리를 할 수 있어 어린 학생들이 안전에 유의할 수 있도록 돕는다. 학생은 어플 설치 후 몇 번의 경험을 통해 횡단보도 진입 시 스마트폰 사용을 자제하는 행동을 자연스럽게 익힐 수 있다. 이처럼 사물인터넷 기술이 적용된 교통안전장치는 안전하고 쾌적한 도시 생활을 할 수 있도록 도울 것이다.








※이미지 출처 : https://www.youtube.com/watch?v=op19GbmMp2U

교통안전에 특히 유의해야 할 곳 중 하나는 교차로다. 게다가 신호등이 없는 곳이라면 더욱 사고가 발생하기 쉽다. 2021년 구로구, 제주 서귀포시 등은 신호등 설치가 어려운 곳에 ‘스마트 교차로 알리미’를 설치했다. 스마트 교차로 알리미는 빛과 소리, 안전 전광판으로 보행자에게 차량의 접근과 주의를 알리는 장치다. 차량이 교차로에 진입하면 "차량이 접근 중이니 주의하시기 바랍니다"라는 안내 음성이 나오고, 전광판에는 자동차 모양의 LED 등이 깜빡거리게 된다. 운전자에게는 시속 30km 이하로 속도를 줄이도록 경고음과 경보등이 켜진다. 교차로 중심에는 ‘바닥 알리미’가 빛을 내며 빠르게 회전해 운전자와 보행자의 주의를 환기시켜 교통사고를 예방한다.


※이미지 출처 : https://www.yna.co.kr/view/AKR20171215147600061

스마트 교차로 알리미는 주로 차량통행이 많아도 시야 확보가 어려운 초등학교 교차로에 설치되었다. 높은 건물과 벽으로 가려져 시야 확보가 어려운 곳은 '회전교차로 알림이', 경사로가 있는 곳은 '경사로 사각지대 알림이'가 학생의 안전을 지킨다. 운전자가 과속하거나 정지선을 위반할 경우 차량의 모습을 전광판에 송출하는 '스마트 횡단보도 안전계도시스템'도 있다. 모두 보행자가 미처 자동차를 확인하지 못하더라도 다른 방식으로 차량 접근을 알려주는 시스템이다. 이처럼 교차로 알리미 같은 스마트 기술은 보행자의 눈이 되어 주며 시민의 교통안전을 지켜주고 있다.






※이미지 출처 : https://blog.seon.com/2019/03/11/are-you-ready-for-tsd2019/

미국에서는 매일 2,700만 명 이상의 학생들이 스쿨버스로 통학을 한다. 그러나 매년 약 17,000명의 어린이들이 스쿨버스와 관련된 부상으로 응급실에서 치료를 받는다. 이 중 24%정도가 버스 승하차와 관련이 있다. 스쿨버스 승하차 시 사망률의 2/3는 지나가는 차량이 원인이다. 미국의 전국학생교통국장협의회(NASDPTS)는 2019년 약 1700만 명의 운전자가 정차된 스쿨버스 근처에서 멈추지 않고 불법 통과했다고 추산했다. 이에 세이프 플릿(Safe Fleet)은 학생들이 스쿨버스에 안전하게 탑승, 승차할 수 있도록 돕는 스마트 기술 PSA(Predictive Stop Arm)을 개발했다. PSA는 지나가는 차량과 접촉할 위험이 가장 높은 버스의 앞, 뒤, 옆으로 약 4.6m 연장된 구역에 집중했다.


※이미지 출처 : https://try.safefleet.net/safety-zone/ (좌)
http://try.safefleet.net/predictive-stop-arm/ (우)

PSA의 작동방식은 이렇다. 먼저 스쿨버스 외부에 장착된 레이더 센서와 카메라가 다가오는 차량을 감지하고 정차된 스쿨버스를 지나갈 가능성이 있는지 판단한다. 그리고 차량의 속도, 위치 및 가속·감속 정보를 분석한다. 차량이 멈추지 않고 지나갈 것이라고 예측될 경우 학생들이 들을 수 있도록 ‘길을 건너지 마세요’라는 경고 음성안내를 해 준다. 한편 PSA는 스쿨버스 오른편의 위험 요소도 살핀다. 학생이 버스 문에 끼이거나 내리는 도중 출발하는 버스에 부딪치는 사고를 방지하기 위해서다. 버스 운전대 근처에 장착된 디스플레이 모듈은 위험 상황이 예측되면 운전기사에게 시각적, 청각적 경고를 주어 학생들의 안전을 살필 수 있도록 한다. 이처럼 PSA는 위험 상황을 시시각각 모니터링하고 능동적으로 경고한다. 이 기술은 교통사고를 사전에 예방함으로써 스쿨버스를 이용하는 학생들의 안전한 등하굣길에 도움이 될 것이다.






※이미지 출처 : https://media.audiusa.com/en-us/gallery?page=8&types%5B0%5D=image

학생들의 교통안전을 위해 스쿨버스가 아닌 일반 차량에 기술을 연동시킨 사례도 있다. 바로 C-V2X(Cellular Vehicle-to-Everything) 기술이다. C-V2X는 사회기반시설과 차량을 연결하여 스쿨존과 정차된 스쿨버스를 감지하여 운전자에게 알린다. 2020년 미국의 아우디는 알파레타 시, 풀턴 카운티 학교, 퀄컴 테크놀로지스(Qualcomm Technologies) 등과 파트너십을 맺어 C-V2X 기술을 테스트했다. 차량은 스쿨존 비콘에서 발생한 신호를 감지하면 운전자의 스크린에 속도 제한 표시와 스쿨존 아이콘을 표시한다. 1인치 크기의 스쿨존 아이콘은 스크린 중앙에 나타나 운전자가 즉시 정보를 인지하도록 한다. 스쿨버스도 스쿨존과 마찬가지로 비슷한 신호를 내보낸다. 스쿨버스가 정차되어 있을 때 운전자는 스크린 알림을 통해 전방에 스쿨버스가 있다는 사실을 알 수 있다. C-V2X 시스템은 기존에 일부 학군에서 시행 중인 스쿨버스 불법 통과 차량 규제 시스템과 비교된다. 기존 시스템은 스쿨버스에 카메라를 설치하고 정차된 스쿨버스 주변을 지나친 운전자에게 위반 딱지를 부과한다. 운전자를 찾아내고 딱지를 부과하기까지 최소 며칠에서 최대 몇 달까지 걸리는 일이다. 하지만 C-V2X 시스템은 위반 행동이 발생하기 전 문제를 해결한다. 이미 일어난 사건에 반응하기보다 위험을 예측하여 사고 발생을 막기 때문에 학생들을 더 안전하게 보호할 수 있다. 올해 몇 개월간 C-V2X 시스템 테스트는 확대되고 있다. 앞으로는 보행 신호등과도 연동하여 스쿨버스가 접근하면 보행신호를 적색에서 녹색으로 전환하는 테스트가 추가될 전망이다. 이는 연료와 공회전 오염을 줄일 뿐만 아니라 버스와 주변 차량의 사람들을 더 안전하게 만들 수 있다.






※이미지 출처 : https://www.youtube.com/watch?v=5QczF-2VwtM

디지털트윈이란 컴퓨터 내 가상공간에 실물과 똑같은 물체를 만들어 현실에서 발생 가능한 다양한 상황을 시뮬레이션 해 검증해 보는 기술을 말한다. 디지털트윈은 항공 우주, 국방 산업에서 시작하여 제조 영역으로 점차 영역을 확장했으며 현재는 에너지, 교통, 물류, 유통 등 다양한 산업에 적용되고 있다. 2021년 3월부터는 국내에 디지털트윈을 활용한 스쿨존 정보제공 서비스가 시작되었다. 서비스를 활용하면 학교 및 기존 스쿨존을 가상의 공간에 시각화할 수 있다. 그 방법은 다음과 같다. 먼저 현실과 똑같은 가상공간에 임의로 학교 구역을 설정해 지정된 공간에 가상의 학교를 신설할 수 있다. 학교가 설립되면 학교 영역이 표시되고, 학교를 기준으로 주변 도로에 스쿨존이 자동 생성된다. 이를 통해 현재 스쿨존이 적절하게 설정되어 있는지 3차원으로 판단할 수 있다. 가상공간에서 확인한 스쿨존 정보와 교통사고 다발구간, CCTV 위치 정보 등은 행정적 의사결정을 지원한다. ‘전주 디지털트윈 실증사업’의 사례로 어린이 보호구역 예측 서비스가 포함된 바 있다. ‘어린이 보호구역 예측 서비스’는 일률적인 스쿨존 300m 범위를 학교 주변 교통사고 데이터와 융합하여 정형 · 비정형의 스쿨존을 새롭게 예측하고, CCTV와 연계하여 어린이 통학안전을 도모할 수 있도록 하였다. 디지털 트윈은 실제 상황을 겪지 않고도 사고 위험 구간을 예측하여 사고를 예방에 탁월한 역할을 할 것이다.






※이미지 출처 : http://www.jbnews.com/news/articleView.html?idxno=1343189

지금까지 등하굣길을 중심으로 교통안전에 대한 기술을 살펴보았다. 어린이의 등하굣길을 함께하는 로봇, 라이다를 이용한 과속차량 탐지 시스템, 바닥 신호등, 보행자 스마트폰 화면 차단 서비스 등이 있었다. 이 기술들은 학생 안전을 위한 사려 깊은 아이디어가 담겨 있지만, 특히 땅에 설치하거나 기기를 연동하여 작동하는 시스템들은 시설을 보수하고 유지하려는 노력이 필요할 것이다. 등교 제한이 풀렸을 때 학생들이 한층 더 안전한 등굣길을 맞이하길 바라며 앞으로도 다양한 스마트 교통안전 기술들의 등장을 기대한다.



 

글｜디자인맵 편집부