모든 기술 진보의 중심은 인간 생명의 풍요 추구에 있다. 인터넷과 무선 연결은 어느 곳에서나 실시간으로 접속할 수 있음은 물론 인간과 다양한 지능형 기기의 연결을 가능하게 함으로써 스마트시티 인프라로 기능한다.
스마트시티 실현의 핵심 측면 중 하나는 모빌리티다. 특히 지능형교통시스템(ITS)이 탄생시킨 ‘스마트 카’는 통신, 매핑, 위치 정보, 네트워크 및 센서 기술이 통합된 기술 백화점이다. 스마트 카는 협력, 효율, 지능, 안전 교통을 보장한다.
미국과학기술진흥협회(AAAS: American Association for the Advancement of Science)가 운영하는 업계소식 및 기술 배포 플랫폼 유레크얼러트는 현재의 모빌리티 플랫폼은 5G의 발전과 함께 과거를 청산하고 IoV(Internet of Vehicle) 플랫폼으로 대체될 것이라고 트렌드를 소개했다.
오랫동안 스마트시티 인프라의 일부로 운영되고 있는 스마트 카 및 연결된 네트워크는 컴퓨팅 패러다임을 개선하는 데 크게 기여했다. 지난 30년간 도로 안전과 관련한 필수 서비스를 자동차로 제공하는 프레임워크 ‘자동차 애드호크 네트워크(VANET)’가 안정적으로 발전해 왔다. 그러나, VANET은 5G 네트워크의 등장과 함께, 더 강력한 인프라를 갖춘 새로운 차량 환경인 차량인터넷(IoV)에 자리를 내주고 있다.
VANET은 운전자들에게 인근서 발생하는 특수상황이나 응급상황을 알리기 위해 고안된 개념이다. 반면 IoV는 인공지능(AI) 기술을 활용해 사용자 위치와 개인 선호도에 따른 교통체증 정보 등 보다 상위 수준의 서비스를 제공한다. IoV는 새로운 차량 환경을 형성하고 있는 컴퓨팅 패러다임이다. 그들의 연구는 IEEE(국제전기전자공학회)가 발간하는 저널 ‘오토매티카 시니카’에 게재됐다.
5G가 상용화된 것이 불과 2년이기 때문에 IoV 역시 초기 단계이고 앞으로 고려해야 할 중요한 사항들도 많다. 예를 들어 IoV 프레임워크에 포함할 수 있는 서비스와 장치의 표준화가 필요하며 기기의 인증과 인증기관의 규제도 이루어져야 한다. 사용자가 관련성이 높은 정보에 실시간으로 접근하기 위한 방법도 고민해야 한다. 다양한 장치를 통해 이기종 네트워크를 보호하는 방법도 강구되어야 한다.
유레크얼러트는 이와 관련, 프로투갈 리스본대 내르시오 매가이아 교수가 이끄는 글로벌 연구팀의 새로운 자동차 컴퓨팅 패러다임을 소개한다. 매가이아 교수는 크게 두 가지 유형의 컴퓨팅 패러다임이 통합되고 개선되어야 한다고 주장한다.
첫째는 VCC(Vehicular Cloud Computing)이다. VCC는 클라우드 컴퓨팅 서비스와 유사하다. 인터넷과 클라우드가 차량과 연결돼 종합 서비스를 수행하는 것이다. 자동차의 스마트화는 ‘클라우드’ 또는 ‘컴퓨팅 클러스터’로 연결돼 기능하게 된다.
둘째는 VFC(vehicular fog computing)이다. 포그 컴퓨팅은 당초 시스코가 제안한 방식으로 엣지나 클라우드 컴퓨팅 환경 사이에서 연산을 분할하는 아키텍처를 말한다. 이는 컴퓨팅을 수행하는 단위(노드)가 도로변으로 분산돼 자동차의 기능과 네트워크 성능을 대폭 확장하기 위한 것이다.
VCC는 일반 클라우드 컴퓨팅의 모든 장점을 갖추고 있고 트래픽 정체 상황에 좋지만, 전체 시스템의 위치가 원격이어서 비용이 많이 들고 네트워크 지연이 심하다. 반면 VFC는 노드가 서비스가 필요한 사용자와 가깝기 때문에 비용 효율적이며 실시간 서비스가 가능하다. 그러나 다양한 요구사항에 적응할 수 있지만 적절한 보안과 편리한 무선 프로토콜이 부족하다.
매가기아 박사와 연구팀은 스마트 카가 스마트시티 네트워크와 실시간으로 통합돼 소통하기 위해서는 두 패러다임이 서로 보완되어야 한다고 주장한다. 소프트웨어 정의 네트워킹, 6G 모바일 네트워크, 서버리스 컴퓨팅과 같은 차세대 기술들이 이러한 패러다임과 결합하는 것이 바로 미래다.
스마트시티의 사회적인 관점에서 볼 때, 스마트 카는 스마트폰이 거의 12년 동안 지구촌의 사회와 문화를 변혁시킨 것처럼 미래 도시 혁신의 주역이 될 것으로 보이며 5G의 IoV가 그 출발선임은 분명하다.
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