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6월 20, 2019

자동차 응급전화시스템 eCall 작동 원리

일부 자동차 모델의 대시보드에서 볼 수 있었던 빨간색 버튼으로 된 응급전화시스템이 2018년 3월 31일부로 EU에서 판매되는 모든 차량의 필수 요건이 됩니다. 버튼을 누르면 유럽 공식 응급 신고번호인 112에 전화가 연결됩니다. 중대한 건강상의 문제로 차량 탑승자에게 즉각적인 조치를 취해야 하거나 다른 차량과 충돌 사고를 제3자가 목격한 경우 버튼을 눌러 도움을 요청할 수 있습니다.

하지만 eCall 시스템이 제공하는 가장 중요한 기능은 자동차 에어백의 작동 시 응급 전화를 자동으로 거는 기능으로, 일반적으로 큰 충격이 가해지는 경우에 작동합니다. eCall 기능 덕분에 유럽 연합 회원국 어디에 거주하고 있는지와 관계없이, 응급상황이 발생하여 대응이 필요하면 필요한 모든 정보가 응급 접수센터로 자동으로 전송됩니다. 즉, 사고 위치(지리상 좌표), 이동 방향(고속도로에서는 중요한 정보입니다), 사고 발생 시간, 차량 종류, 차량 구동 방식 또는 사용 연료(화재 진압 시 중요함), 탑승자 수(안전벨트 체결 현황 또는 좌석 이용 탐지 센서를 바탕으로 파악) 등의 정보가 전송됩니다.

추가 정보는 선택 사항입니다. 데이터 전송을 가능하게 하려면 음성 연결이 설정되어 있어야 합니다. 탑승자가 말을 할 수 있는 경우, 신고접수 요원이 음성 연결을 통해 사용자와 대화를 시도합니다. 또한 오디오 콘솔을 통해 다른 정보도 입수할 수 있습니다.

2050년까지 교통사고 사상자 0명

2050년까지 교통사고 사상자 0명

eCall 시스템은 유럽에서 여러 해 동안 토론과 협의를 거친 끝에 실행되었습니다. EU는 스웨덴의 비전 제로(Vision Zero) 프로젝트와 같은 지역 이니셔티브를 채택하고, 교통사고 및 도로에서 발생하는 치명적이거나 심각한 부상 사고 발생률을 제로화한다는 목표에 행정적 및 기술적 수단을 동원하겠다고 밝혔습니다.

하지만, EU는 출범 후 얼마 지나지 않아 초기의 야심 찬 계획의 목표를 수정해야만 했습니다. 현재 계획에 따르면, 교통사고 사망자 수를 2020년까지 2010년 수준의 절반으로 줄이겠다는 목표가 2030년으로 연기되었습니다. 그리고 2050년에는 유럽 교통사고 사상자 수를 실질적으로 0명으로 만들겠다는 목표를 세웠습니다.

제조업체가 선도합니다

제조업체가 선도합니다

자동차 응급전화시스템의 전제조건은 차량이 언제나 위치를 정확히 인지하고, 무선으로 현재 위치를 전송하는 것입니다. 이를 가능하게 만드는 기술인 위성 측위 시스템과 디지털 통신 기술은 사실상 1990년대 중반 미국에서 동시에 도입되었으며, 특정 브랜드의 자동차 응급전화시스템을 구축에 즉시 사용되었습니다. GM과 포드가 선구자적인 역할을 했습니다. GM에는 1996년 링컨 컨티넨탈을 통해 최초로 선보인 OnStar 시스템이 있었고, 포드에는 자동으로 작동하는 것이 아니라 버튼을 눌러 위치를 측정하는 RESCUR 시스템이 있었습니다. 얼마 지나지 않은 1997년 BMW 등 여러 유럽 제조업체도 같은 시스템을 적용하기 시작했습니다.

이는 오랫동안 응급전화시스템이 표준화되지도, 정부 당국에 관리를 받지도 않았다는 사실을 의미했습니다. 그 대신, 서비스를 정치적 목적이 아닌 경쟁력으로 생각하고 이를 이용해 수익을 창출하고 싶어 하는 제조업체들의 목표로 남게 되었습니다. 따라서 응급 전화를 받는 접수 센터는 공공 서비스가 아니었습니다. 민간에서 운영하는 상업적인 센터였습니다. 이와 달리 유럽의 eCall 시스템은 법적 효력을 지닌 시스템이며, EU의 28개 전체 회원국이 의무적으로 도입해야 합니다. 유럽 어느 국가에서나 구현될 수 있도록 당시 가장 최신 기술이 적용된 솔루션을 선택했지만, 현재의 관점에서는 부족한 점이 너무 많습니다.

처음부터 구식인 시스템

처음부터 구식인 시스템

eCall이 처음 도입된 시점을 회상해보면, 보편적으로 이용 가능했던 유일한 서비스는 오늘날 2G라고 부르는 유서 깊은 GSM 모바일 통신 시스템이었습니다. GSM이 디지털이기 때문에 비트 전송이 가능하긴 하지만, 기본적으로는 순수한 음성 시스템입니다. GPRS과 SMS 등 표준 시스템 확장은 기본적인 데이터 통신을 허용했지만, 신중한 입장을 취하기 위해 가용성 요구를 꺼리는 분위기가 있었습니다. 그럼에도 불구하고 데이터 전송을 가능하게 하기 위해 한 가지 스마트한 방법이 적용되었습니다. 바로 비트를 톤으로 변환하여 음성 채널로 전송하는 것이었습니다.

팩스도 이와 같은 방식을 사용하므로, 실수로 팩스 번호로 전화를 걸어본 경험이 있다면 어떤 소리인지 알 수 있을 것입니다. 이 방법은 현재의 기준에서는 그다지 빠르지 않지만, eCall용으로는 충분히 빠릅니다. 응급 전화 접수센터에는 140바이트만 전송되므로 문자와 별반 다르지 않기 때문입니다. 이 MSD(Minimum Set of Data)에는 앞서 설명한 정보가 포함됩니다. 이 점에서는 목적을 충분히 달성하고 있기 때문에 시스템에 아무런 문제가 없었습니다. 하지만, 이 솔루션을 갖춘 차량들이 eCall 시스템보다 더 오래되었다는 사실은 또 다른 문제입니다: 바로 GSM 네트워크가 사라질 위기에 처해 있다는 점입니다. GSM 시스템이 사용중인 주파수를 LTE와 5G와 같은 최신 기술로 전용하기 위한 필요성이 급격하게 증가하고 있습니다. 이제는 LTE가 음성도 전송할 수 있으며(GSM과 달리 LTE는 음성을 추가 처리해야 하는 순수 무선 데이터 시스템임), 특히 향후 몇 년 내로 유럽 전역에 LTE가 보급될 예정인 이 시점에서 더는 GSM과 같은 순수 음성 시스템이 필요하지 않습니다. EU가 제대로 기능하는 자동차 응급 전화 공공시스템을 원한다면, 새로운 해결 방안을 신속히 마련해야 합니다. 차세대 시스템이 이미 정의되어 있기 때문에 기술적 부분에서는 어려움이 없을 것입니다.

한편 이제는 러시아가 EU를 앞서나가고 있습니다. 러시아의 응급전화시스템인 ERA-GLONASS는 2015년 초 이후 러시아와 EACU(Eurasian Customs Union) 회원국의 의무사항이었으며, 버스와 트럭(EU에서는 승용차에만 적용)에도 포함되었고 UMTS(3G) 네트워크 기능도 수행했습니다. 위치 측정을 위해 러시아 GLONASS 위성 시스템을 사용하지만 GPS를 사용할 수도 있습니다. 그 밖에도 ERA-GLONASS는 eCall과 같은 방식으로 작동하며 같은 정보를 전송합니다.

차세대 기술의 사용 준비가 끝났습니다

차세대 시스템인 Next Generation eCall(NGeCall)은 LTE 모바일 통신 표준을 위한 소프트웨어 모듈 중 하나를 사용합니다. LTE의 IMS(IP Multimedia Subsystem)는 eCall의 기본적인 기능을 현대적으로 구현하고 광범위한 범위로 확장을 제공합니다. LTE를 기반으로 한 버전에서 톤 신호는 과거의 기술이 되었습니다. 현대 시스템에서는 음성 연결(Voice over LTE, VoLTE) 설정이 모든 응급전화시스템의 필수적인 요소입니다.

NGeCall은 eCall과 동일하게 140바이트의 최소 데이터 세트를 전송합니다. 하지만 시스템이 고속 데이터 연결을 바탕으로 하므로, 응급 상황에서 도움이 될만한 추가 데이터를 전송할 수 있는 옵션도 제공합니다. 예를 들면, 차량의 텔레매틱스 시스템에 연결된 스마트워치가 탑승자의 건강 데이터를 전송할 수 있습니다. 또는, 온라인 카메라가 현장 상황을 촬영하여 전송할 수도 있습니다. 통신 방향을 바꾸어 응급 전화 접수센터가 도어 잠금장치를 해제하거나 시동을 끄는 등 원격 제어 명령을 차량에 전송하는 것도 생각해 볼 수 있습니다. 그리고 이 기능은 도난 차량의 잠금을 해제하기 위해 2009년 GM의 OnStar 시스템에 이미 적용되었습니다.

NGeCall에 대한 기술적 정의는 이미 완료되었지만, 공식적으로 채택되지 않았기 때문에 미래는 여전히 불투명합니다. 기술적 전제조건의 상당수가 이미 구현되었기 때문에 자동차 제조업체가 초기 응급전화시스템을 도입했던 것처럼 이 기술도 도입하리라 생각할 수 있습니다. 다수의 텔레매틱스 시스템은 eCall뿐 아니라, 특정 제조업체를 위해 제작된 브랜드 맞춤형 시스템도 지원합니다. 제조업체는 자체 시스템을 사용할 수 없는 경우에 eCall 표준이 자동으로 활성화되도록 만들 것인지 또는 차량 소유자에게 원하는 시스템을 선택할 수 있는 권한을 부여할 것인지를 선택하기만 하면 됩니다.

검증된 안전성: eCall, NGeCall, 회사 테스트

검증된 안전성: eCall, NGeCall, 회사 테스트

모든 복잡한 통신 및 데이터 처리 시스템과 마찬가지로, 자동차 응급전화시스템이 오류 없이 작동하는지 여부를 테스트를 통해 검증해야 합니다. 차량의 텔레매틱스 유닛은 관련 규정에서 정의한 신호와 정확히 같은 신호를 발생시키고 처리해야 합니다. 로데슈바르즈는 eCall, NGeCall, ERA-GLONASS에서 같은 성능을 보장하는 범용 테스트 솔루션을 개발했습니다. 테스트 시스템은 모바일 네트워크와 위성 측위 시스템을 구성하는 실제 환경을 모방합니다. 응급 상황 시나리오를 실행하고 텔레매틱스 유닛(In-vehicle system, IVS)인 DUT 행동을 측정합니다.

테스트 시스템은 모바일 네트워크(GSM, LTE, 또는 기타 네트워크)를 시뮬레이션하는 R&S CMW500 Mobile Radio Communication Tester, 위성 신호(GPS, Galileo, GLONASS)를 발생시키는 R&S SMBV100 Signal Generator, 응급 전화 접수센터(Public Safety Answering Point, PSAP)의 역할을 수행하고 테스트 절차를 제어하는 PC로 구성되어 있습니다. 차량이 NGeCall 네트워크 커버리지 범위를 이탈하는 경우(모바일 네트워크가 이러한 종류의 시스템을 지원하는지 여부를 수신기에 표시함) 등을 포함하여 실제로 발생할 수 있는 모든 테스트 시나리오가 테스트 설정을 통해 시뮬레이션 될 수 있습니다. 이 시나리오에서 IVS는 응급 상황 발생 시 eCall 표준에 독립적으로 접근해야 합니다.

제조업체와 테스트 기관을 비롯한 많은 고객이 이미 로데슈바르즈의 시스템을 사용하여 응급 전화 전자 시스템을 테스트하고 있습니다. 로데슈바르즈의 테스트 시스템은 특히 유연성이 매우 뛰어나며, 현재 사용되는 모든 모바일 네트워크 및 위성 측위 시스템의 시뮬레이션이 가능하므로 조정이 매우 쉽습니다. EU 또는 그 외에 국가에서 어떤 자동차 응급전화시스템을 구상하고 있는지와 관계없이, 로데슈바르즈의 솔루션은 모든 시스템을 테스트할 수 있습니다.*)

*) 5G 솔루션은 모바일 네트워크 테스터의 확장이 필요합니다.

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