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[애플경제 김미옥 기자] 운전을 하다보면 적색과 청색 신호등이 가까운 교차로를 사이에 두고 서로 엇갈리거나, 불필요하게 한 가지 신호가 오래 켜져있는 등 불편함을 많이 느낀다. “이럴 때 직진신호와 정지신호를 합리적으로 자동 조절하는 기능이 없을까”하는 의문을 가지는 경우가 많다.

이에 최근 한국전자통신연구원(이하 ‘연구원’)이 AI 기술로 교통신호를 최적화해 이런 불편을 없애는 기술을 개발해 눈길을 끈다. 이에 따르면 차량의 교차로 통행시간이 무려 15% 이상 단축되었다고 한다. 도시교통 소통이 한층 원활해질 길이 열린 셈이다.

연구원은 이 기술에 대헤 “AI강화학습을 적용한 신호 최적화 기술을 적용, 교통량이 변화하는 상황에서도 빠르게 교통신호를 바꿔주는 효과가 있는 ‘도시교통 브레인(UNIQ)’을 개발했다”고 밝혔다.

흔히 소규모 교차로의 신호최적화 기술은 한 곳이 개선되면 다른 부분이 안 좋아지는 풍선효과를 일으킨다. 그러나 이번에는 클라우드 분산처리 기술을 통해 200개 이상의 대규모 교차로에 한꺼번에 쉽게 적용할 수 있다는 설명이다.

이를 위해 연구원은 “대전시와 세종시, 티맵(T-map)으로부터 데이터를 제공받아 도로 지도와 1,500여 개 이상의 교차로 신호체계를 구축했다”고 한다.

또한, 신호최적화 성능 향상을 위해 800여 개의 카메라로부터 수집한 영상 정보를 딥러닝 기술로 분석했다. 자체 개발한 교통 시뮬레이션 기술 기반 데이터 생성 기술로 에러율 10% 미만의 교통량을 추정했다.

연구원은 “기존 교통신호 최적화 기술들은 보행자의 통행시간 등 신호의 제약조건을 전혀 고려하지 않아 실제 도로에 적용할 수 없었다.”면서 “그러나 이번에 개발한 ‘도시교통 브레인 기술’은 보행자의 통행시간을 보장하고, 예측 운전을 하는 운전자의 안전을 위한 신호의 순서와 주기를 유지했다”고 설명했다. 즉, “그와 같은 신호의 제약조건을 모두 지켜 실제 도로에 바로 적용할 수 있다.”는 것이다.

이는 대전광역시 유성구 10개 교차로 신호등에 실제 적용하여 현실에 활용 가능함을 입증하기도 했다. ‘도시교통 브레인 기술’은 클라우드 플랫폼으로 제공되어 다른 지방자치단체로 단계적으로 확대될 예정이다.

‘도시교통 브레인 기술’은 ▲AI 기술을 활용한 교통신호 최적화 기술 ▲클라우드 기반 대규모 교통 시뮬레이션 기술 ▲엣지-클라우드 협업 교통상황분석 기술 등이 핵심이다.

즉 신호등에 간단한 신호제어장치를 탑재하고 교통 분석 수집기, 영상정보 등을 통해 수집된 데이터는 엣지서버에서 처리하여 스마트도시통합센터와 연동되어 온라인 시스템으로 신호최적화를 제어한다.

연구원의 스마트데이터연구실 정문영 책임연구원은 이 기술을 바탕으로 앞으로 행정관청의 이전이나 신건물 입점의 경우 외부 환경요인의 변화에 따른 교통량 변화, 환경영향평가 등 추가연구를 할 계획이다”이라고 밝혔다.

또 지자체로서도 이같은 기술을 이용한 교통 신호체계 변경을 통해 도심 교통 혼잡을 개선할 수 있게 되었다는 평가다.

연구진은 앞으로 교통 관련 기업체나 스마트교차로 사업 기업 등에 ▲교통시뮬레이션 SW ▲교통신호 최적화 모듈 ▲교통수요 데이터 생성 도구 등 기술을 이전, 내년 중 상용화할 계획이다.

연구원은 또 “이 기술의 빠른 상용화와 적용을 위해선 지도, 신호, 통행량의 데이터와 교통 관련 지도의 데이터베이스화, 지자체의 보유 데이터, 보정기술 등 통합이 필요하다”며 “추가적인 연구를 통해 시스템 구축을 서두를 계획”이라고 밝혔다.