한 운전사가두 대의 트럭을 운전한다고?...플래투닝(Platooning) 기술 One Driver, Two Trucks: Is This the Future of Freight?
화물 운송 산업의 재편
오하이오주 콜럼버스와 인디애나폴리스를 잇는 70번 주간 고속도로를 달리는 두 대의 세미 트럭은 언뜻 보기에는 특별할 것 없어 보일 수 있습니다. 하지만 이 트럭들은 미국 화물 운송 산업을 재편할 수 있는 획기적인 시범 프로젝트의 일환입니다.
One Driver, Two Trucks: Is This the Future of Freight?
https://spectrum.ieee.org/truck-platooning-ohio-indiana
오하이오주 와 인디애나주 교통부 (DOT)의 공동 이니셔티브를 통해 4월에 시작된 이 프로젝트는 반자율 "플래투닝(Platooning)" 기술을 시험합니다. 이 기술은 인간 운전자가 운전하는 선두 트럭과 암호화된 군용 등급 통신을 통해 후행 트럭이 연결됩니다. 선두 트럭의 신호는 후행 트럭의 조향, 가속, 제동을 제어합니다. 즉, 후행 트럭은 선두 트럭의 기능을 모방합니다. 한 명의 운전자가 두 대의 트럭을 효과적으로 운전할 수 있으므로, 이 시스템은 인력을 두 배로 늘리지 않고도 차량 용량을 확장합니다. 이는 전국의 지속적인 트럭 운전자 부족 문제를 해결하는 것 외에도 안전성을 강화하고 연비를 향상시킬 수 있습니다 .
오하이오 교통부(Ohio DOT)의 스마트 모빌리티 이니셔티브인 DriveOhio 의 인프라 및 기술 담당 전무이사인 Nick Hegemier는 "이것은 우리 지역의 교통 미래를 재구성하는 것입니다 ."라고 말했습니다."우리는 주 경계와 부문을 넘어 협력함으로써 더욱 스마트하고 안전하며 효율적인 화물 운송을 위한 길을 만들고 있습니다."
트럭 플래투닝(Truck platooning)이란 무엇인가?
이 시범 프로젝트를 위해, 자율 군사 시스템 으로 유명한 샌디에이고 소재의 방산업체 크라토스 디펜스는 전장 차량 추적 기술을 민간용으로 개조했습니다. 이 트럭들은 오하이오주 더블린에 있는 EASE 로지스틱스 에서 운영합니다.
"우리는 운전자를 대체하는 것이 아니라, 운전자의 영향력을 확대하는 것입니다."
–메이나드 팩터, 크라토스 디펜스
크라토스 시스템은 기존 트럭에 추가 장착이 가능하며, 고간섭 환경에서도 견고하게 설계되었습니다. 듀얼 채널 주파수 도약 통신과 256비트 고급 암호화 표준을 사용합니다 . 트럭은 915MHz와 2.4GHz의 두 가지 무선 주파수를 전환하여 대부분 915MHz를 사용하는 전자 요금소를 통과하는 동안에도 안전한 연결을 유지할 수 있습니다.
크라토스(Kratos)의 사업 개발 부사장인 메이너드 팩터(Maynard Factor)는 " Wi-Fi , 셀룰러, 블루투스는 없습니다."라고 말합니다 . "단지 차량 간 직접 연결만 가능하며, 주파수 중 하나가 불안정해질 경우 지능형 폴백(fallback) 기능을 제공합니다."
트럭 간의 긴밀한 공조는 사고로 이어질 수 있는 정지-진행 충격파를 완화하여 안전성을 향상시킵니다. 연구원들에 따르면, 추종 트럭은 선두 트럭의 저압 후류를 따라가기 때문에 연료 소모량이 최대 10% 감소하고, 선두 트럭은 후방 난류 발생이 적어 연비가 몇 퍼센트 향상됩니다.
오하이오-인디애나 1년 시범 사업에서, 추종 트럭에는 인간 보조 운전자가 포함됩니다. 팩터는 이 시스템이 상업용 운전면허가 없는 보조 운전자도 지원할 수 있다고 말합니다. 궁극적인 목표는 두 번째 차량에 운전자가 없는 것입니다. 또는 두 운전자 모두 자격을 갖춘 경우, 선두 운전자가 지칠 때 서로 자리를 바꿀 수 있습니다.
"결국 우리는 운전기사를 대체하는 것이 아니라, 그들의 업무 범위를 확장하는 것입니다."라고 팩터는 말합니다. "우리는 기술이 인력을 배제하는 것이 아니라 지원하는 미래를 건설하고 있습니다."
트럭 플래투닝의 장단점
플래투닝이 널리 보급되면 트럭 운송 회사는 많은 비용을 절감할 수 있습니다. 2021년 미국 에너지부의 트럭 플래투닝에 대한 연구에 따르면, 전국적인 자발적 플래투닝(서로 다른 지역의 트럭이 도로에서 마주쳐 같은 방향으로 향하면서 무선으로 페어링하는 것)을 통해 연간 약 10억 달러의 연료를 절약할 수 있다고 텍사스 대학교 리오그란데 밸리 캠퍼스 토목공학 조교수이자 이 연구의 공동 저자인 모하마도세인 노루졸리아이는 말합니다 . 노루졸리아이는 "또한 도로 용량을 약 8% 늘려 48억 달러의 인프라 확장 비용을 절감할 수 있습니다."라고 말합니다. 또한 플래투닝 트럭은 짧은 추종 거리를 유지할 수 있어 주어진 도로 구간에서 더 많은 트럭이 주행할 수 있습니다.
오하이오-인디애나 시범 프로젝트에서 두 번째 트럭은 선두 트럭 뒤에서 최대 30미터까지 접근 가능합니다. 이는 인간 운전자가 안전하게 감당할 수 있는 거리보다 훨씬 더 가까운 거리입니다. 선두 트럭이 급제동을 하면 뒤따르는 트럭이 거의 즉각적으로 반응할 수 있기 때문입니다. 폐쇄된 선로와 풍동 실험에서 트럭 간의 간격은 4미터에 불과했습니다. 그러나 공공 도로에서는 주 법률에 따라 훨씬 더 넓은 간격이 요구됩니다.
노루졸리아이는 좁은 간격으로 배치된 트럭들이 급증하면 도로 마모가 가속화될 수 있다고 경고합니다. 그는 "이는 포장도로가 이러한 하중 패턴에 맞춰 설계되지 않은 지역 도로나 교량과 같은 특정 도로에서 플래투닝을 제한하는 것을 정당화할 수 있습니다."라고 말하며, "주 교통부(DOT)는 대규모 플래투닝을 계획할 때 이러한 상충 관계를 분석해야 합니다."라고 덧붙였습니다.
시스템의 정교함에도 불구하고, 노루졸리아이는 추종 트럭의 자율 주행은 아직 진행 중이라고 경고합니다. 그는 "이 기술은 추종 트럭의 인지 부하와 피로를 줄여줄 수 있습니다."라고 말하지만, 추종 트럭의 인간 운전자는 항상 경계 태세를 유지해야 합니다. 도시 환경은 특히 어려운 과제를 안겨줍니다. 승용차와 신호등 때문에 트럭 군집 주행이 중단되어 트럭들이 다시 합류해야 할 수도 있습니다. 그리고 이는 결국 시간이 걸리고 연료 절감에도 영향을 미칩니다.
그럼에도 불구하고, 크라토스 시스템은 개량형으로 즉시 장착할 수 있다는 점에서 차량 운영자들에게 매력적으로 다가갈 것으로 예상됩니다. 선두 트럭과 추종 트럭의 위치 변경과 같은 새로운 기능은 군집 주행을 더욱 유연하고 상업적으로 실현 가능하게 만들 수 있습니다.
I-70 도로를 따라 테스트가 계속되면서, 이러한 첨단 트럭 엔진의 익숙한 포효 소리는 화물 자동화를 향한 실용적이고 점진적인 경로를 알릴 수 있습니다 . 특히, 최근 피츠버그에 본사를 둔 Aurora Innovation 이 출시한 완전 자율 주행 트럭에 대한 보다 야심찬 비전과 비교했을 때 더욱 그렇습니다 .
4월부터 댈러스와 휴스턴 간 운행을 시작한 오로라의 자율주행 트럭은 AI, 센서 융합 , 그리고 실시간 의사 결정 기술을 활용하여 인간의 개입 없이 고속도로를 주행합니다. 하지만 급속한 발전에도 불구하고 완전 자율주행 트럭은 여전히 규제, 기술, 그리고 대중의 신뢰라는 상당한 난관에 직면해 있으며, 이는 광범위한 도입을 수년간 지연시킬 것으로 예상됩니다. 오로라 트럭이 공공 도로에서 첫 운행을 시작했을 때, CEO 크리스 엄슨은 뒷좌석에 탑승할 수 있다는 사실에 큰 기대감을 표했습니다. 그러나 불과 몇 주 후, 파트너의 강력한 요구로 오로라는 탑승한 인간 "관찰자"가 운전석에 앉도록 결정했습니다.
무인 트럭의 미래를 기다리는 동안, 반자율 트럭 플래투닝은 더 저렴하고 위험도가 낮으며 단기적인 대안을 제공할 수 있습니다. 크라토스 시스템은 기존 트럭에 추가 장착이 가능하기 때문에 화물 운송업체는 새 트럭에 투자하지 않고도 기존 차량에 자율 주행 시스템을 도입할 수 있습니다.
팩터는 "플래투닝은 더욱 안전하고, 스마트하고, 효율적인 복원력 있고 현대적인 화물 네트워크를 구축하는 다음 단계입니다."라고 말했습니다.
One Driver, Two Trucks: Is This the Future of Freight?
