※ <딥데이터>는 SKT의 위치 기반 데이터 분석 플랫폼인 ‘리트머스(LITMUS)’를 통해 경제 및 사회 인사이트를 제공하는 기획 시리즈입니다. 앞으로 다양한 트렌드와 결합한 데이터를 순차적으로 공개할 예정입니다. 분석 자료가 고객의 삶에 최적화된 서비스를 제안하고, 사회 문제를 해결하는 데 활용되길 기대합니다.

왜 차량이 많은 차선의 신호 대기는 길고, 차량 통행량이 적은 차선은 오랫동안 녹색등이 켜져 있을까? 현재 상황을 반영하여 교통신호가 더 똑똑해질 수는 없을까? SK텔레콤은 AI 기반 위치 분석 플랫폼 ‘리트머스(LITMUS)’로 스마트 교통신호 체계의 기반이 되는 실시간 교통량 데이터를 구축 및 검증했다.

실시간 교통량을 반영한 똑똑한 신호체계의 필요성

현재 대부분의 도로에서 활용되고 있는 신호 체계는 ‘정해진 시간표’에 따라 신호를 바꾸는 방식으로 작동한다. 사람이 횡단보도를 건너는 시간, 차량이 일정 구간을 지나는 데 소요되는 시간 등 여러가지 요소를 고려한 신호 시간을 기반으로 교통신호가 운영된다. 하지만 이러한 신호 체계는 날씨, 교통 사고 등으로 시시각각 달라지는 교통 상황을 완전히 반영하고 있지는 않다. 신호 체계가 교통상황을 실시간으로 반영하지 못해 하나의 교차로에서 정체가 발생하면, 정체 현상은 곧 다른 교차로로 전이된다. 이로 인해 구간 전체의 교통 정체가 심화할 수 있다.

교통 혼잡으로 인해 발생하는 사회, 경제적 손실은 70.6조 원에 달한다*. 교통 정체에 따라 도로 위 차량의 체류 시간이 길어지면, 차량이 배출하는 온실가스도 늘어난다. 차량이 내뿜는 매연으로 인한 환경문제는 갈수록 심각해지고 있다. 이와 같은 문제들을 해결하기 위해 스마트한 신호 체계의 필요성이 커지고 있다.

*2019년 국가교통비용 산정결과

최근에는 도로에 다양한 인프라를 설치해 교통량 데이터 수집 및 실시간 감지에 활용하려는 시도도 이뤄지고 있다. CCTV를 비롯한 영상을 촬영해 교통량을 계수하는 방식, 도로 하부에 대당 수천만 원의 감지 장비를 설치하는 방식 등이 대표적이다. 이런 방식들은 인프라 설치나 현장 유지 보수 등에 막대한 비용이 소요되며, 고장으로 인한 오작동 문제도 발생할 수 있다. 실제로 한국도로공사는 도로 하부 교통량 데이터 수집 장비의 설치 및 유지보수를 위해 매년 수조 원 규모의 비용을 지불하고 있다.

리트머스(LITMUS) 기반 실시간 교통 기술은 통신데이터의 무선통신 품질 정보를 위치정보로 바꾸는 지능형 위치 데이터 추출 기술이다. 모바일 위치정보 빅데이터와 AI기술을 활용하여, 도로 전체의 실시간 교통량을 효율적으로 정확히 파악할 수 있다. 리트머스의 지표를 활용하면 기존의 교통량 조사 방법과 달리 별도의 어플리케이션 실행이나 추가 인프라를 설치할 필요가 없으며, 조사 및 설치 ∙ 유지 보수 과정에서의 안전사고 우려도 없다. 또한 날씨 등 외부적 상황에 영향 받지 않고 정확한 계수가 가능하며, 데이터 정리에도 긴 시간이 소요되지 않는다. 리트머스(LITMUS) 개발팀은 지난해부터 여러 지자체와 함께 데이터 정확도 및 효과성 검증을 진행했다. 실제 도로에 설치된 장비에서 측정된 직진 구간 및 교차로 교통량 데이터와 리트머스로 수집한 데이터를 비교한 결과, 평균 90% 이상의 높은 정확도를 확인할 수 있었다.

교통 체증, 나아가 환경오염 문제 해결까지

지난해 11월에 한 지자체와 함께 실시한 리트머스 기반 실시간 신호등 실증(교차로 C) 결과에서는 출근 시간대 교통 혼잡 개선에 큰 효과가 있음을 확인했으며, 특히 교통 혼잡도가 높은 금요일 오전 7시부터 10시까지 상행 구간에서 평균 24%의 혼잡도 개선 효과를 얻었다. 이는 직전 2개월의 데이터 패턴을 기반으로 신호 제어를 했을 때 나타난 효과로, 실시간 교통량 데이터를 직접 적용할 경우 더 큰 효과를 볼 수 있을 것으로 기대된다.

리트머스 개발팀은 교통 혼잡도 개선을 통해 환경 문제 해결에도 기여할 수 있음을 확인했다. 실증 결과 교차로 C의 대기 시간이 하루 평균 5,166분 감소하면, 연간 약 78톤의 탄소배출량이 감소한다. 이는 나무 29,000그루가 1년간 흡수하는 이산화탄소(CO2)의 양에 해당한다.

한 개의 교차로에서 차량 혼잡을 개선했을 때 소나무 29,000그루가 1년간 흡수하는 이산화탄소를 줄일 수 있다면, 이를 전체에 적용할 경우 얼마나 더 큰 효과를 얻을 수 있을까? 리트머스의 실시간 교통량 데이터를 스마트 교통신호 체계 수립에 활용한다면 교통 혼잡 개선 뿐만 아니라 차량의 연료 절감 및 온실가스 배출 저감 등 다양한 부분에서 사회적 ∙ 경제적 ∙ 환경적 효과를 기대할 수 있다. 리트머스는 기술적 우수성을 인정 받아 최근 열린 MWC 23의 글로벌 모바일 어워드(GLOMO Award)에서 ‘도시를 위한 최고의 모바일 혁신 사례(Best Mobile Innovation for Cities)’ 부문에서 수상했다. [관련기사]

리트머스 개발팀은 앞으로 각 지자체, 공공기관과의 협업을 통해 교통 환경 개선에 앞장 설 계획이다. 나아가 교통에 의한 문제 뿐 아니라, 도시의 다양한 문제 해결을 위한 지표를 제공하는 기술과 솔루션 개발에 힘쓸 것이다.