미래의 신호등에는 "네 번째 색"이 추가될지도 모른다. 그 이유는?

일반적인 자동차용 신호등에는, "빨강, 노랑, 파랑(녹색)"의 3가지 색상이 존재하는데, 노스캐롤라이나 주립대 토목, 건설, 환경공학 부교수인 알리 Hajbabaie 등 연구팀은, 새롭게 "네 번째 색상"을 신호등에 추가함으로써, 교통을 원활하게 할 수 있다는 연구결과를 발표했다.

 


최근에는 미국을 중심으로 자율주행차의 실용화가 진행되고 있으며, 미래에는 일반 도로를 주행하는 자율주행차의 비중이 늘어날 것으로 예상되고, 자율주행차는 단순히 운전자 부담을 줄여, 인위적 실수로 인한 사고를 회피할 뿐 아니라, 인간에 의한 "필요 없는 브레이크"가 줄어 교통체증을 완화하는 장점도 있을 것으로 기대되고 있다.

Hajbabaie 씨 등은, 자율주행차가 주변 자율주행차나 신호등 제어 컴퓨터와 통신해 원활한 교통을 실현하는 "화이트 국면"이라는 개념을 제창하고 있는데, 화이트 단계에서, 자율주행차는 자체 연산능력을 활용해 교통흐름을 효율적이고 지능적으로 조정해, 최적의 도로선택과 주행속도를 선택할 수 있다는 것. 그러나 모든 차가 자율주행차가 되려면, 시간이 걸리고 현실에서는 인간이 운전하는 자동차도 일정 수 섞인 상태가 오래 지속될 것으로 보인다.

 


그래서 Hajbabaie 씨 등은, 주변을 달리는 자율주행차가 교통을 실질적으로 관리하고 있음을 인간 운전자에게 알리기 위해, 네 번째 "흰색 라이트"를 신호등에 더하자는 아이디어를 주장하고 있고, Hajbabaie 씨는 "빨간불은 아직 "멈춘다"를 의미하고, 파란불은 "간다"를 의미합니다. 그리고 흰색 라이트는 인간 운전자에게 앞차를 따르라고 지시합니다"라고 말한다.

실제로 신호등에 "4번째 색의 라이트"를 넣은 그림이 아래.

 


검은색 차가 자율주행차를 나타내고 있고, 흰색 차는 인간 운전자가 운전하는 차를 나타내는데, 자율주행차에 타고 있는 사람들은, 신호등 불빛을 볼 필요가 없지만, 인간 운전자들은 흰색 라이트를 보고 "앞차에 따라가면 된다"고 판단, 교차로를 통행하는 자율주행차의 수가 임계치를 밑돌면, 신호등은 일반적인 "빨강·황·청색" 라이트로 전환된다는 것. 연구팀은 편의상 "흰색 라이트"라고 하지만, 기존 라이트와 차이를 알면 OK이기 때문에, 반드시 흰색일 필요는 없다는.



연구팀이 이용한 교통 시뮬레이션 모델에서는, 자율주행차는 주변과의 통신으로 교통을 제어하는 화이트 단계의 유무에 관계없이, 교통 흐름을 개선하는 것으로 나타났다. 화이트 페이즈가 도입되면 교통이 더욱 원활해지고, 불필요한 정차, 출발이 줄어, 연료 소비량도 감소. 게다가 흰색 라이트가 내장된 교차로의 비율이 높을수록, 교차로를 통과하는 속도가 빨라져 연료 소비량도 감소했다고 한다. 화이트 페이즈에서 10%가 자율주행차라면, 지연이 3% 감소하고 30%가 자율주행차가 되면 지연은 10.7% 감소했다고 Hajbabaie 씨는 주장.

 


Hajbabaie 씨는 "자율주행차에 교통량 컨트롤의 일부를 부여하는 것은, 모바일 컨트롤 패러다임이라고 불리는 비교적 새로운 아이디어입니다. 자율주행차가 관련된 모든 시나리오에서 교통을 조정하는 데 사용할 수 있다"며, "그러나 우리는 인간 운전자에게 무슨 일이 일어나고 있는지, 그리고 교차로 가까워졌을 때 어떻게 해야 하는지 알려주기 위해, 교차로에 백색 조명 컨셉을 도입하는 것이 중요하다고 생각합니다"라고 말한다.

현시점에서는, 자율주행차나 신호등 제어 컴퓨터가 서로 통신하고 교통량을 제어하는 구조는 구현되어 있지않아, 신호등을 업데이트하려면 오랜 시간과 많은 비용이 들지만, Hajbabaie씨는, 상용차의 비율이 많고, 교통의 흐름이 중요한 항만 주변의 도로에서, 화이트 페이즈의 파일럿 프로그램을 실시할 수 있을 가능성이 있다고 주장. "상용차는 자율주행차 채택률이 높아 보이기 때문에, 이 환경에서 항만교통과 상업수송에 이익을 줄 수 있는 파일럿 프로그램을 실시할 기회가 있습니다"라고 말하고 있다.