과학(Science)/산업 (Industry)

스마트 모빌리티(Smart Mobility)

SURPRISER - Tistory 2023. 5. 3. 08:03

0. 목차

  1. 스마트 모빌리티
  2. 통합 모빌리티 플랫폼
  3. 퍼스널 모빌리티
  4. '스마트 모빌리티' 산업 트렌드

1. 스마트 모빌리티

 '스마트 모빌리티(Smart Mobility)'는 과거 전동 휠이나 스쿠터와 같은 '개인이동수단(PM: Personal Mobility)'을 의미하였으나, 현재는 단어 그대로의 뜻인 '똑똑한 이동 수단'을 의미한다. '스마트 모빌리티'는 아래의 표와 같이 여러 가지 의미로 해석될 수 있다. 이는 과거 음성을 전달하였던 전화기가 데이터를 전달하는 스마트폰이 되면서 겪었던 많은 서비스 혁명이 모빌리티에 적용되는 것으로 생각하면 된다. 즉, 단순 이동성을 제공하던 제품에서 데이터를 전달하여 가치를 생성하는 서비스로의 변화이다. 조금 더 구체적으로 말하면 '스마트 모빌리티'는 기존의 교통 시스템에 다양한 융·복합 기술을 응용함으로써 '자율주행 차와 같은 새로운 형태의 모빌리티인 '커넥티드 카(Connected Car)' 서비스를 의미하며, '사물인터넷 센서(IoT Sensor)'와 '빅데이터 서비스(Big Data Service)'를 활용한 '지능형 교통 체계(ITS: Intelligent Transportataion)'같은 '인프라 서비스', 그리고 새로운 패러다임으로서 모빌리티 장치의 '통합 공유 플랫폼'과 같은 '모빌리티 서비스를 제공하는 플랫폼 서비스'를 의미한다.

기관 스마트 모빌리티 정의
Siemens(2015) 수단선택의 유연성과 편의성이 확보된 교통 시스템으로 패러다임 전환
EU(2016) 교통수단의 탈탄소화와 동시에 교통혼잡 해소 및 접근성 향상을 가져다주는 시스템이나 서비스
UNCTAD(2016) 접근성, 안정성, 효율성이 향상된 교통시스템이며 '카 셰어링(Carsharing)', '카풀링(Car Pooling)' 등과 같은 새로운 서비스 형태
서울디지털재단(2018) 기존 교통체계와 스마트 기기 첨단 기능의 융합으로 지능화된 미래 교통서비스의 총체적 개념

1-2. '스마트 모빌리티'는 도시문제 해결을 위한 스마트 시티 사업의 중축

 최근 국토교통부를 중심으로 스마트 시티 사업 추진이 본격화되고 있다. 이러한 관점에서 볼 때, 앞서 정의한 스마트 모빌리티 관점의 '지능형 교통 체계(ITS)'와 '통합 교통 시스템'은 스마트 시티 분야에서 매우 중요한 사업의 중축이 될 것으로 판단된다.

 '국제연합(UN: United Nations)'은 2050년에 전 세계 인구의 약 68%가 대도시에 거주하리라 전망하였으며, 도시화에 따른 인구증가 문제는 '교통체증', '에너지 부족', '환경오염' 등 다양한 사회 문제를 언급하였다. 이에 정부는 스마트시티 계획 발표를 통해 첨단 ICT를 활용하여 도시문제를 효과적으로 해결하고자 '스마트 모빌리티(Smart Mobility)'에 주목하고 있다. 이러한 '스마트 모빌리티'는 자동차를 소유하는 개념에서 대중교통 기반 공유 개념을 전환하게 하여, 미래도시 생활교통 환경의 기대 효과를 유도할 것이다. 또한 기술적 측면에서는 그동안 공급자 중심으로 비효율적으로 운영되어온 도시 내 교통 체계를 이용자 맞춤형으로 개선하여 최적화된 운영 서비스를 제공할 것이다.

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2. 통합 모빌리티 플랫폼

 앞서 말한 운영 서비스를 구현한 비즈니스 모델 중 '통합 교통 플랫폼'을 'MaaS(Mobility as a Services)'라 부른다. MaaS는 교통관리의 핵심 솔루션으로 다양한 운송수단을 통합함으로써, 고도의 고객 맞춤형 서비스를 제공하고 경로 계획을 단순화하고 이동성을 보다 효율적으로 바꿔주는 시스템이다.

 해당 서비스는 사용자에게 최적의 경험을 제공하고자, '사용자의 상황(위치, 거리, 요금, 선호도 등)'에 맞게 자신이 타려는 교통수단을 자유롭게 선택할 수 있는 다양성을 제공해 준다. 또한 이러한 다양한 교통수단이 끊김 없이 연결되고 접근이 쉬워야 하며, 환승·대기가 없거나 최소화된 저지연성을 제공해야 할 것이고, 여기에 멀티교통수단에 대한 비용을 일괄 지불할 수 있는 지불 편의성을 제공하여야 한다. 그 결과 '스마트 모빌리티' 산업은 '교통 혼잡 완화', '차량운행비용 절감', '이산화탄소 배출 저감', '이동시간 절약' 등의 효과가 기대된다.

2-1. MaaS(Mobility as a Services)

 MaaS는 '서비스형 모빌리티'로 개인의 모든 교통수단에 걸쳐 종단 간 이동 계획, 예약, 전자 티켓팅, 지급 결제 서비스 등을 통합하는 디지털 플랫폼이다. MaaS와 기존 교통 이용 서비스의 가장 큰 차이점은 모든 모빌리티 수단을 통합·관리함으로써 이용자가 단일 플랫폼을 통해 한 번의 결제만으로 목적지까지 도착하는 이용자의 편의성에 있다. 즉, 이용자가 MaaS 플랫폼을 활용하여 출발지부터 목적지까지의 최적의 이동 방법을 찾고 다양한 교통수단에 대한 결제를 한 번의 서비스로 이용하는 것을 의미한다.

 한 예로, 이용자가 버스를 타고 지하철로 환승 후 공유 자전거를 통해 최종 목적지까지 도달했을 경우, 각각의 모빌리티 이용수단마다 개별 결제하는 것이 아닌 단일 플랫폼을 통해 통합된 금액의 이용료를 결제한다. 또한 이용자에게 실시간 최적의 경로를 제공하는 것은 기본이며, 다른 교통수단으로 갈아탈 때 불필요한 대기시간 없이 이용 가능하도록 끊김 없는 서비스 제공이 가능하며 이용자의 편의성을 극대화한다.

 해당 서비스를 위해서는 과거 해당 교통사업자에서만 제공하는 교통편 위주의 서비스가 MaaS 플랫폼 공급자에게 교통정보의 디지털화된 개방형 API를 제공함으로써 주된 교통편과 연계된 대중교통이나 다른 교통수단으로 환성하여 목적지까지 가는 방법으로 변해야 한다. 국내를 예로 들면, MaaS 플랫폼 공급자는 지자체에서 제공하는 '실시간 버스 정보'와 ' 지하철 정보'를 통합하는 '버스정보시스템(BIS: Bus Information System)'와 '국가 대중교통정보센터(TAGO: Transport Advice on Going Anywhere)'와 같은 시스템의 정보를 활용하고 시외구간의 철도와 고속버스, 시외버스 등의 정보는 각각 서비스 사업자인 '코레일(Korail)'과 '버스 조합' 등에서 정보를 통합하여 이를 분석한 후 해당 서비스를 제공하는 것이다.

 즉 '스마트 모빌리티 플랫폼(Smart Mobility Platform)' 공급자는 '멀티 모달 교통정보(Multimodal Traffic Information)'를 통한 최적의 환승 경로 및 교통수단을 알려주는 것뿐만 아니라 '예약', '결제', '마일리지 적립 및 할인' 등 일련의 교통수단을 한 번에 연계하여, 사용할 수 있는 번들링 상품을 제공하여야 하며, 식음료·유통·쇼핑 등과 같은 다른 산업군 및 사회적 문제 해결의 부가 서비스가 창출되어야 할 것이다. 하지만 이와 같은 MaaS 서비스의 도입·구현이 쉽지 않은 이유 중 하나는 통합 연계된 다양한 사업자 간 결제 및 비용 지불에 어려움이 있기 때문이다. 이에 '지문', 'NFC', 'QR' 등으로 차량 탑승을 인증하고, 블록체인 토큰'으로 선·후불 결제 처리가 가능한 LTE-M 통신 기반 결제 인증 '스마트 디바이스(Smart Device)' 관련 연구개발의 필요성을 가진다. 아래는 MaaS의 통합 레벨 분류를 표로 정리한 것이다.

통합의 정도 정의
Level 0 기존 교통 이용 서비스
- 각각의 교통 옵션이 개별적으로 제공되는 상황
Level 1 정보의 통합 (멀티 모달 교통정보를 통한 계획)
- 출발지에서 목적지 상의 경로와 비용 등의 정보를 제공
- 유저의 선택을 쉽게 해줌
Level 2 검색, 예약, 결제의 통합
- 개별적인 이동에 대한 검색, 예약, 결제를 지원
- 신용카드 등을 통해 단일 서비스 내에서 이용할 수 있는 편의성
Level 3 패스나 번들을 통한 교통 서비스
- 개별적인 이동뿐만 아니라, 서로 다른 교통 옵션을 번들이나 패스를 통해 제공
- 개인의 데일리 모빌리티 니즈를 충족함으로써 Car ownership의 대안을 제공
Level 4 사회적 통합
- 모빌리티의 수요와 공급의 연계를 넘어 확장되는 수준
- 차량의 사용 감소, 도시경쟁력 증가 등 목표 달성에 모빌리티 수요 및 공급을 활용

2-2. 공유 차량 서비스

 '공유 차량 서비스(Car Sharing Service)'는 보유한 차량을 소유자만 사용하는 것이 아니라, 잉여 자원의 생산성 향상 측면에서 사용한 시간만큼 일정 비용을 지불하면 쓸 수 있는 교통수단으로, 공유경제라는 새로운 시대에 급격히 확산되고 있다. '공유 차량 서비스'는 기사 유무에 따라서 '카 셰여링(Car Sharing)'과 '라이드 혜일링(Ride Hailing)'으로 나눌 수 있다. '카 셰어링'은 차량 반납 형태에 따라서 '지정 반납 왕복형(Round-Trip Carsharing)', '자유 반납 편도형(Point-to-Point Free-loating Carsharing)', '지정 반납 편도형(Point-to-Point Station-based Carsharing)', '개인 공유형(Peerto-Peer Carsharing)'으로 구분할 수 있다.

 이러한 '공유 차량 서비스'를 제공하기 위하여 플랫폼 기업들이 혁신을 주도하고 있다. 이들은 종종 기업 가치를 높이기 위하여 단기 사용자 극대화에 집중함으로써 수익 사업을 하게 되는데, 새로운 비즈니스 모델로 양면 시장 양 끝의 운전자와 고객에게 플랫폼을 제공하고 서로의 수요·공급을 맞춰줌으로써 수익을 극대화하는 전략을 취한다. 대표적인 예가 '우버(Uber)', '리프트(Lyft)', '그랩(Grab)', '디디추싱(DiDiChuxing)' 등의 공유 플랫폼 기업으로, 이들은 규모의 경제를 만들고 플랫폼 선순환을 위하여 마케팅 프로모션 등을 통하여 가입자 모집에 큰 비용을 투입하고 있다.

 '라이드 혜일링(Ride Hailing)' 서비스의 선두주자 '우버(Uber)'는 2023년 5월 3일 기준 시가총액이 97조 원에 달했으며, 중국의 '디디추싱(滴滴出行)'은 2019년까지 이용자 수 5.5억 명을 돌파하였다. 이에 공유경제를 대표하는 '카 셰어링(Car Sharing)' 시장은 2006년 이용자 35명, 운용 차량 1.2만 대에서 성장해, 2014년에는 이용자 484만 명, 운용차량 10.4만 대까지 성장하였다. 이 외에도 '온디맨드 셔틀 서비스', '자전거 공유', '주차장 공유' 등 다양한 모빌리티 서비스가 부상하고 있다.

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3. 퍼스널 모빌리티

 최근 사용되고 있는 '퍼스널 모빌리티(Personal Mobility)'는 통상 이동 수단의 형태에 따라 '입식형', '좌식형', '차량형'으로 구분할 수 있다. '입식형'은 다시 '자이로 타입', '전동 스케이트보드', '전동 킥보드' 등 다양한 형태를 갖추고 있다.

 '전동 킥보드'는 시속 25km의 속도로 도로 위를 주행할 수 있고, 도보 및 자전거보다 빠르게 이동할 수 있는 장점으로 인하여 향후 공유자전거 시장을 대체할 수단으로 주목받고 있다. 2023년 기준, '점프', '라임'과 같은 업체는 독자적인 전동킥보드 시장에서 시장 우위를 점하고 있다. 또 '우버(Uber)', '리프트(Lyft)' 등 공유 차량 업체도 전동 킥보드 사업으로의 확장을 시도하고 있다.

 이러한 공유 자전거는 정해진 공간에 주차를 하여야 하는 '도킹 방식(Docking Method)'과 IoT 기술을 적용해서 아무 곳에 주차해도 되는 '비도킹 방식(Non-docking Method)'으로 나눠진다. '비도킹 방식'의 경우 'GPS'와 '무선통신(블루투스, LTE-M, NB-IoT 등)'으로 위치 데이터와 사용 데이터를 계속 수집할 수 있는 장점이 있지만, 도록에 무단 방치함으로써 '인근 거주자', '보행자', '운전자'에게 불편을 초래하고 있다. 또한 '무단 방치'와 '자전거 손괴'로 인해 폐자전거도 증가하여 새로운 사회 문제로 대두되고 있다.

'퍼스널 모빌리티(Personal Mobility)'의 형상

4-1. 퍼스널 모빌리티 시장

 '스마트 퍼스널 모빌리티(Smart Personal Mobility)'는 기존 내연기관 중심의 이동 수단 문제점을 해결할 것으로 주목받았으며, 최근에는 '라스트 마일(Last Mile)'을 책임지는 공유 전동 킥보드를 통해 친환경적이고 지속 가능한 교통 체계를 구현할 것으로 전망된다. 해당 시장은 그동안 법적 규제 및 사회 인식의 문제 여지가 남아 있으나, 한국의 경우 지난 2020년 5월 21일 전동 킥보드가 자전거 도로를 달릴 수 있도록 하는 도로교통법 개정안이 통과되었다. 이에 따라 이용이 많이 늘어날 것으로 전망되며, 공유 서비스의 지역 확대도 기대된다.

 해당 규제의 완화를 틈타, 공유 서비스 업계도 자체적으로 다양한 안전대책을 마련하였다. '라임'은 '운전면허 스캔 인증 시스템' 및 '음주 주행 방지 테스트 시스템'도 장착하였고 '지빌리티'는 전동 킥보드 최대 속도를 규정 속도인 25km/h 보다 낮은 15km/h로 제한하였으며, '킥고잉'과 '고고씽'도 브레이크 성능을 강화한 전동 킥보드를 도입하였다. 하지만 헬멧 착용 안전에 대한 문제도 계속적으로 언급될 해결할 수 없는 난제이다. 물량이 늘어나면서 사고도 급격히 증가하고 있어, 사용자도 스스로 안전을 지켜야 할 것이다.

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4. '스마트 모빌리티' 산업 트렌드

 세계 주요국들의 'V2X(차량 사물 통신)'과 '지능형 운전자 보조 시스템(ADAS: Advanced Drive Assistance System)' 기술력 기반의 자율 주행차를 통한 '스마트 모빌리티(Smart Mobility)' 구축 현황을 살펴보면, 프랑스, 일본, 미국, 영국, 싱가포르, 중국 등의 메이저 기업들이 글로벌 기술 시장을 주도하고 있다.

 해외 주요국에서는 이미 MaaS의 필요성을 인식하고 전용 플랫폼을 구축하여 상용화 및 테스트 등을 추진하고 있다. 미국의 경우 '제록스(Xerox)'에서 분사한 '컨듀언트(Conduent)'사가 'Go LA'와 'Go Denver' 서비스를 제공하고 있다. '유럽연합(EU)'에서는 2015년부터 MaaS의 도입·확산을 위해 MaaS Alliance를 조직하여 운영 중이며, 핀란드, 스웨덴, 독일 등에서 서비스 또는 실증 연구가 진행되고 있다. 특히 핀란드의 헬싱키는 정부가 직접 MaaS에 대해 계획하고 지원하여 2016년 중반부터 'Whim'이라는 MaaS 앱을 통해 상용화 서비스를 시작하였다.

4-1. 한국

 한국의 경우 국토교통부를 필두로 목적지까지 한 번의 결제로 다양한 교통수단을 이용할 수 있는 '패키지형 교통수단 통합결제(One Pay All Pass)' 기술 개발 및 시범운영 연구를 2018년부터 시작하였다. 해당 기술은 '지문', '홍채', '안면인식', '개인 디바이스' 인증을 통해 모빌리티 사용자를 확인할 수 있는 기술 개발과 통합요금 정산의 공정·투명성 확보를 위한 '블록체인' 기술을 활용하는 등 4차 산업혁명을 이끌 ICT 기술이 적용되었다.

 또 대한민국 국토교통부는 2023년 2월 28일 '모빌리티 혁신 포럼'을 출범한다고 밝혔다. '모빌리티 혁신 포럼'은 '모빌리티 혁신위원회'를 확대 개편한 것으로, 모빌리티 시대를 준비하기 위한 민·관 합동 전략을 모색하기 위한 소통채널로 운영할 계획이라고 밝혔다. 자율주행차, '도심 항공교통(UAM: Urban Air Mobility)', '친환경 모빌리티(Eco-Friendly Mobility)', '디지털 물류(Digital Logistics)', '모빌리티 서비스(Mobility Service)' '공간구조(Spatial Structure)' 6개 분과를 구성했다. 과연 정보통신 기술과 융합한 '모빌리티 서비스' 시대로 진입 단계에서 현재 모빌리티 산업의 발목을 잡고 있는 국내의 각종 규제 장벽을 얼마나 완화시키고, 발전을 도모할 수 있을지 기대된다.