차량항법시스템의 국내외 현황 자료출처 : 유니텔 GPS 등의 방법으로 자신의 위치와 초종 목적지를 파악하여 차량을 목적지 까지 안전하게 운행할 수 있도록 도와주는 '차량항법 시스템'이라는 용어가 이제는 그다지 낯설지만은 안다. 짧은 기간에 일반인에게까지 널리 알려진 이 차량항법 시스템의 상용화가 눈앞에 다가오고 있어, 이에 그와 관련된 개념들을 소개하고자 한다. 1. 일본의 Car Navigation 개발 현황 일본은 가장 먼저 카 네비게이션을 실용화하여 현재 순정품 및 시판품 그리 고 딜러 옵션의 3개 분야로 나누어 개발/판매되고 있다. 80년대말 도요타가 추축항법에 의한 카 네비게이션을 크라운등 고급차에 순정장착한 이후 90년 부터 전지구 GPS 위성 서비스가 시작되면서 파이오니아가 최초로 GPS 위성 을 이용한 시판용을 개발하여 시판하면서 일본은 본격적으로 카 네비게이션 개발에 박차를 가하기 시작하였다. 그 이후로 소니, 파나소닉, 마스시다 등 카 오디오 업체 및 자동차 업체가 앞다투어 기술개발 및 저가화를 도모하고 특히 JDRMA(Japan Digital Road Map Association)을 중심으로 한 수치지도 도로망의 정비는 해가 가면 갈수 록 데이터베이스가 축적된후 현재는 거의 정비되어 일본 전국을 경로안내 하는데 부족함이 없을 정도이다. 1995년 일본은 약 50만대의 차량항법 시스템이 판매되었고, 매년 2~3배씩 성장을 해왔으며 특히 VICS(Vehicle Information and Communication System) 가 일본 정부 및 업계에 의해 Set Up되고 1996년 4월부터 서비스가 시작되어 급속한 성장을 유도할 것이다. 또한 하드웨어 가격의 저가화로 인해 매년 가격이 하락하여 현재까지 시장을 주도 해 온 시판용이 점차로 순정장착되 어 2000년대에는 순정용이 약 50%로 자동차 조립 라인에서 장착될 예정이다. (1) 하드웨어의 개발 현황 초기에 카 네비게션의 중축역할을 하는 컴퓨터는 처음에 8비트 마이크로 프로세서 및 간단한 그래픽을 표시할 수 있는 그래픽 프로세서 그리고 주변 회로로 개발되어 CRT 또는 STN LCD의 Raster Map상 또는 Vectorized Map상 에 자차의 위치정도 표시하는 하드웨어가 개발되고 항법용 지도 또한 CD-ROM에 저장되어 항법중에 필요시 부분부분을 읽어 들여 구동되는 시스템 으로 개발되었었다. 그 이후로 16비트 마이크로 프로세서로 설계되어 286정도의 퍼스날 컴퓨터 기능을 갖는 하드웨어가 개발되어 응용 프로그램도 지도의 스크롤, 경유지의 설정, 각종 시비스 정보의 검색등 할 수 있는 하드웨어 및 OS(Operating System)가 내장되는 시스템으로 개발되고 특히 순정품용의 경우는 DR(Dead Reckoning)기능을 포함한 자율항법과 GPS 위성을 병용하는 하이브리드 시스 템으로 하드웨어가 보강되고 여기에 Map Matching이라는 응용 프로그램이 개발되어 GPS 위성만 사용하여 네비게이션하는 경우나 자율항법만을 하는 네비게션의 단점을 보완하여 보다 더 정확한 자차위치를 측위할 수 있게 발전하였다. 그러나 현재는 32비트 또는 64비트의 강력한 마이크로 프로세서로 설계되고 속도를 개선하기 위해 RISC 프로세서를 사용하거나 전용으로 Customized된 프로세서를 사용하고 그래픽 프로세서 또한 3차원 응용을 할 수 있는 초고속 프로세서가 사용되어 지고 있다. 방위센서로는 진동자이로가 저가로 개발되어 네비게이션 컴퓨터 보드내에 탑재되고 가격 또한 저렴하여 순정용이나 시판용에 모두 적용되고 있으며 광자이로는 일부 순정용 시스템에 적용되어 GPS 위성을 사용하지 못하는 복잡한 도시나 지하 주차장 같은 지역에서 좀더 정확한 위치를 측위키 위해 사용되고 있으나 가격이 고가이어서 향후 2~3년간은 진동자이로가 방향 센서로 사용될 것이다. 카 네비게이션의 자차위치를 결정하는 GPS 수신기도 처음에는 미국의 트림블 사 등이 최초로 개발하였지만 현재 일본의 소니, 파이오니아, 마쯔시다, JRC 등이 자체 개발하여 저가의 수신기를 개발하여 자사의 카 네비게이션 시스템에 적용하거나 판매하고 있다. 성능도 개선되어 이제는 2개의 GPS 위성 신호만 수신하여도 자차의 위치를 결정할 수 있도록 기술이 개발되었고 수신기 크기도 점점 작아져 현재는 네비게이션 컴퓨터 보드내에 내장이 가능하게 되었다. 표시장치는 4",5" 및 6"의 Color TFT(Thin Film Transistor) LCD가 사용되어 차량내 적은 공간에서도 장착이 용이하게 개발되고 LCD Driver 회로 일체형 으로 구성되고 각종 빛 반사 방지 소재등 품질 및 성능이 개선되었으며 특히 해상도는 CRT와 견주어 손색이 없는 해상도가 개발되어 사용되고 있다. 각 업체마다 표시장치를 구성하는 방법은 다르지만 카 네비게이션 단일제품 으로 판매하는 업체의 표시장치는 대부분 전용 모니터로 개발되어 네비게 이션 컴퓨터 본체만 별도로 구매할 수 없다. 그러나 카 네비게이션과 Car A/V 및 TV 등과 인터페이스되어 구성되는 네비게이션은 네비게이션 컴퓨터와 표시장치가 분리/개발되어 기존의 표시장치를 보유하고 있으면 표시장치를 구입하지 않아도 연결이 가능하게 개발되고 있다. 그리고 디지털 지도를 기억하고 드라이브하는 미디어는 CD-ROM이나 하드 디스크, IC Card가 사용되고 있으나 아직까지 가격면이나 성능면으로 볼 때 CD-ROM 및 CD-ROM 드라이브가 가장 많이 사용되어지고 있다. (2) 소프트웨어의 개발 현황 네비게이션에 있어서 가장 중요한 부분이 소프트웨어라 말할 수 있는데 여기 에는 크게 2가지 소프트웨어로 나눌 수 있다. 하나는 하드웨어에 내장되어 각종 기능을 구현하는 응용 소프트웨이고 또 하나는 디지탈 지도의 포멧 및 그 데이터베이스이다. 일본에서 전자의 경우는 현재 차량을 주행하면서 조작하거나 또는 음성을 인식하여 동작하는 등의 응용 소프트웨어가 개발되어 적용되고 있으며 표시 장치에 3차원으로 지도를 표시하여 쉽게 운전자가 알 수 있도록 표시하고 이 밖에 스크롤, 확대/축소, 검색, 음성합성, Map Matching 및 경로안내 소프트웨어가 개발되어 하드웨어에 탑재되어 네비게이션의 모든 기능을 수행하며 특히 후자의 경우, JDRMA에서 작성되거나 또는 업체가 직접 제작 한 지도 데이터베이스를 기본으로 하여 이를 가공하는 포멧으로 일본의 NAVIKEN(NAVI硏)에서 규정한 포멧 또는 자동차업체에서 규정한 CDCRAFT 등 의 포멧으로 CD-ROM으로 제작한다. 일본의 네비게이션 업체중 독자적으로 지도 Data Base를 구축하고 가공하는 업체는 네비게이션의 기본기능 및 게임, CDG 등 멀티미디어 지향형의 응용 소프트웨어를 구비하여 차내에서도 엔터테인먼트를 가능하게 하고 있는 업체 도 있다. 2. 미국 및 유럽의 Car Navigation 개발 현황 자동차와 도로의 최첨단 정보기술을 도입하여 도로교통의 안전성, 쾌적성, 주행성을 향상시켜 환경문제로의 대응을 도모한다고 하는 IVHS(최근 ITS로 통일)/ATT 프로젝트가 수백조원을 투자하여 20년간 계획으로 추진되고 있다. (1) 미국의 IVHS 및 네비게이션 개발현황 미국은 ETAK이 자율항법과 Map Matching 방법에 기초를 둔 'NAVIGATOR'란 시스템을 상품화한 이후, 지속적으로 GM 및 FORD 등 자동차 업체에서 순정용 개발을 추진하여 1994년말 GM이 오스모빌 차량에 네비게이션을 장착하였다. 이는 일본의 젝셀이 하드웨어를 개발하고 소프트웨어는 미국의 NAVTECH이라 는 지도사의 소프트웨어를 탑재한 경로안내를 주요 기능으로한 첨단기능을 보유한 제품이다. 이 밖에 Rockwell, Trimble, Motorola 등이 GPS 시스템 및 관련기기를 개발하여 본격적인 네비게이션 시스템 개발에 박차를 가하고 있다. 네비게이션 이외에 AVL(Automatic Vehecle Location)분야는 Trimble, Qualcomm 및 Titan사에 개발하여 세계시장 공략을 하고 있다. (2) 유럽의 네비게이션 및 관련 프로젝트 개발현황 유럽은 자동차 네비게이션 보다 먼저 도로 교통정보에 대한 Infrastructure 구축을 국가적으로 추진하고 이를 바탕으로 네비게이션이 개발되고 있다. 유럽은 일본이나 미국의 네비게이션 시스템과는 달리 도로에 자동차와 통신 할 수 있는 센서로 이루어진 도로 인프라를 통해 목적지를 설정하면 차량에 탑재된 단말기를 통해 경로안내를 받을 수있고 각종 사고정보 및 기상정보 도 함께 받을 수 있는 시스템으로 개발되었다. 또한 최근 벤쯔 및 BMW를 중심으로 순정품이 개발되어 차량의 AV기기와 연동 하는 시스템이 개발되어 양산장착중이다. 3. 국내 Car Navigation 개발 현황 국내는 자동차사와 전자업체가 3,4년전부터 시스템 개발에 착수하여 개발중 에 있으며 주로 GPS 를 사용하는 시판용 제품 과 GPS 및 DR(Dead Reckoning) 을 겸한 Hybrid 방식을 사용하는 순정용으로 개발하고 있다. 또한 G7 국책과 제를 통한 수치지도 개발이 완료단계에 있어 네비게이션에서 가장 기본적인 소프트웨어를 해결할 수 있는 기틀이 마련되었다고 할 수 있다. 93년부터 본격적으로 카 네비게이션 시스템 및 지도개발에 착수한 현대전자 는 현대자동차와 공동으로 전국도로망 수치지도를 6대 광역시는 1/5,000, 전국지도는 1/25,000 스케일로 개발을 완료하고 97년 상반기에 출시한다. 현대전자는 Working Sample을 제작하여 이천 및 수도권에서 시험차를 이용 하여 시스템의 신뢰성 및 수치지도의 검증을 테스트하고 있다. 또 이 시스템 은 차량용 오디오/비주얼 시스템과 연동되어 자동차내에서 오디오는 물론 TV, 영화 및 차량정보등 각종 비주얼 관련 화면을 제공한다. 현대전자와 시판용 카 네비게이션 시장 선점을 놓고 경쟁하는 쌍용정보통신 은 하드웨어를 PC와 동일한 기능의 하드웨어를 내외반도체에 용역개발하고 수치지도 및 Application 소프트웨어는 자체적으로 개발하여 현재 Test Production을 마치고 생산 준비를 하고 있다. 쌍용정보통신의 카 네비게이션 의 주요기능으로는 모니터가 일체형으로 시판용 제품이며 목적지를 설정하면 목적지까지 경로를 안내하는 기능이 있다. 그러나 이 기능은 회전제한이나 도로의 폭등을 고려하지 않아 좀더 보완을 해야 실용성이 있는 것으로 생각된다. 기타 기능으로는 교통정보 및 생활 정보를 문자 페이져를 통해 표시하는 기능, PC통신등 외부로부터 정보를 수신할 수 있게 인터페이스 되어있다. 이 제품의 수치지도는 전국이 1/100,000이고 6대 광역시가 10,000 scale로 되어 있고 또 순정용으로 수정, 개조되어 97년 쌍용자동차의 W 카에 장착될 예정이다. 이 밖에 만도기계, 삼성전자, 엘지정밀 등이 시판용 및 순정용 카 네비게이 션 개발에 본격적으로 개발중이다. 이들 업체중 만도기계 및 삼성전자는 각각 도화정보 및 삼성 데이타 시스템과 수치지도 개발을 착수하여 개발중인 것으로 알려져 있다. 그리고 대우정밀 및 기아자동차 또한 순정용으로 자체 개발중이다. 국내에서 각 업체들이 경쟁적으로 카 네비게이션 개발에 박차를 가하는 이유는 정부에서 추진중인 ITS(지능형 교통시스템)구축의 핵심기술로 연계 되고 향후 국내 카 네비게이션의 시장규모가 크며 자동차의 중추적인 전장품 으로 발전할 가능성이 큰 것으로 기대되고 있기 때문이다.