미래 고속도로 조감도. /한국도로공사 제공

현대사회 전반에 걸쳐 4차 산업혁명의 주도권을 잡기 위한 경쟁이 본격화되고 있는 가운데 한국도로공사는 설계와 건설, 유지관리 등 고속도로 전 생애에 걸쳐 첨단기술과 데이터를 기반으로 하는 고속도로 관리 체계 전환을 추진 중이다. 한국도로공사가 4차 산업혁명 기술을 기반으로 진행 중인 주요 사업을 살펴보고, 고속도로의 미래 변화상을 제시하고자 한다.

◇ 첨단기술 적용한 스마트 건설 활성화 선도

한국도로공사는 노동집약적인 건설 현장에 첨단기술을 적용해 건설자동화 등 효율적이고 안전한 현장을 조성하고 있다.

지하고속도로 조감도.

대표적으로 2019년 국내 최초로 전면 건설정보모델링(BIM) 설계를 도입해 도면 등의 정보를 3D로 디지털화해 관리 중이며, 현재는 모든 신규 노선에 BIM 설계를 적용하고 있다. 이를 통해 설계단계에서는 주행·배수·경관 등을 시뮬레이션으로 구현해 도로시설물의 사전 검증·보완이 가능해졌으며, 설계 정확도 또한 크게 향상시키고 있다.

또 국내 최초로 김포~파주의 한강 하저 도로터널에 대규모 굴착기계인 ‘쉴드 TBM(Tunnel boring machine)’ 공법을 적용해 터널 굴착의 안정성과 공정효율을 높였으며, 소음 및 진동을 최소화해 환경적인 문제도 개선해 많은 관심을 받고 있다.

현재 지하고속도로 건설이 진행됨에 따라 도심지 하부 굴착에 적합한 첨단 터널 시공공법인 TBM의 중요성이 더욱 커지고 있으며, 지하고속도로가 개통되면 해당 구간의 교통정체를 획기적으로 개선하고 상부공간의 입체적 활용이 가능해질 것으로 기대된다.

함진규 한국도로공사 사장이 김포-파주 한강하저 도로터널 건설현장을 점검하고 있다.
TBM 장비 사진.

◇ AI 등 4차산업기술 접목으로 고속도로 유지관리의 디지털 전환

한국도로공사는 첨단장비와 데이터 기반의 도로관리 체계 전환을 통해 고속도로 유지관리의 효율성을 높이고 있다.

먼저, 서해대교 등 6개소에서 운영 중인 스마트 교통관제는 디지털트윈 및 레이더 검지 기술을 활용해 교통사고 등 정보를 실시간으로 제공하며, 사고인지 시간을 평균 8분 37초에서 10초로 단축시켜 즉각적인 초동 대처를 가능하게 만들었다.

또한, AI 기반 도로파임 자동탐지장비는 주행 중 카메라로 촬영한 노면 영상을 실시간으로 분석해 고속도로 손상 규모·위치 등을 92%의 정확도로 검출해내며, 터널스캐너의 경우 고속 주행하며 촬영한 고해상도 영상으로 터널 외관을 점검해 교통차단에 의한 고객 불편 및 안전사고를 근본적으로 예방한다.

이 밖에도 사람의 접근이 어려운 높은 교량과 비탈면 등의 점검 사각지대는 고해상도 카메라를 탑재한 드론을 활용해 시설물 안전점검의 효율을 높이고 있다.

고성능 카메라 탑재 드론을 통한 안전 점검.
문막휴게소에 도입된 로봇 쉐프.

◇ 첨단기술을 활용한 고객 인프라 확충, 고객 편의 제고

첨단기술을 활용한 인프라 확충으로 고속도로 이용객의 편의는 더욱 향상되고 있다.

고속도로를 주행하는 모든 차량이 정차 없이 통행료를 자동으로 납부할 수 있는 ‘스마트톨링’이 본격적으로 도입되면 차량 통행시간 단축, 교통사고 감소 및 환경비용 절감 등 10년간 8000억원 이상의 사회적 편익이 발생하고 고속도로 모빌리티 혁신을 선도하는 기반이 될 것으로 예상된다.

또한, 휴게소의 경우 고속도로 최초로 문막(인천방향)휴게소에 로봇셰프가 도입됐다. 24시간 운영되는 로봇셰프는 한식·라면·우동코너에 설치돼 최대 14인분까지 동시 조리가 가능하며, 이를 통해 부족한 인력을 보완하고 일관된 레시피로 표준화된 맛과 품질을 고객에게 제공할 수 있다.