AI가 예측하는 안전한 도로, 스마트 교통 시스템의 혁신...딥러닝 기반 사고 예측 기술로 교통안전의 새로운 패러다임 제시

교통사고 사망자 감소세 속에서 주목받는 AI 기술

[한국정보기술신문] 2024년 교통사고 사망자가 2,521명으로 2013년부터 12년 연속 감소 추세를 보이고 있는 가운데, 인공지능(AI) 기술을 활용한 교통사고 예측 시스템이 교통안전 분야의 새로운 돌파구로 주목받고 있다. 전국적으로 교통 혼잡으로 발생하는 비용이 65조 2,000억원(2021년 기준)에 달하며, 이 중 절반 이상이 승용차 보급 확대에 따른 것으로 분석되면서 선제적 사고 예방 기술의 필요성이 더욱 커지고 있다.

실시간 영상 분석으로 사고 예측 정확도 24% 향상

최근 국내 연구진이 개발한 딥러닝 기반 교통사고 예측 모델이 주목할 만한 성과를 거두고 있다. YOLO와 액체 신경망(LNN)을 결합한 이 모델은 블랙박스 영상에서 객체를 실시간 탐지하고 시간에 따른 움직임을 분석해 교통사고 가능성을 예측하며, 기존 모델 대비 약 24% 높은 평균 정밀도를 보였다. 이는 자율주행 자동차의 안전성 향상은 물론 일반 차량의 사고 예방에도 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

행정안전부가 전국 도로에 설치된 CCTV 영상을 AI가 분석해 차종과 교통량을 자동으로 파악하는 데이터 분석모델을 개발하여 정부와 지자체, 공공기관에 보급하기 시작했다. 이 시스템은 도로교통량조사 기준 12종으로 차량을 자동 분류하고 차선별 통행량을 실시간 집계해 교통체증 해소와 안전 확보에 기여하고 있다.

각 지자체들도 인공지능 CCTV와 영상분석을 활용한 스마트 교차로를 구축하고 있으며, 딥러닝 알고리즘을 통한 실시간 영상분석으로 안전사고 예방 및 감지 능력을 크게 향상시키고 있다.

도시 안전 인프라로 확장되는 AI 기술

지능형 CCTV 시스템은 단순한 교통량 측정을 넘어 종합적인 도시 안전 인프라로 발전하고 있다. AI 모델이 침입, 싸움, 군중 밀집, 침수 등 다양한 이벤트를 자동 식별하여 대형 사고 예방에 기여하고 있으며, 기존 대비 대응 시간이 8-10분에서 2분 이하로 단축되어 골든타임 확보율을 75% 이상 향상시켰다.

AI 기술을 활용해 카메라, 센서, V2X통신 등에서 수집된 실시간 데이터를 분석해 도로 상황을 예측하고 교통 신호를 최적화하는 시스템이 각 지역에서 도입되고 있다. 특히 딥러닝 기술을 활용한 스마트 교차로 시스템은 주간, 야간, 우천, 강설 등 다양한 기상 조건에서도 높은 검출 정확도를 유지하며 교통 흐름을 세밀하게 모니터링하고 있다.

LSTM 기반 시계열 데이터 분석을 통한 교통사고 예측 모델이 개발되어 시간대 및 연령별 교통사고 발생 빈도를 예측하고 있다. 이를 통해 사고 위험 지역 및 시간대를 사전에 파악하여 선제적인 사고 예방 정책 수립이 가능해졌다.

AI 기반의 스마트 도로는 위험 구간의 실시간 감지, 사고 발생 가능성 예측·경고를 통해 교통사고를 예방하고 보행자 안전을 높이며, 향후 자율주행차와의 연결로 더욱 안전한 교통 환경을 조성할 것으로 전망된다.

산업계의 적극적 투자와 기술 개발

ITS 전문기업들이 AI를 활용한 기술 개발에 적극 나서고 있으며, 현재 지자체 ITS 구축사업에 참여해 기술 적용 사례가 증가하고 있다. 렉스젠 등 전문업체들은 V2X 통신, AI 교통 관제 시스템 등과 연계해 안전하고 효율적인 자율협력주행 환경 구축에 기여하고 있다.

교통 빅데이터를 기반으로 한 딥러닝 접근 방법이 주목받고 있으며, 주요 6개 도시 약 4,500개 사고다발지점을 대상으로 한 교통사고위험 예측 연구가 진행되고 있다. 교통사고 및 방송제보, 교통소통현황, 날씨 정보를 종합 분석해 정확한 위험 예측이 가능해졌다.

AI 기반 교통사고 예측 기술의 확산에도 불구하고 여전히 해결해야 할 과제들이 있다. 모델 학습 과정에서 충분한 데이터 확보와 정확도 향상을 위한 지속적인 연구개발이 필요한 상황이다. 또한 다양한 환경 조건과 예외 상황에 대한 대응 능력 강화가 중요한 과제로 남아 있다.

전문가들은 AI 기반 교통사고 예측 기술이 단순한 사고 대응을 넘어 예방 중심의 교통안전 패러다임을 구현하는 핵심 기술로 자리잡을 것으로 전망하고 있다. 특히 스마트시티 구축과 연계해 도시 전체의 교통 데이터를 통합 관리하고 대중교통, 개인이동수단, 자율주행차 간의 유기적인 연계를 가능하게 하는 미래 모빌리티 시대의 기반 기술로 발전할 것으로 기대된다.

한국정보기술신문 정보통신분과 김민재 기자 news@kitpa.org