함부르크, 열 센서를 활용하여 교통 흐름 향상
유럽에서도 가장 혁신적인 스마트 시티 사업을 추진 중인 독일의 함부르크 시는 현재, 도심 속 모빌리티 문제와 지속 가능성 문제를 정면으로 돌파해 나가기 위한 솔루션을 다각적으로 모색하고 있습니다. 이 가운데, 도시 역학에 대한 이해도를 높여줄 수 있는 방안으로 교통의 디지털화를 주목하고 있습니다. 데이터 수집 및 분석 기능은 함부르크 교통 당국이 더욱더 스마트한 결정을 내리는데 상당한 도움이 될 전망이며, 이를 통한 데이터 세트 구축 작업은 방대한 FLIR 열화상 카메라 네트워크를 통해 이루어질 예정입니다.
함부르크는 독일에서 두 번째로 큰 도시이자, 독일 북부의 주요 항구 도시로, 북쪽으로는 엘베 강을 통해 북해와 연결되어 있습니다. 최근, 함부르크는 독일에서 가장 혁신적인 스마트 도시로 빠르게 거듭나고 있습니다. 함부르크는 도시의 모빌리티 문제와 지속 가능성 문제를 해결하기 위해 60여 개의 스마트 시티 사업을 추진하고 있는데,
그 중에서도 모빌리티 문제의 해결이 매우 시급한 것으로 판단하고 있습니다. 네비게이션 기술 회사인 TomTom®이 2018년 독일 도시를 대상으로 실시한 설문 조사에 따르면, 함부르크는 베를린을 비롯한 독일의 다른 어떤 도시보다 교통이 혼잡한 곳으로 집계되었습니다. 또한, 함부르크 시민들은 차량으로 출퇴근할 때, 총 출퇴근 시간의 33%를 교통 정체로 허비한 것으로 나타났습니다. 즉, 교통 체증으로 1년에 평균 113시간의 손해를 입은 셈이었습니다.
FLIR 열 센서는 승용차, 트럭, 자전거를 구분할 수 있습니다.
교통 데이터 수집
시 당국은 함부르크 시의 교통 역학 상황을 심층 분석하기 위해 다음과 같은 사안을 검토하였습니다. 교통 흐름이 원활하게 유지되는 곳과 정체가 정기적으로 발생하는 곳은 어디인가? 유효한 교통 우회 전략은 있는가? 도로 공사는 교통 흐름에 어떤 영향을 미치는가? 이러한 유형의 교통 데이터를 기반으로, 함부르크 교통 당국은 개선된 교통 흐름 예측 시스템을 구축하고 실시간으로 스마트한 결정을 내릴 수 있는 체계를 구축하기 위한 사업에 착수하였습니다.
교통 데이터에 대한 높은 수요를 충족하기 위해, 함부르크 시는 도심 교통 통제 및 기반 시설 관련 공공 서비스 제공 업체인 Hamburg Verkehrsanlagen GmbH(HHVA)을 통해 2021년까지 차량 및 자전거 감지용 FLIR 열화상 센서 2,000개 이상을 신호등 및 가로등에 설치하기로 결정하였습니다. 현재, 교통 관제실의 담당자들은 설치가 완료된 열화상 카메라를 활용해 도로의 혼잡도에 따라 거의 실시간으로 교통 신호를 조정하고 있습니다. 아울러, 함부르크의 교통 통제를 책임지고 있는 관리자들은 방대한 양의 트래픽 데이터를 이용해 장기적인 교통 사업 계획을 개선하고 교통 체증을 줄여 나가고 있습니다.
FLIR 센서를 통해 수집된 데이터는 사용자가 실시간으로 데이터를 평가할 수 있는 클라우드 기반 플랫폼인 함부르크 Urban Data Platform에 전송됩니다. 플랫폼을 사용하는 기관에는 함부르크 교통 경찰당국도 포함되어 있으며, 데이터를 활용하여 신호등 제어 시스템을 최적화하고 비정상적인 교통 혼잡이나 도로 공사와 같은 교통 문제를 과거에 비해 훨씬 빠른 속도로 처리하고 있습니다.
교차로 차량 데이터
FLIR 열화상 카메라는 향후, Urban Data Platform을 통해 관리될 것으로 예상되는 2개의 데이터 수집 프로젝트에 사용될 계획입니다. 사업이 성공적으로 추진될 경우, 대부분의 열화상 카메라는 함부르크 전역의 약 420개 교차로에서 전동 교통에 대한 데이터를 수집할 전망입니다. 두 사업의 궁극적인 목표는 각 교차로마다 여러 개의 열화상 카메라를 설치하여, 가능한 모든 방향의 교통을 모니터링하는 것입니다.
FLIR 센서는 부피, 속도, 점유 여부, 진행 속도, 시간 간격, 차량 유형(승용차, 트럭, 자전거 포함)을 포함한 교통 데이터를 수집할 수 있는 역량을 갖추고 있습니다. 통합된 교통 데이터는 각 차선 및 각 차량 유형을 구분하여 특성에 따라 개별적으로 제공될 수도 있습니다. 이 모든 정보를 통해 교통 관리자들은 교통량을 보다 정교하게 예측하고, 개발 관련 시뮬레이션, 차선 증설/폐쇄, 주차 관리 등 업무에 필요한 스마트한 의사결정을 내릴 수 있을 것으로 기대됩니다.
45개의 가로등에 부착된 FLIR 센서는 함부르크 전역의 자전거 교통량 산출 네트워크 사업을 위해 자전거 교통 현황에 대한 데이터를 수집하고 있습니다.
자전거 대수 기록
45개의 가로등에 부착된 FLIR 카메라는 함부르크 전역의 자전거 교통량 산출 네트워크 사업을 위해 자전거 교통에 대한 데이터를 수집하고 있습니다. 카메라는 도심의 주요 자전거 도로, 주요 진입 경로, 다리가 부족해 교통량이 집중되는 엘베 강 다리에 설치되어 있습니다.
도심 도로망에서 자전거 대수 기록 대상 위치는 날씨 상태, 공휴일, 주요 행사, 건설 현장 등에 의한 영향을 조사하고 교통 우회 결정이 자전거 통행량에 미치는 영향을 충분히 조사할 수 있게 해주는 곳이어야 하기 때문에 위치 선정은 매우 중요합니다.
시 당국 관계자는 FLIR 열화상 카메라로 자전거 교통량을 계산하는 것이 훨씬 더 효율적이고 경제적이라고 전했습니다. 과거에는 자전거를 지중에 매설된 마그네틱 루프, 광학 센서, 또는 수작업으로 산출했으나, FLIR 센서는 기존 가로등 시설에 설치가 가능하고 자전거 교통량도 연중 무휴로 모니터링이 가능합니다.
함부르크는 모든 기상 조건에서 하루 24시간 교차로를 면밀히 모니터링할 수 있는 역량도 갖추고 있습니다.
365일, 24시간 유지되는 열화상 감지 기능
함부르크시는 차량 및 자전거 감지를 위한 통합 열 센서 및 디텍터인 FLIR의 ThermiCam 2를 도입하였습니다. FLIR ThermiCam 2는 작동하는데 별도의 조명이 필요하지 않고, 차량과 자전거에서 방출되는 열 에너지(열)를 사용합니다. 덕분에 센서는 열악한 조명 조건, 악천후 및 야간에도 원거리에 있는 차량과 자전거를 감지 할 수 있습니다. 또한, 열 센서는 일반 실화상 카메라와 달리, 그림자가 지는 곳이나 강렬한 햇빛에 노출된 곳에서도 사용에 문제가 전혀 없습니다. FLIR 열화상 카메라는 모든 조건에서 활용이 가능하기 때문에 함부르크는 하루 24시간 동안 교차로를 면밀히 모니터링하고 있습니다.
열화상 카메라의 또 다른 중요한 이점은 실황 카메라를 사용했을 때 발생할 수 있는 프라이버시 문제를 전혀 걱정하지 않아도 된다는 점으로, 열화상 카메라로 차량 유형까지는 파악할 수 있지만(FLIR ThermiCam2는 5가지 차량 등급에 대한 데이터를 수집), 그 데이터가 사람의 얼굴이나 번호판을 식별할 만큼 세부적이지는 않기 때문입니다.
교통으로 인한 공해 감소
함부르크 전역에 설치된 2,000대의 열화상 카메라는 교통 당국이 교통 흐름을 예측하고, 교통 체증 감소, 도로 공사 대비, 교통 우회 등을 고려할 때 더욱 스마트한 결정을 내리는데 도움이 될 전망입니다. 그러나 교통 흐름을 원활하게 하는 것은 또 다른 이점이 있는데, 도심 속 교통 혼잡을 줄이면 유휴 교통량도 줄어, 도시의 대기 질이 향상된다는 점입니다.
독일 정부는 향후 10년 동안 독일 도시의 대기 질을 개선하기 위해 엄격한 지침을 제시하는 EU의 청정 공기 이니셔티브를 채택하였습니다. FLIR 센서는 함부르크와 독일 정부가 그 목표를 달성하는데 도움이 될 것으로 예상됩니다.
