마이크로 모빌리티와 스마트 기기간 무선 연결 및 안정적 상호 운용성에 대해 알프 헬게 오므르 노르딕 매니저가 해설 합니다.
본 기고는 알프 헬게 오므르(Alf Helge Omre) 노르딕 세미컨덕터의 운송 부문 비즈니스 개발 매니저의 ‘근거리 이동의 새로운 혁신, 무선 기술 기반의 마이크로 모빌리티’ 기술 기고입니다.
“블루투스 LE, 마이크로 모빌리티 연결 핵심”
최신 스마트폰과 안정적 상호 운용성 제공
저 전력소모 연결 유지, 이동 중 위치 확인
A에서 B 지점으로의 반복적인 이동은 일상적인 도시의 생활 패턴 중 하나다. 전세계 도시에서는 기차역과 버스 정류장 또는 페리 선착장과 같은 대중교통 허브에서 직장이나 집, 또는 다른 최종 목적지까지 근거리를 이동하는 ‘라스트 마일(Last Mile)’ 영역에서 개인 교통의 불편함을 완화시키기 위한 작업들이 진행되고 있다.
기존의 교통 인프라는 모든 사람들을 집 앞까지 데려다 줄 수 없다. 따라서 매일 동일한 지점과 지점 사이를 이동하는 수백만 명의 사람들이 부담해야 하는 교통비와 혼잡, 주차문제 및 건강상의 어려움이 지속되고 있다.
또한 엔진으로 구동되는 탄소 집약적 교통수단(자동차 및 버스 등) 보다 사람이 직접 페달을 밟아서 구동할 수 있는 친환경 옵션이 점차 선호되고 있다.
이러한 이유로 자전거와 전기 자전거, 전기 스쿠터와 같이 작고 가벼우면서 완전 또는 부분적으로 사람이 동력을 제공하는 마이크로 모빌리티(Micromobility) 형태의 개인용 공유차량이 도시 모빌리티의 새로운 변화의 흐름을 주도하고 있다.
전세계 공용 자전거 수는 2016년 230만대에서 2년 만에 1억8,200만대로 급증했으며, 2018년에는 전세계적으로 약 1,600개의 공유 프로그램이 운영되고 있는 것으로 조사됐다.
스태티스타(Statista) 자료 NACTO(National Association of City Transportation Officials)에 따르면 2019년 미국에서만 공유 자전거와 전기 자전기 및 전기 스쿠터 이용 횟수가 전년대비 60% 증가한 1억3,600만번에 이른 것으로 보고됐다.
■ 포스트 코로나 마이크로 모빌리티 반등
그러나 기존의 많은 신규 산업과 마찬가지로 이전에 가속화되고 있던 수십억 달러 규모의 마이크로 모빌리티 시장이 2020년 시작된 코로나의 여파로 큰 타격을 받았다. 코로나가 전세계를 장악하면서 봉쇄조치와 국경폐쇄, 여행금지, 강력한 사회적 거리두기 및 재택근무 전환 등 첨단 도시 모빌리티의 역할을 중단시키는 다양한 조치들이 복합적으로 작용하면서 이용자 수와 수익이 급감했다.
맥킨지(McKinsey)의 조사에 따르면, 공유 및 개인용 마이크로 모빌리티 이용자의 이용 거리가 전세계적으로 50%∼60% 감소하면서 코로나로 인해 직접적인 영향을 받은 것으로 나타났다.
반면에 2021년 이후 포스트 코로나 시대로 나아가기 위한 ‘새로운 일상’을 앞두고 마이크로 모빌리티 산업은 이미 반등하기 시작했다. 경기침체의 원인이 되었던 건강에 대한 위기가 이제 업계를 회복의 길로 빠르게 안내하고 있다. 코로나로 인한 간접적인 영향으로 경량의 개인용 차량 이용에 대한 관심이 높아지면서 자동차에 대한 새로운 대안으로 부상하고 있다. 맥킨지의 모델링에 따르면, 사람들이 건강과 위생에 도움이 되고, 위험도가 낮고, 경제적이고, 친환경적이며, 교통정체를 피할 수 있는 근거리 이동에 점점 더 많은 관심을 보이기 시작하면서 2025년까지 이러한 이용자들의 이동 거리는 코로나 이전의 총계보다 최대 10%까지 증가할 것으로 예상되고 있다.
유럽과 아시아, 그리고 북미에서 성공적으로 운영되고 있는 자전거 공유 프로그램은 앞으로 라스트 마일(또한 퍼스트 마일(First Mile) 포함) 근거리 이동 문제를 해결하는데 도움이 될 것이다. 자전거들이 길게 줄지어 주차된 고정된 도킹 스테이션은 관리자가 운영하거나 동전 지불 또는 자동화되어 있으며, 자전거 랙과 디지털 자전거 잠금장치 및 등록 시스템 등의 역할을 모두 수행하고 있다. 이러한 자전거들은 모바일 결제를 이용해 적은 비용이나 가입비를 내면 단기 대여가 가능하다. 또한 이 시스템은 근처의 이용 가능한 자전거와 운영 중인 도킹 스테이션을 보여주는 스마트폰 지도 앱을 제공한다. 이러한 고정된 도킹 스테이션은 원하는 출발지 또는 도착지와 가장 가까운 도킹 스테이션을 찾아야 하는 불편함을 가지고 있기 때문에 이를 해소할 수 있는 도킹 스테이션이 필요 없는 스마트 자전거 시스템도 등장했다.
■ 블루투스 LE, eBike 키트 통해 무선 가능성 열어
코로나 이전에 마이크로 모빌리티 성공의 기반이 되었던 무선 기술은 포스트 코로나 시대에도 스마트폰과 유지관리가 간편한 자전거 네트워크와의 안정적인 연결을 제공하는데 여전히 중요한 역할을 수행할 것으로 예상된다. 현재 대부분의 공유 자전거에는 자전거와 관련 스마트폰 앱 간의 통신을 위해 블루투스 LE(Bluetoothⓡ Low-Energy)가 사용되고 있으며, 또한 일부 시스템에서는 블루투스 LE를 백업용으로 사용하는 셀룰러 IoT가 적용되고 있다. 특히 이 무선 기술의 낮은 전력소모는 자전거들이 연결 상태를 유지하면서도 이동하는 도중, 그리고 그 이후에도 위치 확인이 가능하도록 해준다.
대표적인 사례로, 전자상거래 업체인 알리바바(Alibaba)가 지원하고 있는 헬로우바이크(Hellobike)가 있다. 이 회사는 중국에서 가장 큰 공유 자전거 플랫폼 중 하나로, 200개 이상의 도시에 걸쳐 등록된 2억 3천만 명의 사용자들에게 마이크로 모빌리티 서비스를 제공하고 있다. 사용자는 스마트폰 앱을 통해 근처의 스마트 자전거를 찾은 다음, 통합된 노르딕 세미컨덕터(Nordic Semiconductor)의 블루투스 LE 기술을 활용하여 즉시 잠금을 해제할 수 있다. 노르딕의 블루투스 LE SoC는 거의 모든 최신 스마트폰과 안정적인 상호 운용성을 제공하기 때문에 시스템 동작이 원활하다.
보조장치 없이 페달을 구동하는 것을 원치 않는 사람들을 위해 리튬 배터리와 소형 브러시리스 전기 모터를 장착한 전기 자전거와 이륜 전기 스쿠터가 전면에 등장하고 있다.
전기 자전거는 마이크로 모빌리티를 더 많은 이용자들에게 확장시키는 것은 물론, ‘라스트 마일’ 이동을 모든 영역의 이동 범위로 전환시킬 수 있는 가능성을 제시하고 있다.
또한 궁극적으로 공유 전기 자전거에 셀룰러 IoT 기반 지오펜싱(Geofencing) 기능이 장착되면, 자전거의 사용 영역을 관리하는 것이 더욱 용이해지고, 이용자가 대여한 전기 자전거로 도시 경계를 넘어서는 사고를 방지할 수 있다.
스페인 바르셀로나에 기반을 둔 레저용 전기차량 개발업체인 언리미티드(Unlimited)는 블루투스 LE 연결을 이용해 무선으로 전기 보조장치를 활성화해 몇 분 만에 모든 자전거를 전기 자전거로 바꿀 수 있는 eBike 키트를 출시했다. 오늘날의 장비들은 여전히 유선으로 제어되고 있지만, 기어뿐만 아니라 모터까지 무선 신호로 제어할 수 있는 eBike 키트를 통해 무선의 가능성 또한 어렵지 않게 확인할 수 있다.
NHTS(National Household Travel Survey)의 자료에 따르면, 미국의 모든 자동차 이동의 35%가 3.5km 미만에 이르는 것으로 나타났다.
따라서 전기 자전거와 같은 대체 수단이 더 광범위하게 제공된다면, 근거리 이동 시 개인 자동차나 택시 또는 차량 호출 등에 의존하지 않게 될 것이며, 이를 통해 교통혼잡과 도시의 불규칙한 확장 및 기후 변화 등에 기여할 수 있을 것이다.
무선 기술 기반의 1인용 교통수단은 지속 가능한 도시 모빌리티를 강화할 수 있는 기반을 마련하고 있으며, 퍼스트 마일 또는 라스트 마일에 이어 미래에는 모든 이동 범위에 걸쳐 도시의 근거리 이동 형태를 변화시킬 것이다.
▲언리미티드(UNLIMITED)가 개발한 eBike 키트