헬스케어 관련 자율주행 자동차 기술 한미 비교 연구 : 사회연결망 분석을 중심으로 A Comparative Study on Healthcare Autonomous Vehicle Technologies between South Korea and the US Based on Social N etwork Analysis원문보기
인구고령화 및 만성질환 환자의 급증으로 의료비가 증가함에 따라 디지털 헬스케어에 대한 관심이 높다. 교통수단인 자동차에도 운전자의 상태를 인지하고 주행 환경을 반영하여 운전자의 안전과 건강을 도모하는 스마트 자동차 기술이 개발 중이다. 이에 본 연구는 최근 5년간(2011-2015년) 한국과 미국의 자율주행 자동차 기술개발 연구의 동향을 파악하기 위해 시계열 분석, 네트워크 분석, 시각화 및 국가 간 비교 연구를 수행하였다. 분석결과, 운전자의 안전 및 알고리즘을 활용한 모델링 등 공통연구영역에서 협력연구를 도모하고, 미국의 강점인 부품과 차량 간 연결기술 연구를 벤치마킹할 필요성이 제기되었다. 특히 미국은 자율주행 기술 연구에 있어 다양한 연령층의 특성을 고려하고, 센서 등을 통해 탑승자의 건강상태를 인지하고 예측하는 기술 연구가 진행되고 있는데 반해, 한국은 고령 운전자 측면만이 언급되어 헬스케어와 관련한 기술 연구가 좀 더 다양하게 진행될 필요가 제기된다. 향후 공중보건의 윤리가치와 운전자의 안전과 편의를 고려하며 경쟁력을 갖춘 자율주행 자동차 기술발전의 방향에 대해 논의하였다.
인구고령화 및 만성질환 환자의 급증으로 의료비가 증가함에 따라 디지털 헬스케어에 대한 관심이 높다. 교통수단인 자동차에도 운전자의 상태를 인지하고 주행 환경을 반영하여 운전자의 안전과 건강을 도모하는 스마트 자동차 기술이 개발 중이다. 이에 본 연구는 최근 5년간(2011-2015년) 한국과 미국의 자율주행 자동차 기술개발 연구의 동향을 파악하기 위해 시계열 분석, 네트워크 분석, 시각화 및 국가 간 비교 연구를 수행하였다. 분석결과, 운전자의 안전 및 알고리즘을 활용한 모델링 등 공통연구영역에서 협력연구를 도모하고, 미국의 강점인 부품과 차량 간 연결기술 연구를 벤치마킹할 필요성이 제기되었다. 특히 미국은 자율주행 기술 연구에 있어 다양한 연령층의 특성을 고려하고, 센서 등을 통해 탑승자의 건강상태를 인지하고 예측하는 기술 연구가 진행되고 있는데 반해, 한국은 고령 운전자 측면만이 언급되어 헬스케어와 관련한 기술 연구가 좀 더 다양하게 진행될 필요가 제기된다. 향후 공중보건의 윤리가치와 운전자의 안전과 편의를 고려하며 경쟁력을 갖춘 자율주행 자동차 기술발전의 방향에 대해 논의하였다.
The rapid increase of ageing population and chronic disease patients cause high medical expenses, and it led an increased attention to digital healthcare. Smart car technologies for healthcare have been developing to recognize drivers' status and predict diverse driving environments. The present stu...
The rapid increase of ageing population and chronic disease patients cause high medical expenses, and it led an increased attention to digital healthcare. Smart car technologies for healthcare have been developing to recognize drivers' status and predict diverse driving environments. The present study aimed to understand the research trends of autonomous vehicle technologies of Korea and the United States through time series analysis, network analysis, visualization, and comparison between the two countries. The results suggest that cooperative study needs to be done in common research areas such as driver's safety and algorithms. It is also needed to conduct studies and benchmark about liking technique related to part-to-part and vehicle-to-vehicle as America's competitive advantaged area. In the US, diverse approaches of autonomous vehicle technologies have used to consider the characteristics of various age groups and passengers' health status through sensor, while in Korea, only one aspect, older drivers, is mentioned. Implications for the development direction of autonomous vehicle technologies with competitiveness in considering public health, ethics, and driver's safety and convenience are discussed in detail.
The rapid increase of ageing population and chronic disease patients cause high medical expenses, and it led an increased attention to digital healthcare. Smart car technologies for healthcare have been developing to recognize drivers' status and predict diverse driving environments. The present study aimed to understand the research trends of autonomous vehicle technologies of Korea and the United States through time series analysis, network analysis, visualization, and comparison between the two countries. The results suggest that cooperative study needs to be done in common research areas such as driver's safety and algorithms. It is also needed to conduct studies and benchmark about liking technique related to part-to-part and vehicle-to-vehicle as America's competitive advantaged area. In the US, diverse approaches of autonomous vehicle technologies have used to consider the characteristics of various age groups and passengers' health status through sensor, while in Korea, only one aspect, older drivers, is mentioned. Implications for the development direction of autonomous vehicle technologies with competitiveness in considering public health, ethics, and driver's safety and convenience are discussed in detail.
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문제 정의
전 세계적으로 자율주행은 신산업을 이끌 핵심 동력으로 이에 대한 경제적･기술적 측면에 관심이 집중되고 있다. 본 연구는 스마트 자동차 기술의 핵심 분야인 자율주행 자동차 기술을 중심으로 한국과 미국에서 최근 5년 동안(2011-2015년) 진행된 기술개발 연구의 동향을 파악하고자 하였다. 세부적으로는 한국에서 상대적으로 미비한 연구 영역과 상대적으로 강점 연구영역, 그리고 공통 영역에서의 협력 가능 연구 분야를 도출하고자 하였다.
본 연구는 최근 5년간(2011-2015년) 한국과 미국을 중심으로 자율주행 자동차 기술개발 연구 분야의 동향을 파악하고, 향후 기술 발전 방향을 모색하고자 한다. 이에 사회연결망 분석방법을 활용하여 시계열 분석과 네트워크 분석, 시각화 분석 및 국가 간 비교연구를 시행하고자 한다.
본 연구는 한국과 미국의 자율주행 자동차 기술의 연구개발이 어떻게 진행되고 있으며 향후 어떠한 방향으로 나아가야 하는지를 파악하고자 수행되었으며, 구체적인 연구 목적은 다음과 같다.
본 연구는 스마트 자동차 기술의 핵심 분야인 자율주행 자동차 기술을 중심으로 한국과 미국에서 최근 5년 동안(2011-2015년) 진행된 기술개발 연구의 동향을 파악하고자 하였다. 세부적으로는 한국에서 상대적으로 미비한 연구 영역과 상대적으로 강점 연구영역, 그리고 공통 영역에서의 협력 가능 연구 분야를 도출하고자 하였다. 특히, 헬스케어와 관련하여 자율주행차 기술개발이 어떻게 진행되어왔는지 두 나라를 비교하여 향후 기술 융합 방향성의 근거를 마련하고자 하였다.
본 연구는 최근 5년간(2011-2015년) 한국과 미국을 중심으로 자율주행 자동차 기술개발 연구 분야의 동향을 파악하고, 향후 기술 발전 방향을 모색하고자 한다. 이에 사회연결망 분석방법을 활용하여 시계열 분석과 네트워크 분석, 시각화 분석 및 국가 간 비교연구를 시행하고자 한다. 본 연구의 전체적인 분석 절차는 (그림 1)과 같다.
세부적으로는 한국에서 상대적으로 미비한 연구 영역과 상대적으로 강점 연구영역, 그리고 공통 영역에서의 협력 가능 연구 분야를 도출하고자 하였다. 특히, 헬스케어와 관련하여 자율주행차 기술개발이 어떻게 진행되어왔는지 두 나라를 비교하여 향후 기술 융합 방향성의 근거를 마련하고자 하였다.
제안 방법
본 연구의 전체적인 분석 절차는 (그림 1)과 같다. 먼저, 중점기술의 키워드를 검색･선정하고, Web of Science에서 키워드에 따른 연구 논문을 수집하고, 서술통계 및 네트워크 분석을 통한 시각화를 실시하고, 의미 파악의 단계를 거쳐 시사점을 도출한다.
이때 군집의 형성과정에서 다양한 알고리즘이 적용될 수 있다. 본 분석에서는 정량적 방법보다는 정성적 방법에 따라 군집을 판단하였다.
본 연구는 연구 영역의 주제어 도출을 통한 네트워크 분석, 시각화, 미국과의 비교 분석 등을 결합하는 일련의 방법론을 적용하였다. 이러한 접근은 향후 융합기술 뿐만 아니라 타 연구 영역의 연구개발 기획에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
셋째, 시계열 분석, 네트워크분석, 시각화 및 한국과 미국 간 세부기술의 비교 분석 등을 결합한 방법론을 바탕으로 공중보건 가치와 경쟁력을 갖춘 기술 발전 방향을 제시한다.
빈도표는 상대적 비율에 따라 이차원으로 표시한 내용으로, 빈도표에서 특정단어가 한국에서 10회, 미국에서 100회 나오면 그래프에서 좌･상단에 표시하고, 그 반대의 경우는 우･하단에 표시하였다. 이 내용을 바탕으로, 한국과 미국의 자율주행 자동차 기술의 세부 연구 영역을 비교하였다.
첫째, 자율주행 자동차 기술을 중심으로, 한국과 미국은 세부적으로 어떤 영역에서 연구개발이 수행되고 있으며, 어떤 부분이 상대적으로 미흡한지에 대해 파악한다.
대상 데이터
데이터는 Web of Science에서 한국과 미국의 자율주행 기술 관련 SCI 논문 총 3,370건을 수집하였다. 최근 5년간(2011-2015년) 한국의 자율주행 SCI 논문은 총 594건으로 2011년에 92건, 2015년에 132건 발간되었다.
데이터처리
1단계에서는 스마트 자동차와 관련한 중점 기술의 키워드를 검색･선정하여 Web of Science에서 추출된 연구 논문을 수집하였다. 또한, 기초적인 기술통계(descriptive statistics)분석을 수행하였다.
성능/효과
다음으로, 좌측 하단의 통신(‘Networks’)을 중심으로 알고리즘(‘Algorithm’)과 사이버 시대에 인터넷 네트워크의 복잡성(‘Complexity’)은 보안의 위험성을 증폭시킬 가능성이 있다는 점이 연계되었다.
분석 결과, 한국과 미국 모두에서 운전자의 안전과 알고리즘을 활용한 모델링 관련 연구가 공통연구 영역으로 나타났다. 자동차 충돌사고를 예방하는 차간 거리제어 시스템(adaptive cruise control)과 장애물 회피(obstacle avoidance’) 기법이 한국과 미국 모두에서 언급되었다.
우선, 상단의 환경(‘Environments’)을 중심으로 자율주행 차량이 주변 환경을 인식하고 미지의 장애물들을 탐색(‘Search’)하여 충돌 위험성을 효과적으로 줄일 수 있다는 점이 연결되었다.
종합하여 살펴보면, 안전(‘Safety’)과 알고리즘(‘Algorithm’) 등의 주제어가 공통 영역으로 나타나고 있음을 알 수 있다.
후속연구
이러한 접근은 향후 융합기술 뿐만 아니라 타 연구 영역의 연구개발 기획에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 더 나아가 이러한 주제어를 기반으로 한 상대적 강점영역(competitive advantaged area)의 도출과 이에 대한 시각화는 향후 다양한 응용영역을 가질 수 있을 것이다. 예를 들어, 국가별 강점연구 영역과 협력 가능 분야 도출이 가능하다.
둘째, 한국과 미국의 스마트 자동차 기술개발 연구 영역의 현황을 분석하여, 신규 융합기술개발 기획에 활용할 근거를 도출한다.
분석을 통해 도출된 주제어는 물론 네트워크 분석, 나라간 비교 분석에 있어 관련 전문가 인터뷰를 접목하여 질적(qualitative) 분석을 병행하여 진행될 필요가 있다. 또한 연구결과의 활용도를 높이기 위해서는 분석결과 도출된 한국의 강점영역, 약점영역, 그리고 협력영역의 주제어와 향후 가능 연구 분야에 대한 추가적인 연구개발을 위한 기획과 로드맵 및 국내외 협력전략, 실제 예산안과 집행 실태를 접목하여 살펴볼 필요도 제기된다.
하지만 생체정보의 인식이나 처리에 있어 기계적인 오류가 발생할 가능성이 있고, 해킹을 통해 정보가 손상되거나 변경될 위험성도 크다(이원상, 2015). 생체정보를 활용하는 데 있어 엄격한 처리 절차와 부작용을 최소화할 제도적 대안이 마련되어야 할 것이다.
본 연구는 연구 영역의 주제어 도출을 통한 네트워크 분석, 시각화, 미국과의 비교 분석 등을 결합하는 일련의 방법론을 적용하였다. 이러한 접근은 향후 융합기술 뿐만 아니라 타 연구 영역의 연구개발 기획에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 더 나아가 이러한 주제어를 기반으로 한 상대적 강점영역(competitive advantaged area)의 도출과 이에 대한 시각화는 향후 다양한 응용영역을 가질 수 있을 것이다.
, 2016; Fleetwood, 2017). 이런 점에서, 향후 산업 동력으로 작동할 신기술에 대해 다각적인 관점에서 살펴볼 필요성이 제기된다. 특히, 스마트 자동차는 기술 융합의 대표적인 사례로 기존 자동차 완성업체와 ICT 관련 업체, 전기차 업체들이 기술을 선점하기 위해 국제적인 합종연횡이 가속화되고 있다(남두희 외, 2016; 이병윤, 2016).
최근 5년 동안 진행된 자율주행차 기술 연구에서 장애인이 주요 주제어로 언급되지 않았다는 점은 가까운 우리 미래에 또 다른 형태의 불평등을 조장하는 사회문제를 야기할 가능성이 높다. 이에 대한 제도적･정책적 접근과 더불어 자율적이고 자발적인 장애인의 특성을 고려한 산업체의 기술개발 연구가 진행되어져야 할 것이다.
이에 따라 국내외에서 수행되고 있는 헬스케어 관련 영역별 연구개발 내용을 살펴보고 상대적으로 미흡한 부분을 파악하여, 향후 융합기술분야의 신규 융합 R&D 사업 기획에 활용할 근거를 마련하고 연구개발 방향성을 제시할 필요성이 있다.
자동차 충돌사고를 예방하는 차간 거리제어 시스템(adaptive cruise control)과 장애물 회피(obstacle avoidance’) 기법이 한국과 미국 모두에서 언급되었다. 향후 이 분야와 관련하여 두 나라간의 협력연구를 진행하는 것이 바람직하다. 또한 미국이 강점을 가지고 있는 부품과 차량 간 연결기술 연구의 벤치마킹 필요성도 제기된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
자율주행 자동차의 발전단계는 어떻게 구분되는가?
이렇게 새롭게 등장하는 자동차에는 인공지능(artificial intelligence)을 탑재한 자율주행 기술이 그 중심에 있다. 다양한 수준으로 구현되는 자율주행 자동차의 발전단계에대해 미국 교통부 도로교통안전국(National Highway Traffic Safety Administration, NHTSA)은 레벨 0부터 레벨 4까지 5단계로 구분하였다(장승주, 2016). 레벨이 높아질수록 운전자의 안정성과 편의성이 향상되는 것을 의미한다.
스마트 자동차로 통칭되는 자동차와 ICT의 융･복합에 따른 다양한 형태의 자동차는 무엇이 있는가?
자동차와 ICT의 융･복합에 따른 다양한 형태의 자동차에 대해 전기 자동차(electric vehicle), 커넥티드 카(connected car), 무인 자동차(driverless car), 인포테인먼트 시스템(infotainment system) 등으로 명명하거나(김용훈･김현구, 2017), 또는 지능형 자동차(intelligent vehicle)라고도 일컫는다(이준영･이경수, 2015). 일반적으로 이 개념들을 포함하여 스마트 자동차로 통칭한다(이병윤, 2016).
자율주행 자동차는 어떤 기술인가?
운전자의 안전과 편의를 향상시키기 위한 정책적･산업적 접근은 특히 자율주행 자동차(autonomous vehicle or self-driving car) 기술에 집중되어 있다. 자율주행 자동차는 운전자의 조작 없이 자동차 스스로 주변 환경을 인식하고 위험을 판단하여, 주행 경로를 계획하며 목표지점까지 운행이 가능한 기술로(장승주, 2016), 관련 기술개발에 초점을 맞춘 산업 성장이 가속화될 것으로 예상된다.
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