하이패스는 어떻게 통신하는가?

하이패스 시스템의 보급화

차가 지나갈 때 차량을 인식하는 방식을 활용하는 것으로 톨게이트 요금소를 지날 때 사용하는 하이패스.

하이패스 시스템은 지난 2007년에 전국 고속도로에 도입되었으며, 도입 10년 만에 이용률이 80%를 돌파하기도 했다. 특히 한국도로공사에서 지난 2014년부터 보급을 시작한 2만 원대의 '하이패스 행복단말기'가 하이패스의 이용률을 끌어올리는 데에 큰 역할을 한 것으로 보인다. 하이패스 행복 단말기는 공사가 단말기업체와 협약을 맺어 필수 기능만 담아 2만 원 미만으로 개발한 단말기로, 실제 하이패스 이용률은 보급 직적인 2014년 8월 60%에서 3년 만에 80%로 상승했다.

 

하이패스에 숨은 IT 원리

하이패스는 무선통신망을 이용해 주행상태의 차량에서 통행료를 결제하는 정산 시스템이다. 운전자가 하이패스 카드를 단말기(차량에 부착)에 삽입한 채로 톨게이트의 하이패스 안테나를 지나게되면 결제정보가 단말기에 기록되는 방식이다.

 

즉 하이패스를 이용하려면

 

• 하이패스용 전자카드
• 카드를 읽는 단말기
• 하이패스 안테나가 설치된 차로

가 필요하다.

 

이는 크게 보면 전파를 통해 진행되는 RFID 방식이라고 할 수 있겠다.

RFID는 'Radio Frequency Identification'의 줄임말로, 풀이하면 '전파 식별'이라는 뜻이다. 전파를 이용해 먼 거리에서 정보를 인식하는 기술인데, 쉽게 설명해 바코드와 비슷한 기술이지만 바코드는 빛을 이용해 정보를 인식하는 반면 RFID는 전파를 이용해 정보를 인식한다는 점이 다르다. RFID는 정보를 전송하는 장치인 '태그'와 전송한 정보를 판독하고 해독하는 '판독기'로 나누어진다. 태그에 제품에 대한 정보를 입력한 후 태그를 제품에 부착하면, 판독기는 안테나를 이용해 정보를 인식하는 방식이다. 판독기는 안테나에서 나온 무선 주파수가 태그에 접속하고, 태그는 주파수에 반응하여 입력된 정보를 안테나로 전송한다. 이후 안테나는 전송받은 정보를 디지털 신호로 변조하여 리더기로 송신하고, 리더기가 이를 해독해 호스트 컴퓨터에 전송하는 원리이다. 버스카드 등 사용처가 다양한 기술이다.

 

 

 

단말기는 통신방식에 따라 RF방식(주파수)과 IR 방식(적외선)으로 나뉘며, RF방식 단말기는 통신 영역이 넓어 설치 위치에 제약이 없는 대신 전력소모가 높아 시거잭에 유선을 연결해 전원을 수급해야 한다. 반면 IR방식은 통신영역이 좁아 차량 앞 유리에 설치해야 하지만 전력소모가 낮아 배터리를 이용할 수 있는 형태이다.

 

IR방식은 통신 거리가 짧고 적외선이 방향에 영향을 받기 때문에 반드시 차량 앞 유리에 부착해야 하는 것이다.

요즘 단말기 중에 태양광 충전 단말기도 있는데, 말 그대로 햇빛을 이용하여 배터리를 충전한다는 뜻으로, 값이 조금 더 비싼 대신에 배터리 방전에 대한 걱정을 덜 수 있다.

 

시중에서 판매하는 IR 단말기 제품

 

하이패스 단말기 대체 가능성

하이패스를 이용하려면 기본적으로 단말기가 필요한데, 무선 신호를 활용한다면 블루투스 기능이나 스마트폰으로 대신 할 수는 없냐는 질문이 있다.

 

사실 한국도로공사는 요금소 자체를 없앨 계획을 세우고 있다. 

이는 단순히 유인 요금소가 아닌 톨게이트 자체를 없애는 것을 의미하는데, 현재 일부 고속도로 구간에서 시험 운영중인 스마트하이웨이 프로젝트에는 별도의 요금소 없이 요금을 하이패스로 받아가는 기술이 들어간다.

하이패스 구간의 진입 속도가 30km/h로 제한된 이유는 요금소에 충돌하는 사고를 막기 위한 것일뿐 기술 자체는 현재의 고속도로의 제한속도 이상에서도 인식이 되는 만큼 톨게이트 자체를 없애버려 진입/주행차선에서 바로 요금 결제를 할 수 있는 스마트 하이웨이를 구성하기에 충분하다. 차량의 흐름을 가로막지 않으면서도 안전도 담보할 수 있는 기술이라고 할 수 있다.

 

 

 

출처

하이패스와 RFID 기술