㈜TIS 정보통신 기술연구소 변성호 대표이사

머리말
국가 및 기업의 경제 규모가 성장함에 따라 빌딩이 대형화 되고 대형 복합 건물이 여러 형태로 건축되면서 빌딩운영에 필요한 다양한 관리 시스템의 개발이 요구되고 있다. 이러한 요구에 맞추어 현재 빌딩의 개념은 단순한 공간의 개념에서 탈피하여 생활적 개념으로는 최적의 근무환경을 제공하는 장소로, 빌딩 관리적 개념으로는 신뢰감 있고 효율적인 관리 환경을 극소의 비용으로 제공하는 최첨단 기술 집합체로서의 지능형 빌딩 시스템으로 변화하고 있다.
예전 건물에도 각각의 제어시스템이 갖추어져 있지만 서로 연관성 없는 관리로 독립적으로 운영되고 있는 것이 대부분이다. 하지만 근래 대부분의 기반시설들이 디지털화 되면서 방범, 방재, 보안, 냉난방, 공조 등 각각의 독립된 배선시스템이 통합되고 있다. 이러한 통합 관리는 설계, 설치기간의 최소화뿐만 아니라 관리 및 업그레이드에 대해서도 간편해 최고 50~60% 이상의 비용절감의 시너지 효과를 볼 수 있다.
현재 많은 건물들에는 네트워크 통신망을 이용한 출입통제관리, 근태관리, 식수관리, 온·습도관리, 에너지관리, 주차관리 등의 많은 세부 관리시스템들이 설치·적용되어 우리가 인지하고 있지 않은 때에도 필요에 따라 서로 연동하여 운영되고 있다.
예를 들면 ‘지능형 빌딩건물에서 근무하는 근로자가 건물 주차장으로 진입하여 주차 후 주차장과 건물내부로 들어오는 문을 통과해 엘리베이터를 이용하여 층간 이동을 하고, 본인의 사무실 문을 통과해 자기 책상에 이르러 컴퓨터를 켠다’의 순간까지 내용상으로는 똑같은 일상생활인 것처럼 보이지만, 건물 주차장 출입구에서부터 차량번호를 자동으로 감지-확인-보안 허가되어 차단기가 열리고 그 시간이 기록되며 이용자를 인식하고 실내 진입용 출입문을 자동으로 열어주고 엘리베이터는 이용자가 일하는 층으로 연결되고 생체인식을 통해 사무실 문을 열어 자리의 컴퓨터 전원을 켤 수 있도록 허가해 주는 것이다.
생각해보면 자동화 시스템이 전혀 필요 없는 일상적인 생활인 것 같지만, 엘리베이터에서 3층 사무실의 사람이 3층 이외의 층을 누를 수 없게 한다거나 -실제 외국의 경우 보안을 위해 이러한 시스템을 도입한 아파트가 많다- 출입 카드가 없는 사람은 건물의 로비 이후부터는 휴게실이나 엘리베이터와 같은 내부시스템의 이용이 허용되지 않는다면, 보안상으로 획기적인 일이 아닐 수 없다. 또한 사용자가 느끼는 쾌적한 공기는 기상변화와 시간에 따른 온도, 습도, 조도의 관리는 물론 창문을 통한 자연광 투과율이 조절되며, 건물 이용자가 지나가는 길에는 조명이 밝아졌다가 인적 드문 곳에서는 조명이 어둡게 조절되어 에너지가 절전되는 효율적 에너지 관리도 사용자가 의식하지 않아도 실행할 수 있도록 하는 것이 가능하다.

IBS(Intelligent Building System)속 지능형 주차 시스템
이와 같은 거대한 빌딩 관리감독 시스템의 한 쪽에 주차 자동화 관련 설비가 있다. 기존의 주차설비는 일반빌딩 주차장 출입구에 차단 장치를 설치하여 외부 차량의 출입을 통제하는 단순 제품만 존재했다면, 현재의 주차설비는 지능형 빌딩에 적합하도록 운전자의 편리성, 신속성, 안전성과 관리의 효율성, 경제성, 환경 등을 다양하게 고려한 지능형 주차설비가 도입되고 있는 실정이다.
주차설비는 출입을 관리 통제하는 주차출입관제시스템, 주차장 이용 요금을 징수하는 요금관제 시스템, 차량의 원활한 흐름과 빠른 주차를 유도하는 주차유도시스템, 차량의 위치를 추적하여 알려주는 주차위치확인시스템, 차량 파손에 대비하여 차량 진입 시 외관을 확인하여 기록하는 차량외관촬영시스템 등으로 구성된다.

1. 주차 관제 시스템
주차관제 시스템은 무분별한 불특정 차량의 출입을 사전에 통제하는 출입관제시스템과 이용요금을 징수하는 요금관제시스템이 있으며 이 두 가지는 사용 목적에 따라 이름만 다를 뿐, 거의 동일한 시스템 내에서 구성된다. 실제 사용하고자 하는 차량이 편리하게 이용할 수 있도록 정기이용 차량, 방문자 차량 관리로 구분하여 운영할 수 있도록 구성되어 있다.
대부분의 출입관제 시스템은 입차 허가부(발권부), 차단기부, 요금정산 서버로 이루어져 있다. 차량 입차 허가는 RF 리모콘, 티켓 발권기, RFID 카드 리더기, 차량번호인식기 등을 이용하여 각각의 설치빌딩 용도와 비용에 맞추어 선택하게 된다. [그림2]에서 오른쪽으로 갈수록 자동화 무인화 되는 것을 볼 수 있다.
아파트나 빌딩 등 요금정산이 필요 없는 단순 허가용 출입구 관리 시스템에 가장 많이 이용된 것은 RF 리모콘(FM/AM)을 주차장 이용 허가의 도구로 지급하여 차단기를 각자가 열수 있게 하는 방식이다. 리모콘을 소지하고 있는 이용자가 차단기 근처에서 리모콘을 눌러 차단기를 열고, 차단기는 차량이 완전히 지나간 후 출입구를 차단한다. 하지만 이 방식은 아직 사용자의 인지로 버튼을 누르는 한 단계의 동작이 필요한 반자동 시설물로 완전한 자동화 시스템이라고는 할 수 없다.
상업용 빌딩의 주차장과 같이 카드사용기간이나 이용시간 등을 체크하여 요금을 부과할 수 있는 방법이 필요한 주차장은 요금정산 시스템이 포함되어 있는 주차관제시스템을 사용하게 되는데, 이때에 사용되는 제품이 미등록 차량을 위한 티켓발권기이다. 보통은 일회용 마그네틱 카드에 입차시간을 기록하여 출차 시 이용시간을 확인하여 정산한다. 등록차량을 위한 시스템에는 사전에 등록된(판매된) 정기차량 정보를 지니고 있는 RFID 카드를 지급하고 카드의 유무를 판별하여 RFID 카드 방식이나, 서버에 차량번호(비용이 지불된)를 등록하여 입출차량의 번호판을 감지하여 비교 확인하는 차량 번호판 인식 시스템 등이 있다. 등록된 차량에 한해서 자동으로 감지-허가되어 차단기가 열리면 논스톱(non-stop)형식으로 출입 하는 방식이다. RFID 방식의 경우 등록된 카드가 없으면 주차권을 발권하여 입차 하여야 하고, 아직까지 가끔 대형 차나 금속성이 큰 차량의 경우에 감지거리가 떨어져 창문을 내려야지만 카드가 인식되는 단점이 있다. 카메라번호인식방식에서는 차량의 번호와 입차 시간이 자동으로 기록되어 출차 시 정산되는 방식이므로 이론상으로는 완전한 자동화 시스템으로 볼 수 있지만 차량의 이동속도가 너무 빠르거나 번호판의 훼손이 심한 경우에 번호 자체를 인식하지 못하는 경우가 종종 있다.
다음으로 입차 허가부에서 허가를 받은 차량에 대해 길을 열어주는 차단기가 있다. 차단기는 차량의 진입을 막기 위한 물리적인 차단장치로서 입차 허가부의 신호를 받아 게이트를 열어주고 차량이 차단기 밑을 빠져나가면 다시 차단하여 실제적인 흐름을 관장한다. 차량의 검지는 루프코일을 이용하여 판단하는데, 도로 밑에 매립된 루프코일은 검지회로로부터 일정한 고주파 전류를 받아 코일 주변부에 자기장을 형성하며 대기한다.  루프에 의하여 형성된 자기장 위로 차량이 통과하거나 정차해 있는 경우 자기장 변화에 의한 인덕턴스 변화를 감지하여 차량의 통과 혹은 존재를 판단하여 출입구 서버에 전송한다. 과거 루프코일이 오작동하여 차량이 다 지나가기도 전에 차단 바가 내려와서 차량을 파손하는 일이 종종 있었다. 이에 따라 최근 루프코일검지기를 2개 설치하여 검지된 순서에 따라 차량의 진행방향을 판별하는 자기검출센서를 매립, 판단하는 방식이 사용되기도 한다.
요금관제시스템은 정기권을 발급 또는 판매하여 입출을 허가하고 미등록 차량이나 방문차량 한하여 일련의 과정을 거처 주차 요금을 부과하는 시스템이다. 이러한 시스템 도입은 정기이용차량에 대한 사람의 개입을 최소화하여 시설물 운영인원을 감소하고 비정기 이용 차량의 관리가 간편해져 운영 비용의 감소를 가져온다. 미등록 차량을 감지하여 요금을 정산하는 방법에는 앞서 설명한 바와 같이 차량번호인식 정산방식, 주차권 요금 정산방식으로 분류할 수 있는데 주차권 요금 정산방식은 다시 유인과 무인으로 구분되며 설치 장소에 따라 선택하여 설치한다.
아직까지는 주차장 이용자의 수동개입(버튼눌러 카드수령)이 포함된 주차권 방식이 동작의 정확도와 신뢰성이 높아 대부분의 주차장에 설치되어 있지만, 향후 무인형의 차량번호인식 요금정산시스템이 점진적으로 점유율을 높여가고 있는 추세이다.

2. 주차유도시스템
주차장에 진입한 차량은 빈자리를 찾아 이동한다. 차량의 이동이 많고 주차장 이용률이 높은 건물에는 차량을 좀더 한산한 곳으로 미리 유도하여 주차장내의 교통혼잡을 사전에 예방하기 위한 주차유도시스템을 설치한다. 이 시스템은 차량감지센서 또는 차량번호인식카메라로 주차면의 공차 여부를 감지, 가장 가까운 공차표시램프에 주차가능여부를 표출하고 전광판에 실시간으로 각 주차 구간별 공차면수를 알려 운전자가 빈 주차면을 최단거리·최소시간에 주차할 수 있도록 유도하는 시스템이다.

⑴ 주차면 차량인식
이 시스템은 차량을 인식하는 방법에 따라 초음파센서방식, 자기장검출방식, 카메라인식방식 등으로 구분할 수 있으며, 각 제조사별로 설치현장에 맞는 방법을 채택하여 설치한다.
초음파 센서 방식은 주차면 상부에서 초음파소자를 줄자처럼 이용하여 바닥과의 감지거리를 측정하여 물체의 유·무를 판별한다. 이는 초음파줄자를 이용하므로 화물 등의 차량과 같은 사이즈의 물건이 주차면에 있을 경우 차량으로 판별하는 단점이 있다. 다음으로 차량을 하나의 철로 된 물체로 간주하여 바닥에서 유도코일의 자기장의 변화량을 감지하여 차량을 판별하는 자기장 검출방식은 아직까지는 바닥면의 재질이나 주위 대형 차량의 이동 등에 따른 영향을 받아 초음파 방식보다는 정확도가 떨어진다.
카메라 영상을 통해 차량의 유무를 판별하는 방법은 차량위치추적방식과 통합하여 사용할 수 있는 장점이 있다. 차량이 주차된 영상을 상부서버로 전송하는 방식으로 다른 시스템보다 인식시간과 데이터표출 시간이 조금 더 길어 적용시간이 느려 보이는 단점이 있지만 앞으로 보안, 위치파악, 주차유도가 통합된다면 그 장점은 매우 크다고 할 수 있다. 하지만 아직까지는 각 시스템을 독립적으로 설치하여 이용하는 업체가 많다. 이와 같이 차량 감지기술은 여러 형태 센서의 발전과 함께 더욱 안정적이고 정확한 기술로 안정화 혹은 발전하고 있는 중이다.

- 다음 호에 계속 -