정책

고속도로 관리시스템 Freeway Traffic Management System (FTMS)

등록일 2015-04-02 분류 교통 글쓴이 scaadmin
작성자
고준호, 이신
소속
서울 연구원, 서울시립대학교
작성일
2015-04-02
최종수정일
2017-04-10

서울시 ITS 사업의 도입 및 FTMS 설치 배경

서울시는 1990년대 들어 급격히 증가한 승용차로 인해 도로혼잡, 교통사고 등 막대한 사회적 비용을 부담하고 있었다. 이에 교통정책 의사결정자들은 과거의 교통정책 즉, 공급측면에서의 시설투자 사업에서 벗어난 새로운 방안을 모색하게 되었다. 이 당시 해외 여러 나라에서는 교통시설에 첨단기술을 접합시킨 지능형 교통체계(Intelligent Transportation System, ITS)에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있었다. ITS는 기본적으로 도로 건설과 같은 인프라 구축 비용 보다 저렴하면서도 효율적으로 교통흐름을 원활하게 처리할 수 있다는 장점이 있어, 해외 여러 주요 도시에서 ITS 도입이 점차적으로 확대되고 있는 추세였다. 이에 서울시도 해외 ITS 선진 기술 도입을 추진하면서, 국내 실정에 맞는 적용 방안을 모색하게 되었다.

ITS는 하드웨어(도로 건설, 교통, 통신, 전기, 전자, 자동차)와 소프트웨어(운영기법, 정보처리기법)가 결합된 다양한 형태의 기술이 접목되어, 교통류를 효율적으로 처리하는 시스템이다. 기본적으로 ITS 사업은 개별 통행자에게는 최적의 경로 정보 제공을 통해 편리하고 안전한 통행을 유도하고, 궁극적으로 교통시스템 전체의 효율성을 극대화 시키는 것을 목적으로 한다. 국내에서도 1990년대 들어 ITS에 관한 각종 연구개발사업과 시범사업을 추진되었다. 국내에 도입된 ITS의 구성요소에는 고속도로와 간선도로망의 교통류를 제어하는 교통제어시스템과 각종 도로상황정보를 사전 혹은 실시간으로 알려주는 교통정보시스템 등의 각종 하위시스템(Subsystem)이 포함된다.

<그림 1> 국내 ITS 서비스의 종류 및 역할
해외 여러나라에서 교통시설에 첨단기술을 접합시킨 지능형 교통체계에 대한 연구가 이루어지고 있는데 국내에도 1990년대 들어 연구가 추진되었다. 국내의 지능형 교통체계 서비스에 대한 여러 가지 분야이다.
 

서울시는 ITS도입 초창기에 도시고속도로 교통관리시스템 (Freeway Traffic Management System, FTMS) 확충사업을 대규모로 추진하였다. 도시고속도로 교통관리시스템은 서울시 도시고속도로의 효율성을 향상시킨 대표적인 ITS 사업 중 하나이다. FTMS의 도입으로 도시고속도로의 실시간 교통관리, 자동 정보 수집 등이 가능해져 기존에 인력으로 운영되던 교통시스템의 비효율성을 개선하였고, 교통상황에 따라 즉각적인 대응을 할 수 있게 되었다.

FTMS 추진과정

서울시 최초로 FTMS가 도입된 올림픽대로

서울시 도시고속도로에 FTMS가 도입된 최초의 도로는 올림픽대로이다. FTMS 도입을 통해 다양한 교통정보를 제공하여 올림픽대로의 교통류 흐름 안정화 및 소통능력 향상에 기여하고, 교통사고의 신속한 감지 및 조치로 교통 환경을 개선하여 운전자의 이용편의 증대를 목적으로 구축되었다. 올림픽대로 FTMS는 1995년 8월 서울시정개발연구원에 의해 설계되었고, 1997년 7월 시스템이 구축되었다. 1997년 8월부터 1998년 1월까지 시범운영을 거쳐 1998년 2월에 본격적으로 서비스가 개시되었다. 올림픽대로 FTMS는 올림픽대로 전체 41km 구간 중 여의도에서 잠실에 이르는 18km 구간에 우선적으로 도입되었다. 최초의 올림픽대로 FTMS는 영상검지기를 통해 본선구간의 교통정보를 실시간으로 수집하여 실시간 교통소통상태를 분석하고, 이에 관한 정보를 도로전광표지, ARS, FAX, 인터넷 등 각종 정보전달 매체를 이용하여 운전자 및 시스템 운영자에게 제공되었다.

<그림 2> 올림픽대로 전경
서울시 올림픽대로는 최초로 고속도로 관리시스템이 도입된 도로이다.
자료: 한국학중앙연구원, 향토문화전자대전

 

FTMS 확대계획을 포함한 서울시 ITS 사업 종합계획 수립

서울시는 올림픽대로 FTMS를 시작으로 ITS 확대 사업을 꾸준히 추진하여 왔으나, 여러 사업들이 개별적으로 추진됨에 따라 전체적인 체계성이나 방향성이 부족하였다. 이에 서울시는 “서울시 ITS 사업 종합계획”을 수립하여 ITS 사업들에 체계성과 방향성을 부여하고, 중복투자 방지 및 적극적인 투자기반을 조성하였다. 이 계획에서 서울시 ITS 사업의 중장기 추진전략을 확정하고 FTMS, 종합교통정보센터, 버스안내 시스템 등 5개 분야 15개 시스템을 단계적으로 구축하는 계획을 수립하였다. 이 계획에서는 서울시 주요 간선도로 및 도시고속도로 교통관리의 과학화를 목표로 FTMS에 대한 세부적인 시행계획을 수립하였다. “서울시 ITS사업 종합계획”에서 FTMS의 목적 및 기대효과는 다음과 같다.

○ 도시고속도로의 교통 및 도로상황을 실시간으로 파악하여, 교통정체의 원인 및 개선사항을 도출함으로써 교통관리체계의 효율화를 도모
○ 도시고속도로 통행속도 향상
돌발 상황 자동감지 및 신속한 처리로 통행비용 감소
○ 도로 이용자에게 도로 및 교통정보를 제공하여 쾌적한 교통환경 구축

 

서울시 FTMS 단계별 확대
 
서울시는 올림픽대로 FTMS 도입 후 단계적으로 FTMS 확대 사업을 추진하였다. 단계별 FTMS 사업 추진 과정은 다음과 같다.
 
1단계 : 내부순환로

1단계로 내부순환로 40.1km에 교통관리시스템을 구축하였다. 2000년 5월 설치공사를 착공하였으며 2001년 11월 시범운영을 거쳐 2002년 6월에 준공하였다. FTMS 도입으로 교통류의 실시간 관리가 가능해져 적정 통행속도를 유지할 수 있게 되었다. 또한, 돌발 상황에 신속하게 대처가 가능해져 이용자의 안전 향상에도 크게 기여하였다.

 

2단계 1공구 : 강변북로 잔여구간 및 북부간선도로

2단계 1공구에서는 북부간선도로 및 강변북로 잔여구간의 21.7km에 대해 시행되었으며, 2001년 11월에 사업을 시작하여 2004년 6월에 준공하였다. 이 사업으로 교통관리시스템 관리범위가 기존의 내부순환로, 올림픽대로에서 강변북로와 북부간선도로까지 확대되어 관리구간이 늘어났다. 이로 인해 도로전광표지판 1개소 당 표출 메시지 수가 증가하였고, 이를 보완하고자 도로전광표지판 메시지 표출방식을 변경하였다. 도형식 도로전광표지를 도입하여 운전자의 시인성을 향상시켜 정보제공 효과를 제고하였으며, 기존 전광표지의 정보전달 한계를 극복하였다. 또한, 자료의 원활한 가공, 처리를 위해 주전산기 및 데이터베이스를 증설하였으며, 해킹 등 외부침입에 대한 대응을 강화하기 위해 기존에 운영 중이던 방화벽 시스템 이외에 침입탐지 시스템을 도입하여 시스템 보안을 강화하였다.

 

2단계 2공구 : 올림픽대로 및 노들길, 한강교량

2단계 2공구에서는 올림픽대로 및 노들길 한강교량 49.3km에 교통정보시스템을 구축하였으며, 2003년 10월에 착공하여 2005년 9월에 준공하였다. 이 사업에서는 무선통신 인프라 발전 및 무선단말기 소비급증 추세를 반영하여 핸드폰 및 PDA를 통한 도시고속도로 교통정보 제공 서비스를 시작하였다. 또한, 도로변에 설치된 기상관측장비와 도로표면에 설치된 습도, 온도센서 등으로 부터 기상정보를 수집하는 도로 기상정보 수집체계(RWIS: Road Weather Information System)가 도입되어 국지적이고 돌발적인 기상변화에 대한 정보를 운전자에게 제공하였다. 이와 함께 도로 운전자에게 차로 사용여부에 관한 정보를 실시간으로 제공하여 차로이용의 효율성 증진 및 운전자 안전성 향상을 도모하였다.

 

3단계 : 동부간선도로와 경부고속도로(서울시 관리구간)

3단계는 동부간선도로와 경부고속도로(서울시 관리구간) 45.7km에 대해 FTMS를 설치하였으며 2005년 4월에 착공하여 2007년 4월에 완공되었다. 3단계 사업에서는 상습 침수지역인 동부간선도로와 한강 인근 도시고속도로의 침수 시 대응체계가 마련되었다. 수위 상승 시의 정보제공 및 진입차단 사전전략과 전 구간 본선차단 및 관련 운영전략을 수립하였다. 또한, 도로전광표지 교통정보 표출전략을 동적으로 변경하여 돌발 정보사항을 우선적으로 제공하고 영향권 도로전광표지에 자동으로 표출되도록 하였다.

<그림 3> 서울시 FTMS 구축현황도
서울시는 올림픽대로에 도시고속도로 관리시스템 도입 후 내부순환로, 강변북로 잔여구간 및 북부간선도로, 올림픽대로 및 노들길, 한강교량과 동부간선도로와 경부고속도로로 확대사업을 추진했다.
자료: 서울특별시 (2007)
 

도시고속도로 교통관리센터 설립 및 외부 정보연계 체계 구축

서울시에서는 2000년 12월 교통관리 센터명칭, 운영방법 등을 규정한 “도시고속도로 교통관리센터 추진계획”을 수립하였으며, 2001년 3월에는 센터 운영을 위한 세부 추진계획 등을 수립하고 센터 구성 준비인력을 배치하였다. 내부순환로 교통관리시스템 설치공사가 진행 중이던 2001년 4월에 센터 조직, 운영 및 유지관리 방안, 고속도로 순찰대 발대 등을 주요 내용으로 하는 “도시고속도로 교통관리시스템 운영계획”을 수립하였으며, 2002년 3월 도시고속도로 교통관리센터를 설립하고 본격적인 운영을 시작하였다.

도시고속도로 교통관리센터는 교통정보 수집 및 제공을 위한 현장시스템, 교통정보 가공 및 분석시스템, 시스템 운영 및 외부연계를 총괄하기 위한 센터시스템으로 구성된다. 또한 검지기, CCTV(Closed-circuit television), RWIS 등으로부터 수집한 교통 및 기상정보를 한국도로공사, 서울지방경찰청, 서울시 방재센터 등 여러 외부기관과 연계하는 체계를 구축하였다.

<그림 4> 도시고속도로 교통관리시스템 개념도
도시고속도로 교통관리센터를 설립하고, 관리시스템을 체계적으로 운영하기 위해 노력하였다. 서울시는 도시고속도로 교통관리센터에서 일반이용자와 외부기관에 연계한 시스템을 구성하였다.
서울특별시 (2013)
 

도시고속도로 정보수집 및 제공, 제어를 위해 설치된 현장시스템 정보수집시설물은 2013년 기준 총 1,193개 (Vehicle Detection System, VDS: 1,047개; CCTV: 144개; RWIS: 2개)이며, 정보제공 및 교통류제어 시설물은 325개 (Variable Message Signs, VMS: 260개; Ramp Metering System, RMS: 30개; Lane Control System, LCS: 33개; 끼어들기: 2개)와 인터넷, ARS/FAX가 있다.

<표 1> 서울도시고속도로 FTMS 설치 현황

서울도시고속도로 FTMS 설치 현황
구분 정보수집 정보제공
VDS AVI CCTV RWIS VMS RMS LCS 끼어
들기
인터넷 기타
영상 루프
1단계 215 24 - 38 - 62 12 - - 웹페이지 ARS/
FAX
2단계 120 2 - 21 - 43 - - -
217 124 철거 40 2 81 - 19 -
3단계 194 10 - 36 - 61 18 14 2
남산권 - 141 철거 9 - 13 - - -
4단계 진행중
5단계 예정

자료: 서울시 (2013)

<표 2> FTMS 외부정보연계체계

FTMS 외부정보연계체계
구분 정보내용 주기 정보활용
발신 서울지방 경찰청 지점소통정보(1분단위)
구간소통정보(1분단위), 돌발정보
1분 -
CCTV 영상 - -
도로공사 구간 소통정보(1분단위) 5분 -
교통방송 CCTV 영상 - -
서울교통정보센터
(TOPIS)
구간 소통정보(1분단위) 5분 -
CCTV 영상 - -
인천국제공항
고속도로
구간소통정보(1분단위), 돌발정보 5분 -
수신 인천국제공항
고속도로
인천공항고속도로 소통정보(북로JC~공항) 10분 인터넷 소통정보 제공
한국도로공사 경부고속도로 소통정보(한남~신갈)
외곽순환도로(퇴계원~일산)
5분 인터넷 소통정보 제공
운영단말, 인터넷지도 표출
소방방재본부
(서울종합방재센터)
기상 정보 1분 인터넷 기상정보 제공
댐 정보, 한강수위 정보, 강수량 정보 - 운영단말
남산권
교통자료
구간 소통정보(1분단위) 1분 VMS를 통한 남산권 교통정보 표출

 자료: 서울시 (2013)
 

주요성과

FTMS 도입을 통한 사회적 경제적 편익

서울특별시 2007년 보고서에 따르면 서울시 FTMS 도입에 따라 본선통행시간절감, 효과적 경로전환, 돌발처리시간절감, 에너지절감, 환경개선 등의 사회적 편익이 발생하는 것으로 나타났다. <그림5>와 같이 FTMS 1단계 사업 개통 이후 2단계 사업이 진행됨에 따라 FTMS가 점차적으로 확대되면서 사회적 편익이 증가하는 것으로 나타났다. 세부 항목별로 살펴보면, 도시고속도로 본선의 통행시간절감에 따른 편익이 가장 크게 나타나며, 그 다음으로 에너지절감, 돌발처리시간절감, 경로전환, 환경개선의 순으로 편익이 발생하는 것으로 나타났다.

<그림 5> FTMS 도입에 따른 연차별 사회적 편익
도시고속도로 관리시스템이 점차 확대되며 본선의 통행시간절감에 따른 편익이 2003년보다 2007년에 3배이상 늘어난 수치를 보인다.
자료: 서울특별시 (2007)
 

FTMS에 대한 시민들의 높은 만족도, 신뢰도

서울특별시 (2007)에 따르면, FTMS의 교통정보제공시스템이 고속도로 이용자의 통행에 도움이 되는 것으로 나타났다. VMS의 효과에 대한 설문 조사 결과, VMS 정보제공이 승용차 이용에 도움이 되었는지에 대한 질문에 전반적으로 도움이 되었다고 응답하였다. 세부적으로는 교통상황을 파악하는데(3.65점) 가장 큰 도움을 받는 것으로 나타났고, 그 다음으로 심리적 안정감인(3.3점) 것으로 나타났다.

<그림 6> VMS 제공정보의 도움여부
고속도로 관리시스템의 도로전광표지판의 효과에 대한 설문조사 결과 교통상황 파악이 가장 도움이 되었다고 답했다.
자료: 서울특별시 (2007)

<그림 7> VMS 제공정보의 신뢰성
설문조사에 따르면 도로전광표지판에 대한 정보의 신뢰성에 대해 응답자들은 지체 및 정체 구간정보를 가장 많이 신뢰한다고 답했다. 그 밑으로는 돌발상황, 예상소요 시간정보, 진출입램프 혼잡정도로 답하였다.
자료: 서울특별시 (2007)

 

FTMS 정보이용건수 증가

운전자들의 FTMS 정보 이용률은 꾸준히 증가하는 것으로 나타났다. 서울시 2013년도 FTMS 운영결과 보고서에 따르면, 분석 초기년도인 2003년에 연간 약 2.2백만 건이던 정보이용건수가 2013년에는 11.7백만 건으로 약 520% 상승한 것으로 나타났다. 특히 인터넷을 통한 FTMS 정보이용 건수가 상당히 높았으며, 최근에는 스마트폰 이용자들의 급속한 증가에 따라 모바일기기를 통한 정보이용건수가 2013년 기준 연간 약 5.8백만 건에 달했다. 향후에는 SNS를 통해서 제공되는 고속도로 정보 이용률 또한 높아질 것으로 예측된다.

<표 3> 서울시 FTMS 교통정보제공 매체별 이용현황

서울시 FTMS 교통정보제공 매체별 이용현황
구 분 2003년 2004년 2005년 2006년 2007년 2008년 2009년 2010년 2011년 2012년 2013년
총 이용건수 2,256,940 2,780,286 3,026,974 4,276,123 4,593,626 4,862,232 5,930,403 10,449,609 18,117,411 13,612,320 11,777,260
인터넷 2,025,411 2,584,203 2,822,365 3,932,823 4,059,065 4,294,350 5,337,458 9,904,212 17,759,764 13,364,052 5,726,604
모바일 미 집계 5,811,771
ARS/FAX 222,342 185,664 192,151 321,624 501,039 528,204 545,110 491,263 316,693 178,101 122,922
문의전화 9,187 10,419 12,458 16,742 16,493 14,335 12,955 10,077 7,709 6,226 4,972
피쳐폰, PDA - - 518 4,934 17,029 25,343 34,880 44,057 25,155 54,753 7,794
트위터 - - - - - - - - 8,090 9,188 9,584

자료: 서울특별시 (2013)

 

향후 추진 방향

그동안 서울시는 FTMS 구축사업에 많은 인력과 비용을 투자하여 FTMS를 지속적으로 확장하여 왔으나, 어느 정도 한계점 또한 발견되었다. 그 중 현장에서 수집된 정보가 이용객에게 전달되는데 다소 시간이 지체되거나, 성능검사 결과 기준치에 미달된 설비가 조치되지 않는 등 교통수집시설의 보완이 필요하다는 의견이 제기되었다. 향후 FTMS의 성능 개선과 지속적인 발전을 위하여 다음과 같은 노력이 필요할 것이다.

 

교통량, 속도, 점유율 등 상용데이터 표출시간 단축

FTMS로부터 표출되는 교통정보의 신뢰성과 이용률의 증대를 위해서는 교통정보의 정확성, 즉시성, 편리성이 확보되어야 하며, 이를 위해 교통정보의 수집, 전달, 가공 및 제공시간을 최대한 단축할 수 있는 시스템이 구축되어야 한다. 하지만 현재 구축된 FTMS는 현장의 차량검지센서에서 차량데이터를 검지한 후 상용데이터로 활용되거나 교통정보센터의 전자지도상에 표출되는데 오랜 시간이 소요되어 일부 구간에 대해서는 실시간 정보제공이 원활하지 못하는 단점이 제기되었다. 따라서 향후 서버용량 증설 및 분산, 갱신주기 단축 등을 보완할 수 있도록 시스템 개선이 요구된다.

 

스마트하이웨이 구축

 

FTMS는 각종 검지기 및 정보 수집 장치를 통해 교통정보를 생성하고, 이를 바탕으로 서울시 고속도로를 관리하고 있으나, 여전히 수집정보의 한계 등으로 인해 고속도로의 체계적인 관리가 미비한 부분이 있다. 현재 국토해양부는 이러한 단점을 보완하고, 고속도로의 첨단화를 위해 “스마트하이웨이” 사업을 추진 중에 있다. 스마트하이웨이 사업은 고속도로를 지능화하여 이동성과 안전성을 획기적으로 개선하기 위한 여러 기술개발을 포함한다. 여기에는 다양한 상황에서 자동요금지불이 가능한 스마트 톨링(Smart tolling), 고속도로의 모든 상황을 실시간 파노라마 영상을 통해 실시간 자동 검지하는 시스템, 차량용 고속무선통신기술을 활용하여 차량이 고속으로 주행하면서 주변차량의 위치와 도로 상황 정보를 송수신하는 WAVE 시스템 등이 포함되어 있다. 따라서 장기적 관점에서 서울시는 FTMS에 스마트하이웨이와 같은 첨단 IT 기술을 융합하여 보다 안전하고, 신뢰할 수 있는 스마트 고속도로 관리시스템을 구축할 필요가 있다.

참고문헌

서울특별시시설관리공단, 2004, “서울도시고속도로 교통관리시스템 백서”
이경순, 김재우, 2006, “서울도시고속도로 교통관리시스템 운영현황 및 발전방향”, 교통 기술과 정책, 제3권 제2호
서울특별시, 2007, “도시고속도로 교통관리시스템 효과분석 및 평가”
한국교통연구원, 2007, “ITS 투자평가편람 작성을 위한 연구”
성지나, 소재현, 오영태, 2009, “exTMS기반의 고속도로 교통관리방안 효과분석에 관한 연구”, 한국ITS학회 논문지 제8권, 제5호
서울특별시, 2013, “FTMS 운영결과 보고”
서울특별시, 2013, “서울시 지능형교통체계(ITS) 수립계획”
 

정책수행시기

서울 도시고속도로 교통관리시스템(FTMS: Freeway Traffic Management System)은 1990년 중반에 서울연구원(당시 서울시정개발연구원)에 의해 처음으로 설계되어 1997년 7월에 최초의 FTMS가 올림픽대로 18km 구간에 구축되었다. 이어 6개월의 시범운영을 거쳐 1998년 2월에는 본격적인 사용이 시작되었다.
 
이후 FTMS 사업은 단계별로 확장, 추진되었는데, 1단계로 2000년 5월에서 2002년 6월에 걸쳐 내부순환로 40.1km를 커버하였고, 2단계로 2001년 11월에서 2004년 6월에 거쳐 강변북로 잔여구간과 북부간선도로를 포함하는 21.7km의 구간에 시스템을 구축하는 한편 2003년 10월에서 2005년 9월 사이에는 올림픽대로과 노들길 한강교량 49.3km에 교통정보시스템을 구축했다. 3단계 사업은 2005년 4월에서 2007년 4월 사이에 걸쳐 진행되었고 동부간선도로와 서울시관리대상의 경부고속도로를 포함하는 45.7km의 FTMS 구간 확장을 완성하였다. 4단계 사업은 도시고속도로가 아닌 주요 간선도로를 대상으로 이루어졌으며(P.5 ‘다른 정책과의 관련’ 참조) 5단계 사업은 강남순환고속도로 12.4km를 대상으로 추진 중에 있다. 표1은 도시고속도로를 대상으로 한 서울시 FTMS 사업의 추진 상황을 요약하여 보여준다.
 
2000년 12월에는 도시고속도로 교통관리센터 추진계획을 수립하였으며 2001년 4월에는 도시고속도로 교통관리시스템 운영계획을 수립하였다.
 

표 1. 서울 도시고속도로 교통관리시스템(FTMS) 단계별 사업 추진연표

  구간 공사시작 공사완료 구간길이
출범 올림픽대로 1997.7 1998.2 18km
1단계 내부순환로 2000.5 2002.6 40.1km
2단계 강변북로/북부간선도로 2001.11 2004.6 21.7km
올림픽대로/노들길 한강교량 2003.10 2005.9 49.3km
3단계 동부간선도로/경부고속도로 2005.4 2007.4 45.7km
5단계 강남순환도로 2015.5 2016.5 12.4km
      187.2km
  

정책 도입 당시 상황적 배경

1980년대의 한국경제의 급속성장과 자동차 산업의 발달은 급격한 교통량의 증가를 가져왔다. 전국의 자동차 보유대수 100만대를 돌파했고 1990년에 이르러서는 2백만 대를 웃돌게 되는데 이 중 약 1/2에 해당하는 백만 대 가량의 자동차가 서울에 집중되어 있었다. 서울시 자동차 보유대수는 5년이 채 안되어 두 배인 2백만으로 늘어난다. 이같은 서울시의 비약적인 자동차 증가는 혼잡으로 인한 통행시간의 증가, 교통사고 등 막대한 사회적 비용으로 이어졌다.
 
이시기에 교통정책 의사결정자들은 도로건설이나 교통시스템 확장 등 시설공급 위주의 접근방법에 한계성이 있다는 인식을 공유하면서 전통적인 교통정책에서 벗어난 새로운 교통문제 해결방안을 모색하게 되었다. 한편 당시 해외에서는 교통시설에 첨단기술을 접합시킨 지능형 교통체계(Intelligent Transportation System, ITS)에 대한 관심이 높아지고 있었다. ITS는 기본적으로 도로 건설과 같은 물리적인 인프라시설공급에 비해 비용이 적게 소요되면서 원활한 교통흐름을 가능하게 하여 기존의 교통시설을 보다 효율적으로 운용할 수 있게 해준다는 점에서 정책관련자에게 강하게 어필되는 혁신적인 방안으로서, 해외 여러 도시들이 ITS 도입에 점점 관심을 갖는 추세였다. 국내에서도 1990년대 들어 ITS에 관한 각종 연구개발사업과 시범사업을 추진되었다. 이에 서울시도 해외 ITS 선진기술 도입을 추진하게 되었고, 그 도입 초창기에 바로 ‘도시고속도로 교통관리시스템(Freeway Traffic Management System, FTMS)’ 사업을 대규모로 추진하기 시작하였다. 도시고속도로 교통관리시스템은 서울시 도시고속도로의 효율성을 한 계단 향상시킨 대표적인 ITS 사업 중 하나이다. 이 사업을 시작으로 국내 실정에 맞는 도시고속도로 관리시스템을 확대, 구축해 나가게 되었다.
 
도시고속도로 교통관리체계 구축사업의 법적근거는 국가통합교통체계효율화법(2009.12.10. 개정) 제77조(교통체계지능화사업의 시행)이다. 

 

정책의 중요성

서울 도시고속도로 교통관리시스템(FTMS)의 구축은 ITS에 대한 관심이 높아지던 1990년대 중반에 시작되었으며 서울시의 본격적인 ITS 도입을 의미했다.
 
ITS 즉 지능형 교통체계란, 교통수단 및 교통시설에 전자ㆍ제어 및 통신 등 첨단 기술을 접목하여 교통 정보 및 서비스를 제공하고 이를 활용함으로써 교통 체계의 운영 및 관리를 과학화, 자동화하고, 교통의 효율성과 안정성을 향상시키는 교통체계를 말한다.
 
FTMS의 도입으로 도시고속도로의 실시간 교통관리, 자동 정보 수집 등이 가능해져 기존에 인력으로 운영되던 교통시스템의 비효율성을 개선하였고, 교통상황에 따라 즉각적인 대응을 할 수 있게 되었다.

 

다른 정책과의 관련

서울시 FTMS 4단계 사업

 
4단계 FTMS 구축 사업은 도시고속도로 주요우회도로를 대상으로 2011년 8월부터 2013년 8월에 걸쳐 총 연장 82.5Km 구간에 교통관리 시스템을 구축하였다.
 
FTMS 1, 2, 3단계 사업은 앞에서 설명한 바와 같이 올림픽대로, 내부순환로, 강변북로/북부간선도로, 노들길 한강교량, 동부간선도로, (서울시 관리대상)경부고속도로에 교통관리시스템을 순차적으로 설치하였으나 4단계 사업은 도시고속도로의 주요 간선도로로 그 대상의 폭을 넓혔다. 이는 주요 우회도로를 포함하는 확장된 실시간 교통관리시스템을 통하여 교통수요를 분산하고 교통량의 최적분배를 가능하도록 하기 위함이며 그 대상 간선도로는 다음과 같다.
 
  • 1그룹 : 반포로, 한남로, 강남대로, 헌릉로, 동작대로, 두무개길 등(42km)
  • 2그룹 : 화랑로, 정릉길, 세검정길, 진흥로, 통일로 등(23km)
  • 3그룹 : 동1, 2로(18km)
 
 

FTMS 시스템 고도화

 
이러한 간선도로로의 FTMS 확대는 도시고속도로와 간선도로 간의 통합 연계를 강조하는 ‘FTMS 시스템 고도화’ 사업을 위한 초석을 마련해 주었다. FTMS 시스템 고도화 사업은 도시고속도로와 간선도로 간의 교통정보 연계 강화, 통합 연계 제어, 그리고 안전주행에 장애가 되는 위험요소를 사전에 알려주는 서비스 제공을 그 주요 목표로 한다. 관련내용은 정책의 개선방향을 다루는 마지막 절에서 좀 더 자세히 기술하였다.
 
 

고속도로 FTMS

 
FTMS는 서울 도시고속도로 뿐 아니라 한국도로공사 관리 대상 전국 고속도로에서도 추진되었다. 고속도로는 현재 우리나라 도로 중 ITS가 잘 구축돼 있는 곳으로, 거의 100%에 가까운 고속도로 ITS 구축률은 FTMS 프로젝트의 확대 덕분이라고 볼 수 있다.
 
한국도로공사는 전국 고속도로를 지능화하고 이를 통해 고속도로 관리를 효율화하기 위해 지난 1993년부터 지금까지 경부고속도로 등 24개 고속도로 노선 총 2646㎞ 구간에 초고속 광통신망을 구축해 운영하고 있다.
 
이 통신망은 도로공사의 업무수행을 위한 IT인프라로서 기능을 제공할 뿐만 아니라 FTMS, 통행료징수시스템(TCS), 하이패스시스템, 긴급전화 등을 위한 현장 통신망으로도 활용되고 있다. 

 

정책목표 및 과정

도시고속도로 교통관리시스템은 크게 고속도로의 효율성 향상을 목표로 하며 좀 더 세부적인 정책목표는 다음의 다섯 가지로 요약할 수 있다.
 
  • 도시고속도로의 교통 및 도로상황을 실시간으로 파악하여, 교통정체의 원인을 파악하고 개선사항을 도출함으로써 교통관리체계의 효율화를 도모
  • 도시고속도로 이동성 확보(통행속도 40km/h 이상 유지)
  • 안전한 도시고속도로(교통사고 사망률 제로)
  • 유고상황 자동감지 및 신속한 처리를 통하여 비정기적 교통정체의 원인을 제거함으로써 통행비용 감소
  • 도로 이용자와 사용자에게 맞는 교통정보 제공을 통해 편리하고 쾌적한 교통환경 구축

주 정책내용

FTMS(Freeway Traffic Management System)는 고속도로 교통관리시스템을 줄여서 일컫는 약어로, 서울시 도시고속도로 교통관리시스템은 서울시가 도시고속도로를 이용하는 운전자들에게 상세한 교통정보를 실시간으로 제공하고 교통상황을 중앙집중식으로 관리하기 위해 구축한 고속도로용 지능형교통시스템(ITS)라고 할 수 있다.
 
ITS는 하드웨어(도로, 교통시설, 통신시설, 전기, 전자, 자동차)와 소프트웨어(운영기법, 정보처리기법)를 결합하는 다양한 형태의 기술이 합쳐져서 마치 시스템의 자체 지능과 같은 기능기관을 형성하고 이를 통해 노동력을 많이 동원하지 않으면서 효율적으로 교통류를 처리해주는 시스템이다. 개개인의 통행자에게는 최적의 경로 정보를 제공해 편리하고 안전한 통행을 유도하고, 유고상황 등 정체의 원인을 신속하게 감지, 파악하여 해소 또는 해결함으로써 궁극적으로는 교통시스템 전체의 효율성을 극대화 시키는 것이 ITS의 구축 목적이다.
 
결국 각종 교통상황 정보의 수집과 수집된 정보의 처리 및 활용이 FTMS의 주 기능인데, 정보의 수집은 도로 밑에 설치되어 차량 운행상황을 감지해주는 루프식차량검지기(loop detector), 영상촬영을 통해 소통상황을 파악하는 영상식차량검지기, CCTV, 긴급전화 등을 통해서 이루어진다. 또한 도로 이용자들의 제보도 정보의 중요한 제공처가 된다. 그림1은 정보수집, 정보처리, 정보제공의 과정에 동원되는 기기 및 정보매체를 도식적으로 또 실체적으로 보여준다.


 
2013년 현재 서울시 도시고속도로에는 1,047대의 차량검지기와 144대의 CCTV, 2개의 RWIS(Road Weather Information System) 등 총 1,193 개의 교통정보 수집 기기가 현장에 설치되어 있으며 정보제공매체로는 인터넷 홈페이지, ARS, FAX 외에 260대의 도로전광표지판(Variable Message Signs, VMS)가 역시 현장에 설치되어 있다. 그 밖에 교통류제어 장치라 할 수 있는 RMS(Ramp Metering System) 30개, LSC(Lane Control System) 33개, 끼어들기 제어기 2개 등이 있다.
 
아래 표2는 서울시 도시고속도로 교통관리시스템을 구성하는 현장 정보수집 기기들의 설치 현황을 FTMS 사업단계별로 보여준다. 이렇게 수집된 정보는 고속도로상의 모든 교통정보가 한 곳에 모이는 고속도로 교통정보센터로 집중된다. 교통정보센터에서는 수집된 정보를 사용자에게 직접 제공하기도 하고 외부 연계기관에 보내기도 한다. 또 타 연계기관으로부터 필요한 정보를 받기도 하여 사용자에게 여러 매체를 통해 제공하는데 그 내용은 표3에 요약되어 있다.
 

그림 1. FTMS 정보수집·처리·제공




출처: 서울시(2013)

 

표 2. 서울도시고속도로 FTMS 설치 현황

구분 정보수집설비 정보제공 및 제어설비
VDS CCTV RWIS VMS RMS LCS 끼어
들기
인터넷 기타
영상 루프
1단계 213 24 38 - 62 12 - - 웹페이지 ARS/
FAX
2단계 120 2 22 - 43 - - -
218 124 40 2 81 - 19 -
3단계 194 10 36 - 61 19 14 2
5단계 예정

자료: 서울시(2013, 2014)

※참고사항:
VDS: 차량검지기(Vehicle Detection System)
RWIS: 도로기상정보시스템(Road Weather Information System)
VMS: 도로전광표지 (Variable Message Sign)
CCTV: 폐쇄회로 TV (Closed-Circuit Television)
RMS: 연결로 제어시스템 (Ramp Metering System)
LCS: 차로제어시스템 (Lane Control System)

 

표 3. FTMS 외부 정보연계체계

구분 정보내용 주기 정보활용
발신 서울지방 경찰청 지점소통정보(1분단위)
구간소통정보(1분단위), 돌발정보
1분 -
CCTV 영상 - -
도로공사 구간 소통정보(1분단위) 5분 -
교통방송 CCTV 영상 - -
서울교통정보센터
(TOPIS)
구간 소통정보(1분단위) 5분 -
CCTV 영상 - -
인천국제공항
고속도로
구간소통정보(1분단위), 돌발정보 5분 -
수신 인천국제공항
고속도로
인천공항고속도로 소통정보(북로JC~공항) 10분 인터넷 소통정보 제공
한국도로공사 경부고속도로 소통정보(한남~신갈)
외곽순환도로(퇴계원~일산)
5분 인터넷 소통정보 제공
운영단말, 인터넷지도 표출
소방방재본부
(서울종합방재센터)
기상 정보 1분 인터넷 기상정보 제공
댐 정보, 한강수위 정보, 강수량 정보 - 운영단말
남산권
교통자료
구간 소통정보(1분단위) 1분 VMS를 통한 남산권 교통정보 표출

자료: 서울시(2013)

 
서울시 FTMS는 이러한 초고속통신망을 근간으로 해서 도시고속도로 9개 구간에 걸쳐 180.4㎞(2007년 4월 현재)가 구축되어 있다. 2013년 현재 서울시 도시고속도로에는 1041대의 차량검지기와 144대의 CCTV, 260대의 도로전광표지판 등이 교통정보 수집과 제공을 위해 설치되어 있다.
 
고속도로 교통정보센터는 24시간 입체적인 교통관리와, 신속, 정확한 실시간 교통정보를 제공하는 도로공사의 정보 원천 역할을 하고 있다. 교통정보센터는 고속도로에서 교통사고나 재난 등 유고 및 긴급상황이 발생할 경우 신속한 교통관리를 해줄 뿐만 아니라 실시간 교통정보를 정확하게 수집해 분석한 후 신속하게 제공함으로써 교통소통을 원활하게 해준다. 특히 고속도로뿐만 아니라 국도, 시가지도로 등의 교통정보까지 통합해 제공함으로써, 운전자들이 다양한 운전경로 중 최적의 경로를 선택할 수 있게 도와준다. 통합된 교통정보는 TV, 라디오, DMB 등 다양한 방송매체와 휴대전화, PDA, 내비게이션, 자동응답전화, 인터넷 등을 통해 실시간으로 제공되며 고속도로를 운전하는 운전자들은 도로상에 설치돼 있는 도로전광표지판을 통해 소통상황을 파악할 수 있다.

 

기술적인 내용

도시고속도로 교통관리시스템은 교통정보 수집 및 제공을 위한 ‘현장시스템’과 교통정보 가공 및 분석, 시스템 운영 및 외부연계를 총괄하기 위한 ‘센터시스템’으로 구성된다. 그림3에서 보이듯이 차량검지기, CCTV(Closed-circuit television), RWIS(Road Weather Information Systems) 등으로부터 수집한 교통 및 기상정보가 센터시스템의 일부인 정보가공체계에 의해 가공, 분석되면서 자동응답장치(ARS)나 인터넷을 통해 이용자에게 제공되기도 하고 VMS(Variable Message Signs) 등 현장의 정보제공기기를 통해 디스플레이 되기도 하며, 또 정보망으로 연계되어 있는 한국도로공사, 서울지방경찰청, 서울시 방재센터 등의 기관들과 정보를 주고받는다.
 
아래의 그림2은 도시고속도로 교통관리시스템의 구성요소와 이들 간의 상호 연계를 도식적으로 보여준다.
 

그림 2. 도시고속도로 교통관리시스템 구성

출처: 서울특별시(2016)


2013년 현재 서울시 도시고속도로에는 1,047대의 차량검지기와 144대의 CCTV, 2개의 RWIS(Road Weather Information System) 등 총 1,193 개의 교통정보 수집 기기가 현장에 설치되어 있으며 정보제공매체로는 인터넷 홈페이지, ARS, FAX 외에 260대의 도로전광표지판(Variable Message Signs, VMS)가 역시 현장에 설치되어 있다. 그 밖에 교통류제어 장치라 할 수 있는 RMS(Ramp Metering System) 30개, LSC(Lane Control System) 33개, 끼어들기 제어기 2개 등이 있다. 

 

정책효과

사회적 편익

 
서울시 도시고속도로 교통관리시스템 3단계 사업이 준공된 2007년 말에 발표된 보고서(서울특별시 2007)에서 1, 2, 3단계의 FTMS의 효과를 사회적 편익의 개념으로 분석했는데, 그 결과는 아래 표4와 같으며, 각 편익항목을 측정하는 데 사용된 척도는 표5와 같다. 즉, 사회적 편익은 FTMS 설치 구간 내의 통행시간절감, 우회에 의한 시간절감, 돌발상황처리에 의한 시간절감, 에너지절감, 대기질 개선 등으로 나누어 평가했는데 구간 내 시간절감 편익이 전체의 66% 이상을 차지한 것을 볼 수 있고 에너지 절감과 돌발상황처리에 의한 시간절감도 각각 13%, 15%의 기여를 한 것으로 분석되었다.
한편, 1단계 사업이 완료되어 안정기에 접어들은 2003년과 이후의 편익 증감 추이를 볼 때 시스템의 네트웍이 확장됨에 따라 편익의 크기가 대체적으로 증가하게 되는 걸 볼 수 있다. 2007년에 전년대비 에너지절감과 대기질 개선으로 인한 편익이 일시적으로 감소한 것은 에너지소비량과 대기오염물질배출량을 직접적으로 결정하는 교통량과 통행거리의 증가가 통행속도 증가에 따른 절감에 의해 상쇄되지 못했기 때문이다.

표 4. 도시고속도로 교통관리시스템의 사회적 편익

(단위: 백만원)                                                                                                 
 


출처: 서울특별시, 2007, 국토해양부(2009)에서 재인용

 

표 5. 편익항목별 효과척도


출처: 국토해양부, 2009

 
 

이용자 지불용의액(willingness-to-pay)

 
정보제공에 따른 이용자만족도는 도시고속도로 교통관리시스템 정보제공매체(가변전광표지판 제외)에 대한 지불용의액 설문조사를 통해 정성적 평가항목을 계량화하여 편익을 산정하였으며, 정성적 편익은 정보제공매체별 건당 평균지불용의액과 연간 매체별 이용건수를 곱하여 산정하였는데 표6에서 볼 수 있듯이 당시 다른 매체에 비해 이용도가 월등히 높았던 인터넷 교통정보가 가장 많은 편익을 발생시킨 것으로 나타났다.
 

표 6. 도시고속도로 교통관리시스템 정보매체별 지불용의액, 연간 이용건수와 편익

출처: 국토해양부 2009

 
가변전광표지판(VMS)의 경우 이용이 선택사항이 아니므로 위의 지불용의액 조사에서 제외되었는데, 그 대신 설문조사를 통해 정보에 대한 신뢰성을 조사했다. 이용자들은 전반적으로 전광판표출정보를 신뢰하는 것으로 나타났으며. 정보 유형별로는 고속도로 지체 및 정체 구간 정보를 가장 신뢰하고(5점 만점에 3.64점), 돌발상황정보도 다음으로 높은 신뢰도 점수(3.54점)를 받았다(서울특별시 2007).
 
보다 최근에 이루어진 조사에 의하면 2013년 운전자 FTMS 정보 이용률은 2007년 조사 당시의 4.6백만 건에 비해 현저히 늘어난 11.7백만 건으로 인터넷을 통한 이용 건수는 여전히 높은 가운데, 최근 스마트폰을 비롯한 모바일기기 이용의 급속한 증가에 따라 모바일기기를 통한 정보이용건수만 2013년에 약 5.8백만 건에 이른 것으로 나타났다. 매체별 이용건수의 연도별 현황은 표7과 같다.
 

표 7. 서울시 FTMS 교통정보제공 매체별 이용현황

(단위 : 건/년)
구 분 2003년 2004년 2005년 2006년 2007년 2008년 2009년 2010년 2011년 2012년 2013년
총이용건수 2,256,940 2,780,286 3,026,974 4,276,123 4,593,626 4,862,232 5,930,403 10,449,609 18,117,411 13,612,320 11,777,260
인터넷 2,025,411 2,584,203 2,822,365 3,932,823 4,059,065 4,294,350 5,337,458 9,904,212 17,759,764 13,364,052 5,726,604
모바일 미 집계 5,811,771
ARS/FAX 222,342 185,664 192,151 321,624 501,039 528,204 545,110 491,263 316,693 178,101 122,922
문의전화 9,187 10,419 12,458 16,742 16,493 14,335 12,955 10,077 7,709 6,226 4,972
피쳐폰, PDA - - 518 4,934 17,029 25,343 34,880 44,057 25,155 54,753 7,794
트위터 - - - - - - - - 8,090 9,188 9,584

출처: 서울특별시 (2013)


 

정책시행상 한계점 및 해결방안

지난 20년간의 서울시 도시고속도로 교통관리시스템 구축과 운영 경험은 대체로 긍정적이나 다음 세 가지 측면에서 개선점을 찾을 수 있다.
 
  • 응용기술의 성능
  • 교통관리스템의 노후화에 따른 교체비용 예산확보
  • 간선도로와의 ITS 연계

 
응용기술의 성능

 
교통정보 수집장비 및 설비의 성능에 대한 보완이 필요한 것으로 나타났다. 이에 서울시 시설관리공단 교통정보처에서는 도시고속도로 교통관리시스템 ITS 성능평가 기본계획을 수립하는데 차량검지기 전수조사와 영상프레임 분석, 교통량상대검사, 혹은 영상검지기 튜닝작업을 통해 검지기 별 교통량 및 속도 측정의 정확도 검사를 위한 분석의 틀을 마련하고 있다(서울특별시 시설관리공단 2014). 성능검사와 함께, 검사결과에 따른 기준치 미달 설비에 대한 조처에 관한 철저한 관리도 필요할 것이다.
 
또 일부 FTMS 구간에 대해서, 실시간 정보제공의 한계가 지적된 바 있었다. 현장의 차량검지기에서 차량데이터를 수집한 후 이것이 상용데이터로 활용되거나 교통정보센터의 전자지도에 표출되는데 소요되는 시간이 길거나 갱신주기가 길다는 것이므로 서버용량 증설 및 분산으로 정보가공 시간을 단축하고, 갱신주기 단축을 통해 정보의 실시간성에 보다 근접하기 위한 노력이 필요하다.
 
 
 

노후화에 따른 시설물 교체 예산 확보

 
서울시 도시고속도로 교통관리시스템 운영 및 유지관리계획에 따르면, 2015년 세부계획에 교통관리시스템 사전 점검활동 강화를 통한 시스템 무장애 실현이 포함되어 있다. 정기점검 이외에도 교통정보 이용이 많은 기간(명절, 장마철)에 대비하여 장애예방 특별점검을 실시하여 서비스 만족도를 향상시키는 것을 내용으로 하는데 교통관리시스템 노후화에 따른 교체 비용을 위한 예산확보의 어려움이 문제점으로 제기된 바 있다. 2016년 사업계획에서는 센터시스템 및 현장시스템의 시설물 유지관리와 차량검지기 성능평가 추진 및 노후 교통관리시스템 성능개선이 포함되어 있고, 이 중 노후교통관리시스템 성능개선 소요예산 26.9억 원이 시 재정으로 자체확보 되었다. 유지관리는 서울 시설관리공단에 위탁하여 관리하고 있다(국토교통부 2015).

 

FTMS 시스템고도화 계획

 
서울시 도시교통정비기본계획(서울특별시 2014)과 서울시 지능형교통체계(ITS) 기본계획(서울특별시 2013)에는 추진시책의 하나로 ‘FTMS 시스템 고도화’가 포함되어 있다. 지금까지의 도시고속도로 교통관리시스템의 성공적인 운영을 토대로 운영의 효율을 한 단계 상승시키기 위해 도시고속도로와 간선도로 간의 운영을 통합적으로 하는 것을 그 골자로 하고 있으며 추가적으로 안전을 위한 정보제공 서비스의 구축도 포함하고 있다.
 
실제로 2011년부터 2013년 사이에 실시된 FTMS 4단계 사업은 도시고속도로의 주요 우회도로인 간선도로에 교통관리시스템을 구축하였는데 그 주목적이 교통수요를 도시고속도로와 우회도로 간에 최적으로 분산하는데 있었다.
 
이렇게 간선도로로 확장된 교통관리시스템을 바탕으로 FTMS 시스템 고도화 사업을 다음의 세 방향으로 추진할 계획이다.
 
도시고속도로와 간선도로 간의 교통정보 연계 강화
실시간 교통상황에 따라 간선도로와의 통합 연계 제어를 시행하여 도시고속도로 진입진출의 제어를 확대
도시고속도로 상의 위험구간 등 안전주행에 장애가 되는 요소를 사전에 알려주는 서비스 제공
 
또한 도시고속도로 본선부에 가변속도제어 및 가변차로제어를 실시하여 교통류의 원활한 흐름을 유도할 계획이다. 가변속도제어는 교통상황 및 기상정보 등을 토대로 운전자에게 최적의 교통류 유지를 위한 속도를 지정해주는 기법이며 이를 통해 안전한 통행은 물론 도로의 가용용량을 극대화함으로써 도시고속도로 본선부의 소통을 원활히 해주는 효과가 있다. 가변차로제어는 돌발상황이나 긴급차량 처리가 필요한 응급상황 시 차로를 적정속도와 함께 임시로 지정해주는 기법이다(서울특별시 2014).
 
FTMS 시스템고도화의 연도별 추진계획은 아래 표8과 같다.
 
 

표 8. FTMS 시스템 고도화 연차별 추진계획

 


출처: 서울특별시, 도시교통정비기본계획, 2014

 
도시고속도로 교통관리시스템 설비의 성능검사와 노후설비 교체가 효과적으로 이루어지고, FTMS 시스템 고도화 사업이 계획에 따라 추진되며, 더 나아가 민간에서 수집, 제공되고 있는 교통정보와 상호 연계가 이루어지면 지금보다도 더 효율적인 교통류 운영이 가능해질 것으로 보인다. 

 

참고문헌

  • 교통신문 “서울도시고속도로 똑똑해진다”(이상택), 2007.4.2
  • 국토교통부, 2015, 2015년도 지능형교통체계(ITS) 시행계획
  • , 2009, ITS사업 효과분석 및 평가방안에 대한 연구, 한국교통연구원 최종보고서.
  • 서울특별시시설관리공단, 2014, 서울도시고속도로 교통관리시스템 ITS 성능평가 기본계획
  • , 2004, “서울도시고속도로 교통관리시스템 백서”
  • 이경순, 김재우, 2006, “서울도시고속도로 교통관리시스템 운영현황 및 발전방향”, 교통 기술과 정책, 제3권 제2호
  • , 2007, “도시고속도로 교통관리시스템 효과분석 및 평가”
  • , 2007, “ITS 투자평가편람 작성을 위한 연구”
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  • 서울특별시, 2015, 강남순환고속도로 교통관리시스템 구축 – 사업별설명서
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