V2X

Posted Oct 10, 2026 Updated Oct 25, 2026

By junsu

25 min read

V2X

ITS(Intelligent Transport Systems)

교통의 효율성과 안전성을 높이는 지능형 교통체계
교통수단과 교통시설에 첨단 기술을 접목해 운영과 관리를 지원
예시 : 교통카드 환승, 하이패스, 내비게이션, 대중교통 실시간 위치 정보 등

C-ITS(Cooperative Intelligent Transport Systems)

차량, 도로 인프라, 보행자 단말이 서로 정보를 공유하는 협력형 교통체계

단계	기존 ITS (센터 중심)	C-ITS (참여자 간 협력)
수집	도로 검지기, CCTV, 차량 위치 자료	차량과 인프라가 자신의 상태를 직접 감지
운영	센터가 정보를 모아 분석 및 관제	V2X로 주변 개체와 직접 정보 교환
활용	교통정보 안내, 신호 운영에 반영	급정거 등 위험에 각 개체가 즉시 대응

기존 ITS는 정보가 센터를 거쳐 전달되므로 반영이 느린 반면, C-ITS는 개체 간 직접 통신으로 100ms 수준의 짧은 지연 안에 위험을 전달할 수 있음

V2X 이란

V2X(Vehicle-to-Everything)는 차량이 주변의 모든 것(다른 차량, 도로 인프라, 보행자, 네트워크 등)과 무선으로 정보를 주고받는 통신 기술이다.

자율주행차는 카메라, 라이다, 레이더 같은 센서로 주변을 인식하지만, 센서는 시야(Line-of-Sight) 에 의존하기 때문에 한계가 있다.

앞의 대형 트럭에 가려진 전방 차량의 급정거
건물에 가려진 교차로 너머에서 달려오는 차량
아직 보이지 않는 신호등의 남은 시간
수 km 앞의 사고나 공사 구간

V2X는 이런 정보를 무선 통신으로 미리 전달받아 센서의 한계를 보완한다. 그래서 V2X를 “보이지 않는 곳을 보는 센서”라고 부르기도 한다. V2X는 통신 대상에 따라 크게 V2V, V2I, V2P, V2N으로 나뉜다.

                 ┌──────────┐
                 │ Network  │  (V2N)
                 │ (Cloud)  │
                 └────▲─────┘
                      │
┌──────────┐     ┌────┴─────┐     ┌──────────┐
│ Vehicle  │◄───►│ Vehicle  │◄───►│   RSU    │
│          │ V2V │  (OBU)   │ V2I │ (신호등)  │
└──────────┘     └────┬─────┘     └──────────┘
                      │
                      ▼  (V2P)
                 ┌──────────┐
                 │Pedestrian│
                 └──────────┘

V2V

V2V(Vehicle-to-Vehicle)는 차량과 차량 간의 직접 통신이다.

각 차량은 자신의 위치, 속도, 방향, 가속도, 브레이크 상태 등을 초당 약 10회 주변에 브로드캐스트하고, 주변 차량은 이 정보를 받아 충돌 위험을 판단한다.

전방 추돌 경고(FCW, Forward Collision Warning)
교차로 충돌 경고(IMA, Intersection Movement Assist)
비상 전자 브레이크등(EEBL, Emergency Electronic Brake Light) : 앞앞 차량의 급제동 알림
사각지대 / 차선 변경 경고(BSW/LCW)
군집 주행(Platooning)

기지국 등 인프라를 거치지 않고 차량끼리 직접 통신하기 때문에 지연 시간이 짧은 것이 핵심이다.

V2I

V2I(Vehicle-to-Infrastructure)는 차량과 도로 인프라(신호등, 노변 장치 RSU 등) 간의 통신이다.

신호 정보 제공(SPaT, Signal Phase and Timing) : 현재 신호와 남은 시간
교차로 지도 정보(MAP) : 차선 구조, 정지선 위치
도로 위험 정보(TIM, Traveler Information Message) : 공사, 사고, 노면 상태
신호 위반 경고, 감속 구간 안내
긴급 차량 신호 우선 처리

우리나라의 C-ITS(Cooperative Intelligent Transport Systems, 차세대 지능형 교통 시스템) 사업이 대표적인 V2I 활용 사례다.

V2P

V2P(Vehicle-to-Pedestrian)는 차량과 보행자(스마트폰, 웨어러블 기기 등) 간의 통신이다.

횡단보도 보행자 접근 경고
건물이나 주차 차량에 가려진 보행자 / 자전거 / 킥보드 탑승자 감지

보행자는 단말 배터리와 장비 보급 문제가 있어 V2V, V2I보다 상용화 속도는 느린 편이다. 대신 RSU에 설치된 카메라/센서가 보행자를 감지해 차량에 알려주는 방식(V2I 기반)도 함께 활용된다.

V2N

V2N(Vehicle-to-Network)은 차량이 이동통신망(LTE/5G 기지국)을 통해 클라우드나 서버와 통신하는 방식이다.

실시간 교통 정보, 정밀 지도(HD Map) 업데이트
원격 진단, OTA(Over-The-Air) 소프트웨어 업데이트
광역 위험 정보 제공

V2V, V2I처럼 근거리 직접 통신이 아니라 기지국을 거치기 때문에 지연 시간은 상대적으로 길지만, 넓은 범위의 정보를 받을 수 있다.

OBU

OBU(On-Board Unit)는 차량에 탑재되는 V2X 통신 단말기다.

차량의 CAN 버스, GPS 등에서 위치/속도/브레이크 상태 등을 수집해 BSM 같은 메시지를 생성하고 브로드캐스트한다.
주변 차량이나 RSU로부터 메시지를 수신하고, 서명을 검증한 뒤 위험 상황을 판단해 운전자(또는 자율주행 시스템)에게 경고한다.
메시지 서명/검증을 위한 인증서와 개인키를 안전하게 보관해야 하므로 HSM(Hardware Security Module) 이나 보안 칩을 함께 사용하는 경우가 많다.

공장에서 차량에 내장되는 형태와, 기존 차량에 추가로 장착하는 애프터마켓 형태(ASD, Aftermarket Safety Device)가 있다.

RSU

RSU(Roadside Unit)는 도로변(교차로, 신호등, 갠트리 등)에 설치되는 V2X 통신 장치다.

신호 제어기와 연동해 SPaT, MAP 메시지를 브로드캐스트한다.
도로 위험 정보, 공사/사고 정보를 차량에 전달한다.
차량으로부터 수신한 정보를 교통 관제 센터로 전달한다. (백홀망 연결)
차량에 인증서 갱신, CRL(인증서 폐기 목록) 등을 중계하는 역할을 하기도 한다.

OBU가 “차량의 V2X 단말”이라면, RSU는 “도로의 V2X 단말”이라고 생각하면 된다.

BSM

BSM(Basic Safety Message)은 미국 SAE J2735 표준에 정의된 V2V 안전 서비스의 핵심 메시지다. 차량은 BSM을 일반적으로 초당 10회(100ms 주기) 브로드캐스트하며, 메시지는 ASN.1로 정의되고 UPER로 인코딩된다. (유럽 ETSI 표준에서는 비슷한 역할을 하는 메시지를 CAM, Cooperative Awareness Message라고 부른다.)

BSM은 크게 두 부분으로 구성된다.

Part I - Core Data (필수)

필드	설명
msgCnt	메시지 순번 (0~127)
id	임시 ID (4바이트), 프라이버시 보호를 위해 주기적으로 변경
secMark	분 단위 내 밀리초 시각
lat / long / elev	위도, 경도, 고도
accuracy	위치 정확도
transmission	변속기 상태 (주행, 후진, 중립 등)
speed / heading	속도, 진행 방향
angle	조향각
accelSet	4축 가속도 (종/횡/수직 가속도, 요 레이트)
brakes	브레이크 상태 (ABS, 트랙션 컨트롤 등 포함)
size	차량 폭, 길이

Part II - 확장 데이터 (선택)

차량 이벤트 플래그 (비상등, 급제동, 에어백 전개 등)
경로 이력(Path History), 경로 예측(Path Prediction)
긴급 차량 정보, 날씨 정보 등

BSM은 그대로 전송되지 않고, IEEE 1609.2로 서명된 뒤 전송된다. 수신 측은 서명을 검증해 메시지가 신뢰할 수 있는 차량에서 보낸 것인지, 위변조되지 않았는지 확인한다. 또한 위치를 계속 브로드캐스트하기 때문에 추적 위험이 있어, 임시 ID와 서명용 가명 인증서를 주기적으로 함께 변경한다.

WAVE

WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments)는 IEEE 802.11p 기반의 차량 통신 기술이다. Wi-Fi 계열 기술을 차량 환경에 맞게 수정한 것으로, DSRC(Dedicated Short Range Communications)라고도 부른다.

DSRC와 WAVE는 같은 것일까?
엄밀히는 다르다. DSRC는 “차량용 근거리 전용 통신”이라는 분류 이름이고, WAVE는 IEEE가 만든 구체적인 프로토콜 스택(802.11p + IEEE 1609)이다. 미국은 1999년 FCC가 5.9GHz 대역을 DSRC용으로 배정했고, 이 대역에서 사용하는 표준이 WAVE이기 때문에 미국 V2X 맥락에서는 DSRC ≈ WAVE로 섞어 부른다.
반면 한국, 일본, 유럽에서 DSRC는 5.8GHz 요금 징수(톨링)용 통신을 가리키는 경우가 많다. 우리나라 하이패스, 일본 ETC, 유럽 CEN DSRC가 여기에 해당하며, 이는 WAVE와 호환되지 않는 별개의 기술이다.
구분 WAVE (미국식 DSRC) 톨링용 DSRC
주파수 5.9GHz 5.8GHz
기반 기술 Wi-Fi (802.11p) 지역별 독자 규격
용도 V2V, V2I 안전 서비스 고속도로 요금 징수
통신 형태 주변에 브로드캐스트 차량과 요금소 간 1:1
통신 거리 수백 m 수~수십 m
사례 미국 DSRC 시범사업 한국 하이패스, 일본 ETC, 유럽 CEN DSRC
따라서 국내 자료에서 “DSRC”가 나오면 V2X용 WAVE인지, 하이패스 같은 톨링 기술인지 문맥으로 구분해야 한다.

구분	WAVE (미국식 DSRC)	톨링용 DSRC
주파수	5.9GHz	5.8GHz
기반 기술	Wi-Fi (802.11p)	지역별 독자 규격
용도	V2V, V2I 안전 서비스	고속도로 요금 징수
통신 형태	주변에 브로드캐스트	차량과 요금소 간 1:1
통신 거리	수백 m	수~수십 m
사례	미국 DSRC 시범사업	한국 하이패스, 일본 ETC, 유럽 CEN DSRC

WAVE는 하위 계층인 IEEE 802.11p와 상위 계층인 IEEE 1609 표준군으로 구성된다.

┌─────────────────────────────────────────┐
│     Application (SAE J2735 BSM 등)      │
├─────────────────────┬───────────────────┤
│  WSMP (IEEE 1609.3) │    IPv6 / UDP     │
├─────────────────────┴───────────────────┤
│        Security (IEEE 1609.2)           │
├─────────────────────────────────────────┤
│  Multi-channel Operation (IEEE 1609.4)  │
├─────────────────────────────────────────┤
│        MAC / PHY (IEEE 802.11p)         │
└─────────────────────────────────────────┘

표준	내용
IEEE 802.11p	물리/MAC 계층. 5.9GHz 대역, 10MHz 채널 사용. 별도의 연결(Association) 과정 없이 바로 통신 (OCB 모드)
IEEE 1609.2	보안 서비스 (서명, 암호화, 인증서 형식)
IEEE 1609.3	네트워크 서비스, WSMP(WAVE Short Message Protocol)
IEEE 1609.4	다중 채널 운용 (제어 채널 CCH / 서비스 채널 SCH 전환)

일반 Wi-Fi는 AP에 접속(인증, 연결)하는 과정이 필요하지만, 고속으로 움직이는 차량은 그럴 시간이 없다. 그래서 802.11p는 연결 과정 없이 즉시 브로드캐스트할 수 있도록 설계되었다. 또한 IP 계층은 헤더가 크기 때문에, 안전 메시지는 가볍고 빠른 WSMP를 사용한다.

WAVE는 오랜 기간 검증된 기술이지만, 미국 FCC가 2020년 5.9GHz 대역을 재편하면서 ITS 대역을 C-V2X에 할당했고, 우리나라도 2023년 말 C-ITS 통신 방식을 LTE-V2X 단일 표준으로 결정하면서 점차 C-V2X로 무게중심이 옮겨가고 있다. (유럽은 802.11p 기반의 ITS-G5를 사용 중이다.)

C-V2X

C-V2X(Cellular V2X)는 3GPP에서 표준화한 이동통신(LTE/5G) 기반의 V2X 기술이다.

구분	3GPP 릴리즈	특징
LTE-V2X	Release 14 (2017)	기본 안전 서비스 (BSM 등)
LTE-V2X 개선	Release 15	반송파 집성, 고차 변조 등 성능 개선
NR-V2X (5G-V2X)	Release 16 (2020)	군집 주행, 센서 공유, 원격 주행 등 고도화 서비스

C-V2X는 두 가지 통신 인터페이스를 가진다.

PC5 (Sidelink, 직접 통신) : 기지국을 거치지 않고 단말 간 직접 통신. V2V, V2I, V2P에 사용된다. 이동통신 가입이나 기지국 커버리지가 없어도 동작한다.
Uu (네트워크 통신) : 기지국을 거쳐 서버와 통신. V2N에 사용된다.

PC5 직접 통신의 자원 할당 방식도 두 가지가 있다.

Mode 3 (NR에서는 Mode 1) : 기지국이 무선 자원을 스케줄링
Mode 4 (NR에서는 Mode 2) : 단말이 주변 채널을 센싱해 스스로 자원을 선택 (기지국 없이 동작, 안전 서비스에서 주로 사용)

WAVE vs C-V2X

구분	WAVE (DSRC)	C-V2X (LTE-V2X)
표준 단체	IEEE	3GPP
기반 기술	Wi-Fi (802.11p)	LTE / 5G
채널 접근	CSMA/CA (경쟁 기반)	SPS (센싱 기반 반지속적 스케줄링)
통신 범위/신뢰성	상대적으로 짧음	상대적으로 김 (코딩 이득 등)
네트워크 연동	별도 구축 필요	기존 이동통신망 활용 가능 (Uu)
진화 경로	802.11bd (NGV)	NR-V2X (5G)

중요한 점은 통신 방식(하위 계층)이 달라도 상위 계층은 공유한다는 것이다. 미국 기준으로 C-V2X를 사용하더라도 메시지는 SAE J2735(BSM 등), 보안은 IEEE 1609.2, 인증서 관리는 IEEE 1609.2.1(SCMS)을 그대로 사용한다. 즉, 무선 기술이 WAVE에서 C-V2X로 바뀌더라도 ASN.1로 정의된 메시지와 보안 계층에 대한 이해는 그대로 유효하다.

C-ITS 기반 기술

위치와 시간

위치 : GNSS(Global Navigation Satellite System, 위성항법시스템 총칭) 위치를 HD Map(High Definition Map, 고정밀 지도)과 연결해, 수신한 위험이 같은 차선이나 같은 교차로의 위험인지 판단
시간 : 단말 간 시각을 동기화해 메시지 생성 시각을 비교하고, 오래된 정보는 사용하지 않도록 제한

아키텍처와 메시지

ITS 스테이션 아키텍처
- 차량, 인프라, 보행자 단말의 정보 처리와 통신 기능을 계층으로 구성
- 관리와 보안 기능을 포함한 공통 구조를 정의해 상호 운용이 가능한 설계를 지원
표준 메시지
- 차량 상태와 이벤트 정보를 공통 데이터 형식으로 교환
- 북미 : BSM, SPaT, MAP / 유럽 : CAM, DENM
제조사가 달라도 같은 프로파일과 규격을 선택해야 서로 통신할 수 있음

PKI와 인증서

PKI(Public Key Infrastructure, 공개키 기반 구조)
- 인증서를 발급하고 관리하는 인증 인프라
- V2X에서는 미국의 SCMS(Security Credential Management System), 유럽의 CCMS(C-ITS Credential Management System) 등이 해당
인증서(Certificate)
- 공개키, 발급자, 유효기간, 허용 권한을 담은 전자 증명서
CA(Certificate Authority)와 인증서 체인
- CA : 인증서를 발급하는 기관
- 인증서를 검증할 때는 발급한 상위 CA의 인증서를 따라 올라가 신뢰하는 Root CA까지 확인함
- 이 체인을 통해 단말의 공개키와 권한에 대한 신뢰가 연결됨
개인키와 공개키
- 개인키는 단말이 안전하게 보관하고, 짝이 되는 공개키는 인증서에 담아 상대에게 제공
- 송신 측은 개인키로 서명하고, 수신 측은 인증서의 공개키로 서명을 검증함

표준 : 국제 표준과 지역 적용

국제 표준
- ISO, IEEE, ITU(International Telecommunication Union, 국제전기통신연합) 등이 관련 규격을 정의해 공통 기술 기반을 제공하고 상호 운용을 지원
지역별 요구사항
- 지역마다 주파수, 통신 방식, 인증 정책, 프라이버시 요구가 다름
- 국제 표준을 기반으로 지역별 프로파일과 세부 규격을 선택해 적용
상호 운용의 조건
- 같은 표준 이름뿐 아니라 버전, 옵션, 메시지, 신뢰 정책까지 일치해야 함

CAMP와 SCMS 개요

CAMP(Crash Avoidance Metrics Partnership)

자동차 제조사들이 차량 안전과 협력 통신을 함께 연구해 온 협력체
USDOT(미국 교통부)와 함께 SCMS PoC(Proof of Concept) 개발에 참여

SCMS PoC의 목적

대규모 V2V, V2I 통신에서 인증과 프라이버시를 함께 지원하는 설계를 검증
인증서 발급, 관리와 신뢰 운영에 필요한 개념, 구조, 인터페이스를 정립

SCMS PoC 이후

2018년 PoC가 종료되었고, 핵심 설계 개념은 이후 구현과 IEEE 1609.2.1 표준에 반영됨

IEEE 1609.2

보호 대상
- V2X 응용 메시지와 관리 메시지의 보안 형식 및 처리 방법을 정의
보안 기능
- 메시지 서명/검증과 암호화, 디지털 인증서 형식, 보안 데이터 형식
- 인증서와 권한 정보를 사용해 메시지의 출처와 무결성을 확인
수신 처리 흐름 예시
1. 서명, 인증서, 권한, 생성 시각을 확인
2. 검증을 통과한 메시지만 단말 내부의 V2X 응용에 전달
3. 응용은 상황과 메시지 내용이 타당한지 판단해 운전자 경고 등에 활용

IEEE 1609.2.1

인증서 공급 및 관리
- 단말이 인증서를 요청하고 공급받는 절차를 정의
- 단말과 인증 인프라(SCMS) 간 인터페이스 및 프로토콜을 정의

CAMP, SCMS, IEEE 1609.2, 1609.2.1의 관계

구분	역할	서로 연결되는 지점
CAMP	연구 협력체	SCMS PoC 설계와 개념 정의의 배경
SCMS	인증서 발급 관리 인프라	단말에 인증서와 신뢰 정보를 제공
IEEE 1609.2	메시지 보안 규격	SCMS가 발급하는 인증서의 형식, 단말의 메시지 서명/검증 처리
IEEE 1609.2.1	단말 인증서 관리 규격	단말이 SCMS에서 인증서를 공급받는 인터페이스와 프로토콜

단말 ↔ SCMS : 1609.2.1에 따라 인증서를 공급받고 관리
단말 ↔ 단말 : 1609.2 형식의 인증서로 메시지를 서명하고 검증

V2X

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