■ 교통신호등 역사
교통신호등이 처음 등장한 것은 1868년 영국 런던 이었습니다. 지금의 신호등과 비교하면 상상 이상으로 다른 방식으로 작동되었는데요. 이 신호등은 전기가 아닌 가스를 사용하는 수동식 신호등이었습니다. 재미있는 점은 경찰관이 직접 적색과 녹색신호를 작동시켰다는 것인데요. 그러나 이 신호등은 가스를 사용하는 만큼 폭발로 인해 폐기가 되었습니다. 사실 전기를 사용했던 전자식 신호등의 역사는 그렇게 오래 전이 아닙니다. 1914년 미국 클리블랜드에서 처음 전자식 신호등이 등장했습니다. 더불어 자동으로 바뀌는 신호등이 개발된 때는 ‘개럿 모건(Garrett Augustus Morgan Sr.)’에 의해 1923년 이었습니다. 여기서 개럿 모건에 대해 자세히 알아보겠습니다. 개럿 모건은 아프리카계 미국인 입니다. 놀라운 점은 전 세계의 교통체계에 영향을 준 역량과 달리 학벌은 그렇게 좋지 못했는데요. 초등학교까지만 졸업한 개럿 모건은 일찍부터 노동현장에 일했던 인물이었습니다. 개럿 모건이 자동으로 신호가 바뀌는 신호등을 개발한 계기는 빈번한 교통사고 때문이었는데요. 자신이 목격했던 끔찍한 교통사고를 계기로 신호등을 개발하게 되었습니다. 그 후 결과에 있어 교통사고 예방에 큰 도움을 주었습니다. 개럿 모건의 신호등 개발을 발판으로 신호등 기술은 지속적으로 발전하여 왔습니다. 지금의 형태와 유사한 신호등은 1928년 영국에서 사용했던 신호등 이었습니다. 지금의 3색(빨강, 노랑, 초록)신호등은 1920년대 미국 디트로이트와 뉴욕에서 처음 도입되었습니다. 신호등 기술이 확연하게 진보했다 할 수 있는 때는 1950년! 본격적인 컴퓨터 기술이 반영되면서부터 입니다. 이 때부터 제어시스템의 자동화가 이루어졌습니다.
■ 신호등 종류
위 내용을 살펴보면 교통신호등의 역사에 따른 개발과정에 여럿 신호등이 존재했음을 알 수 있습니다. 이렇듯 신호등은 용도와 위치, 작동원리 등에 따라 구분되는데요. 현 시대의 신호등을 살펴보면 용도에 따라 크게 두 가지로 나뉩니다. 바로 차량신호등과 보행신호등이 그러한데요. 또한 설치위치에 따라 도로위에 매달려 있는 신호등을 ‘현수식’이라 부르며 도로 옆 기둥에 설치된 형태를 ‘측주식 종형’ 신호등으로 부릅니다. 신호등이 도로 옆 기둥에 가로로 설치되어 있다면 ‘측주식 횡형’으로 구분하며 도로 중앙에 설치되어 있다면 ‘중앙주식’으로 구분합니다. 그리고 작동방식에 따라 달리 불리는데요. 고정식신호등은 사전에 정해진 시간간격으로 신호가 변하는 신호등 입니다. 이에 단점은 교통량 변화에 있어 유연하게 대응하기가 어렵다는 점인데요. 이 점을 보완할 수 있는 것이 감응식 신호등 입니다. 이는 차량 감지기를 통해 실시간 교통량을 감지하여 신호시간을 조절합니다. 또 특정 시간대에 맞춰 신호시간을 사전에 설정할 수 있는 신호등도 있는데요. 이를 사전 설정식 신호등이라 부릅니다.
■ 신호등 디자인
신호등의 종류만큼이나 디자인 또한 변화가 있었는데요. 신호등 디자인을 주관하는 부처는 ‘경찰청’입니다. 다른 국가에서도 교통부나 도로관리청과 같은 정부기관에서 신호등 디자인을 담당하고 있는데요. 우리나라를 예로 살펴보면 신호등 테두리가 회색으로 변한 것은 2009년 이었습니다. 이전만 하더라도 검은색의 투박한 신호등이었습니다. 비단 신호등이 모두 같은 디자인으로 규정된 것은 아닌데요. 체코프라하의 좁은 거리에서는 좁은 거리에 맞게 매우 작은 크기의 신호등이 등장하기도 했습니다. 또 신호등을 의식해서 살펴보면 여성 또는 남성의 표현이 담겨 있는데요. 반면 일부 국가에서는 중립적인 디자인의 신호등이 사용되었습니다. 독일, 오스트리아, 스웨덴 등에서는 남녀 인물 대신 단순 막대모양의 신호등이 등장하기도 했습니다. 색깔은 어떨까요? 우리나라의 경우 빨강, 노랑, 초록색으로 진행을 표시합니다. 반면 일본에서는 파란색을 사용한 신호등을 볼 수 있습니다. 신호등 불에 있어서도 기술발전과 함께 진보하였습니다. LED램프가 바로 그러한데요. LED램프를 도입함으로써 신호등의 효율성과 안정이 크게 향상되었습니다. 불의 색상개발에 있어 흥미로울 수 있는 것이 있습니다. 자율주행이 대중화가 된다면 흰색의 신호등이 개발될 수 있다고 합니다.
■ 교통신호등 미래
그렇다면 앞으로의 교통신호등은 어떤 형태를 취할까요? 이에 빠질 수 없는 기술이 바로 AI 입니다. 실제 국내연구팀은 AI강화학습을 통해 교통신호를 최적화하는 ‘도시교통 브레인(UNIQ)’ 기술을 개발했는데요. 이 기술은 실시간 교통량 변화에 따라 신호등을 자동으로 조절하여 교통흐름 개선을 15%나 높일 수 있습니다. 이 기술이라면 지금의 교통체증에 큰 도움이 되겠네요. 또한 도래하고 있는 기술 중 자율주행을 배제할 수 없습니다. 자율주행 차량의 등장은 신호등시스템에 있어서도 변화의 원인이 되는데요. 자율주행 차량의 특성 중 하나는 신호등과 직접적인 통신으로 신호정보를 교류한다는 점입니다. 즉 신호정보를 실시간으로 전달할 수 있어야 하는데요. 이를 접목한 신호등이 개발된다면 교차로 통과 시 더욱 안전하고 효율적인 자율주행 기술의 발전이 있을 것입니다. 교통신호등의 미래에 있어 기술의 진화만 목적이 되는 것은 아닙니다. 전통적으로 신호에 민감한 상황은 소방차나 구급차 등의 긴급차량 이동이 있습니다. 미래에는 이런 긴급차량의 이동을 위한 우선신호등이 더욱 발달할 것으로 예상됩니다.