자동요금징수 시스템, 자동차 하이패스 단말기 종류와 작동원리는?

조회수 2021. 3. 17. 09:35 수정
번역beta Translated by kaka i
번역중 Now in translation
글자크기 설정 파란원을 좌우로 움직이시면 글자크기가 변경 됩니다.

이 글자크기로 변경됩니다.

(예시) 다양한 분야의 재밌고 유익한 콘텐츠를 카카오 플랫폼 곳곳에서 발견하고, 공감하고, 공유해보세요.

시간이 오래 걸리는 구불구불한 국도 또는 구 길을 이용하는 것보다 원하는 목적지까지 빠르게 이동하기 위해 각종 고속도로, 터널, 대교를 통해 이동하는 분들이 많습니다. 비록 소정의 통행료를 지불해야 하지만 그만큼 이동시간도 단축할 수 있기 때문인데요.

통행료 지불은 일반적으로 각 구간마다 마련된 톨게이트를 통해 지불하게 됩니다. 20년 전까지만 해도 통행료는 운전자가 요금 수납원에게 직접 현금으로 지불하는 방식이었습니다. 


그러나 2000년 1월 ‘하이패스(hi-pass)’라는 자동요금 징수 시스템을 일부 고속도로에 설치하고 2007년부터 전국적으로 도입된 이후부터는, 많은 운전자들에게 정차할 필요 없이 통행권 발급 및 통행료 지불 편리함을 제공하고 있죠.


편리한 하이패스, 어떻게 작동하는 것일까?

단순히 톨게이트를 지나가는 것만으로 통행권 발급부터 요금 지불까지 가능한 하이패스를 사용하다 보면 어떻게 작동하는지 궁금해하시는 분들이 많습니다. 


하이패스의 기본 작동원리는 무선 통신 중에서 근거리 전용 통신 DSRC(Dedicated Short-Range Communication)를 바탕으로 주행 상태의 차량 내부에 장착된 하이패스 단말기와 요금소 설비와의 통신으로 자동 정산 및 발급이 가능한 것입니다.

-하이패스 작동원리

하이패스가 정상적으로 작동하기 위해선 3가지 요소가 필요합니다. 톨게이트 안테나, 차량단말기와 전자카드가 구비되어야 하는데요. 톨게이트 안테나는 차량이 인식 가능 구간에 진입하면 차량의 종류 및 차량번호를 인식합니다 그 후 장착된 하이패스 단말기에 결제정보를 요청하게 됩니다. 그 후 차량 단말기는 안테나로부터 받은 신호를 인식한 뒤 삽입된 전자카드에게 결제 신호를 요청하게 됩니다.

결제 신호를 받은 전자카드는 카드 잔액과 차감 금액을 계산(후불형일 경우 요금 누적) 하고 그 신호를 다시 차량 단말기로 전송하고 차량단말기는 다시 신호를 안테나로 보냅니다. 그리고 마지막으로 안테나에 도착한 신호가 영업소 전산 시스템으로 다시 전송하는 식으로 작동됩니다.


간단히 이야기하면, 하이패스 단말기가 장착된 차량이 톨게이트를 지나가면 결제정보를 읽어 안테나로 보내고 결제가 완료되면 다시 결제 완료 정보를 역순으로 카드까지 보내면서 교통카드에 기록하는 것으로 보면 되겠습니다.

차량 진입->요금소 전산 시스템->톨게이트 안테나->차량 단말기->
전자카드->차량단말기->톨게이트 안테나->요금소 전산 시스템

단말기 종류=통신 방법의 차이

하이패스는 앞서 말씀드린 것처럼 단말기와 안테나 전산시스템 간의 통신 및 정보 교환을 통해 작동하는데, 이 통신 방법도 두 가지로 분류됩니다. 그리고 이 종류에 따라 차량에 부착하는 하이패스 단말기의 종류도 달라지게 됩니다.


단말기와 안테나 통신 방법은 크게 적외선(IR) 방식과 라디오 전파(RF) 방식이 존재합니다. 현재 전국 도로 위의 모든 하이패스 요금소, 톨게이트에서 사용이 가능한 상태이지만, 운전자 입장에서 단말기를 사용하고 부착하는 위치 그리고 장단점도 확실히 갈리게 됩니다.

-적외선 IR 방식

옛날 TV 리모컨과 같이 적외선 통신방법으로 작동하는 IR 방식 단말기는 충전지, 내장 배터리의 적은 전력으로도 오랫동안 사용이 가능합니다. 무선으로도 설치 및 사용이 가능하기 때문에 차량 내부의 별도의 단말기를 설치해도 미관상 크게 불편한 점은 없다는 점이 특징이라고 할 수 있습니다.

하지만 IR 방식의 단말기는 장착 위치가 차량 앞 유리 중앙, 하단 좌 또는 우측에 전자카드를 꼽아 사용해야 하는 제한이 있으며 전력 소모는 비록 적지만 주기적으로 충전 및 배터리를 교체해 줘야 하는 번거로움이 있습니다. 적외선을 차단 시키는 틴팅으로 인해 통신이 방해될 수도 있는 단점도 존재합니다.

적외선 하이패스 단말기를
앞 유리가 아닌 뒤 유리에 부착하면?

실제 IR 방식의 하이패스 단말기의 장착 위치가 정말로 제한적인지 전면 유리에 장착해야만 작동되는지 확인해 보기 위해 실험을 진행했습니다. IR 단말기를 앞 유리가 아닌 뒤유리 상단에 부착하고 톨게이트를 통과해 보았는데요.

총 2번의 통행료 자동 결제를 진행해 본 결과, 단말기는 아무런 반응을 하지 않았고 요금소에서는 “비정상, 단말기 미부착”이라는 안내 문구와 함께 미결제 처리가 되었음을 확인할 수 있었습니다. 또한 번외로 평소 한 번쯤은 생각해 보았을 만한, 앞 유리 두 개의 IR 단말기를 부착하고 통과했을 때는 두 단말기 모두 각각, 이중 결제가 되는 것도 확인할 수 있었습니다.

뒷유리 하이패스! 단말기 2개! 어떻게 될지 궁금하시죠? 직접 통과해 보았습니다.

-라디오 RF 방식

흔히 사용하는 무선 마우스처럼 주파수를 통한, 라디오 전파 방식으로 작동하는 단말기의 특징은 우선 IR 방식 대비 전력 소모량이 더욱 높은 점입니다. 그래서 내장 배터리로 작동하는 것보다는 단말기에 유선 시가잭을 연결해 지속적인 전력 공급이 필요합니다. 


별도의 충전 작업 없이 이용 가능하지만 배선 정리를 하지 않을 경우 미관상 깔끔하지 않다는 점 그리고 앞 유리에 금속 코팅 시 사용이 불가하다는 단점이 존재합니다. 최근 차량에 장착되거나 옵션으로 부착되는 하이패스 단말기 겸용 일체형 룸미러도 RF 방식으로 작동되는 경우가 많습니다.

그러나 금속 코팅만 되어있지 않다면, 앞 유리 주위에 반드시 부착해야 하는 IR 방식과는 달리 차량 내부 어느 곳에 두어도 사용이 가능하다는 장점이 있습니다. 그러나 작업이 다소 까다로운 탓에 개인이 직접 진행하기보다는 전문가의 도움을 받아 배선 작업 후차 안 글로브 박스 또는 퓨즈박스 내부에 기기를 장착해 사용하는 분들이 많습니다.


자동으로 요금 결제부터 통행권 발급까지 차를 정차하지 않고 빠르게 처리할 수 있다는 장점 때문에 시간이 지날수록 하이패스를 이용하는 운전자들이 많아지고 있습니다.


 그리고 늘어나는 이용자에 따라 일반 요금소 대신 하이패스 라인을 더 늘리는 곳도 있을 정도로 점차 가장 보편적인 통행료 지급 방식이 될 것으로 전망 됩니다. 오늘 정리한 내용 참고하시어 지금 사용하고 계신 하이패스 단말기는 어떤 통신 방식으로 작동하고 있는지 장단점은 무엇인지 확인해 보시면 좋을 것 같습니다.

이 콘텐츠에 대해 어떻게 생각하시나요?