글로벌 교통 트렌드 2025
리질리언스와 기술 기반의 모빌리티 실현
들어가며
글로벌 공공 교통 네트워크는 혁신적 기술과 새로운 교통수단을 통합하려는 노력에도 불구하고 노후화된 도로, 교량, 철도, 활주로, 대중교통망이 사이버 보안 취약성, 구식 기술, 기후변화로 인한 빈번한 이상기후에 직면해 있다. 수십 년간의 이용 증가와 유지보수 지연은 교통 인프라를 불안정한 상태로 만들었으며, 미국 토목학회는 2025년 인프라 보고서에서 미국 교통 인프라 대부분을 보통 이하 또는 위험 단계로 평가하였다.
세계 각국의 인프라도 마찬가지로 붕괴하는 교량, 파손된 도로, 지속가능성 문제와 인위적 위협에 직면해 있다. 정부는 늘어나는 유지보수 적체와 비용 증가, 전동화 및 근무 패턴 변화로 인한 세수 감소라는 어려운 재정 현실에 직면해 있으며, 팬데믹 이후의 부채, 지정학적 긴장, 에너지 가격 변동, 사회보장 지출까지 겹쳐 재정 여력이 한계에 이르렀다.
공공 교통의 미래는 장기적인 메가트렌드에 의해 결정된다. 도시는 팬데믹 이후에도 계속 팽창하고 있으며 교외 확산으로 교통 인프라에 더 큰 압박을 가하고 있다. 기후변화로 인한 폭염, 홍수, 폭풍은 이미 교통 자산을 손상시키고 있으며, 2024년만 해도 극단적 기상이변으로 약 3,200억 달러의 피해가 발생하였다. 향후 피해는 더 커질 것으로 전망된다.
또한 교통 인프라 현대화 과정에서 인공지능, 센서 네트워크, 초연결성이 확대되면서 효율성이 제고되고 있으나 동시에 사이버 공격 표면도 넓어지고 있다. 따라서 각국 교통 당국은 재정적 제약 속에서 미래지향적이고 회복탄력적인 인프라를 구축하는 동시에 점점 더 정교해지는 랜섬웨어와 보안 위협에 대응해야 하는 과제에 직면해 있다.
코로나19 팬데믹은 교통 습관을 크게 변화시켜 재택근무 확산으로 차량 통행과 출퇴근 패턴이 급격히 줄었으며, 이는 교통 인프라 이용 방식에도 큰 변화를 가져왔다. 이후 일부 기업이 사무실 복귀를 요구하고 있지만, 일부 국가의 상당수 조직은 당분간 하이브리드 근무를 유지할 가능성이 크다. 이러한 변화는 교통 수요 예측과 대중교통 투자·재원 모델 확정을 어렵게 만드는 요인이다.
이러한 메가트렌드는 독립적으로 나타나는 것이 아니라 상호 밀접하게 연결되어 있다. 도시 이동 수요 변화는 교통 패턴과 재원에 영향을 미치고, 재원 축소는 향후 인프라 투자에 부담을 가한다. 또한 디지털 전환은 교통망의 회복탄력성을 높일 수 있지만 동시에 새로운 보안 취약성을 초래한다. 따라서 이들의 복합적 영향을 이해하는 것이 제한된 자원을 공공 가치 극대화에 효과적으로 배분하기 위한 전제 조건이다.
트렌드 1: 공공 교통 인프라 재원 조달 이슈 부상
새로운 교통수단과 기술은 장기적으로 정부와 시민 모두에게 비용 절감 효과를 가져올 수 있는 잠재력을 가지고 있는 것이다. 그러나 이러한 시스템을 구축하고 전환하는 과정에서 기존 인프라를 유지하는 것은 쉽지 않은 과제이다. 기존의 연료세(fuel tax) 수입만으로는 대중교통 시스템의 확장과 현대화, 노후화된 인프라 업그레이드, 청정에너지로의 전환 비용을 감당하기 어렵다.
차량 선호도의 변화, 연료세 수입 감소, 경제·사회적 변화는 모두 대중교통 재원 조달에 영향을 미치는 것이다. 이에 따라 정부는 다양한 재정 조달 메커니즘과 장기적이고 지속 가능한 수익 모델을 모색하고 있으며, 여기에는 도로 이용료, 혼잡 통행료, 민관 협력(PPP) 등이 포함된다.
연료세 수입은 한때 대중교통 지출의 대부분을 충당했던 핵심 재원이었다. 차량 보급이 늘고 주행 거리가 증가하면서 연료세는 안정적으로 세수를 확보할 수 있는 수단이었던 것이다. 그러나 지난 20여 년간 내연기관차의 연비가 개선되고, 하이브리드 차량은 더 적은 연료를 사용하며, 전기차(EV)는 연료를 전혀 사용하지 않음에 따라 상황이 급격히 달라졌다. 2023년 전기차 확산으로 약 120억 달러 규모의 연료세 수입이 감소했으며, 이는 2035년까지 1,100억 달러 이상으로 확대될 것으로 전망된다(그림1). 2030년까지 전기차는 하루 500만 배럴 이상의 글로벌 석유 수요를 줄일 것으로 예상되며, 이에 따라 연료세 수입도 함께 감소하는 것이다. 그럼에도 불구하고 세금 인상에 소극적인 정치적 분위기 속에서 이를 보완할 새로운 과세 방안 도입은 지연되고 있다.
그림1. 연료세(fuel tax) 수입 감소 추세 전망
출처: 국제에너지기구(IEA)
실제로 전 세계적으로 교통 기관의 수익 모델은 지속가능하지 않은 경우가 많다. 교통 재원 모델의 지속 가능성이 중요한 해결과제로 떠오르고 있는 것이다. 일부 지역에서는 전기차 확산으로 인한 예산 부족 문제를 데이터 기반으로 분석하고 대체 재원 확보 방안을 모색하기 시작했다. 미국 캘리포니아주의 경우, 무배출차 확대가 교통 재원에 미치는 영향을 분석한 결과 향후 10년간 교통 수입이 연간 44억 달러, 약 31% 감소할 것으로 전망되었으며, 2035년 내연기관차 판매 중단 계획이 유지될 경우 감소폭은 더 커질 것으로 예상된다.
경제·사회적 변화도 연료세 수입에 큰 영향을 미치고 있다. 특히 코로나19 팬데믹 이후 원격근무 확산으로 통근 수요가 줄면서 교통 이용 패턴이 변했다. 미국에서는 유급 근무일의 4분의 1 이상을 재택근무로 대체하게 되었으며, 이는 2019년의 7.2%에서 크게 증가한 수치이다. 일부 아시아태평양 국가에서는 전면 출근 복귀를 요구하는 움직임이 있으나, 많은 조직이 직원 선호를 반영해 하이브리드 근무를 유지할 가능성이 크다.
이에 따라 교통 당국은 재원 다각화를 추진하고 있다. 구체적 방안으로는 연료세 조정, 전기차 구매 시 부과금, 도로 이용료, 자산 재활용, 민관 협력(PPP) 등이 검토되고 있다. 전기차와 하이브리드차 확산은 온실가스 감축과 화석연료 의존도 감소에 기여하지만, 도로·교량 마모 등 기존 차량과 동일한 사회적 비용을 발생시키므로 이에 대한 보완 과세가 필요한 것이다. 실제로 영국, 뉴질랜드, 이스라엘, 일부 미국 주에서는 등록세, 도로 이용료, 공공 충전소 과세 등을 도입했으며, 독일·프랑스·스웨덴 등은 전기차 구매 보조금을 축소했다. 현재 미국의 39개 주는 전기차 특별 등록세를 부과하고 있으며, 이 중 32개 주는 하이브리드차에도 부과하고 있다.
한편, 여전히 내연기관차 비중이 높기 때문에 일부 국가는 연료세율을 소폭 인상하는 방식으로 부족한 세수를 보완하고 있다. 예컨대 호주는 2024년에 연료세를 리터당 50센트 이상으로 인상해 인프라 유지와 개발에 활용하고 있으며, 미국도 2025년 1월 1일 기준으로 7개 주에서 갤런당 0.01~0.033달러 인상을 단행했다.
또한 도로 이용료 부과 방식(RUC, Road User Charging)도 적극적으로 도입되고 있다. 뉴질랜드는 2024년에 기존의 거리 기반 RUC 제도를 전기차와 플러그인 하이브리드차까지 확대했으며, 이를 통해 8천만 뉴질랜드 달러의 수입을 확보해 국가 교통기금에 활용했다. 싱가포르는 기존 ERP(전자 도로 요금제)를 AI 카메라 기반 번호판 인식 시스템으로 업그레이드하는 방안을 추진 중이며, 2025년 10월까지 시범 운영을 통해 차량 주행 거리 기반 요금 부과 가능성을 검증할 예정이다. 다만 개인정보 보호 문제에 대한 적절한 거버넌스와 통제가 필요하다.
많은 지역의 교통 기관은 도로 사용료(RUC) 파일럿 프로그램을 성공적으로 시행하는 데 어려움을 겪고 있다. 이는 기술적 문제보다는 행정 비용과 복잡성 때문이며, 특히 간단한 연료세 구조와 비교할 때 더욱 그렇다. 각 운전자가 납부해야 할 세금을 계산하고 부과하는 RUC 프로그램을 구축하고 운영하려면 상당히 높은 행정비용과 장비 비용이 발생한다. 또한 교통 기관은 도시/농촌 간 사용 요금 형평성, 차량 제조사와 딜러에 대한 데이터 관리 부담, 개인정보 및 편향 우려, 정치적 지원, 공공 신뢰 구축 등 다양한 이해관계자의 가치 제안을 정의하는 데 어려움을 겪고 있다. 일부 주에서는 기존 차량 안전 점검을 활용하여 행정 부담을 줄이려 하고 있다. 예를 들어 하와이는 연간 안전 점검의 일환으로 전기차 주행거리를 기록하고 있다. 유타주는 운전자가 분기별로 주행거리 사진을 업로드하도록 허용하며, 뉴질랜드는 운전자에게 1,000km 단위 거리 라이선스를 선불로 구매하도록 요구한다.
한편, 혼잡 요금제는 교통 관리를 지원하고 도시 혼잡을 완화하며, 재정이 부족한 도시의 수익을 증대하는 강력한 수단이다. 런던, 싱가포르, 스톡홀름은 혼잡 요금제를 통해 교통량을 13~30%, 온실가스 배출을 15~20% 줄였다. 2025년 1월 뉴욕시는 첫 혼잡 요금제를 시행하여 출퇴근 시간대에 중심 업무 지구 진입 차량에 일률 요금을 부과하고, 야간에는 요금을 75% 감면한다. 이 프로그램은 교통량과 이동 시간을 줄이고, 배출을 줄이고, 삶의 질을 개선하며, 대중교통 개선을 위한 수익을 창출하는 것을 목표로 한다. 초기에는 인기가 없는 정책이었으나, 긍정적인 운행 결과가 나타나면서 빠르게 지지를 얻었으며 첫 4개월 동안 2억 1,600만 달러를 징수하여 2025년 순수익 목표 5억 달러 달성을 예상한다.
공공-민간 파트너십도 재구상되고 있다. 많은 교통 기관은 민간 자본을 활용해 고속도로, 도로, 교량을 건설 및 유지하고 있으며, 민간 부문과 협력하여 대규모 프로젝트의 위험과 보상을 공유하고 있다. 두바이 도로교통청은 민간 전문성을 활용해 30km 메트로 노선을 확장·현대화하고 있으며, 56억 달러 규모 프로젝트로 14개 역을 건설하고 도시 혼잡을 20% 줄이는 것을 목표로 한다. 미국에서도 텍사스 등 여러 주는 유료 전용차로를 운영하여 혼잡을 완화하고 수익을 창출하며, 공공-민간 파트너십으로 재정적 성공을 거두고 있다. 테네시 주는 동적 통행료를 활용한 “선택 차로” 프로그램을 계획하고 있으며, 주정부의 초기 자금을 바탕으로 민간 파트너가 설계, 건설, 운영, 유지보수를 담당하도록 하고 있다.
교통채권과 전용 금융을 활용하는 전략이 공공 교통 인프라 프로젝트 자금 조달의 또 다른 접근 방식이다. 2015년 런던교통공사(Transport for London)는 저탄소 교통 프로젝트를 지원하기 위해 첫 번째 그린본드를 발행했으며, 수익금은 역 업그레이드, 저배출 하이브리드 버스, 자전거 인프라에 사용되었다. 여러 국가가 여전히 저탄소 교통 및 환경 목표 프로젝트를 위한 자금을 조달하기 위해 그린본드를 발행하고 있으나, 개발도상국에서는 이러한 채권을 활용하기 어렵다. 교통 기관들은 극한 기후 대응과 적응을 위한 공적·사적·대체 금융을 포함한 다양한 지속가능 금융 전략을 활용하고 있다. 예를 들어, 콜롬비아 보고타시는 미주개발은행과 민간 자금을 활용해 1억 3,400만 달러로 401대 전기버스를 구입하였다.
토지 가치 포착과 자산 재활용도 자금 조달 전략으로 사용된다. 일부 교통 기관은 신규 교통 프로젝트가 창출하는 부동산 가치 상승을 활용해 자금 격차를 메우는 토지 가치 포착(Land Value Capture)을 적용하였다. 프랑스, 한국, 영국의 기관들은 지하철과 철도 건설 자금 조달에 이를 활용하였다. 홍콩의 MTR사는 정부와 협력해 신규 역 주변의 장기 개발권과 공중권을 사전 개발 가치로 확보하고, 이를 민간 개발자에 입찰하여 건설 비용을 조달하고 수익을 공유하는 ‘Rail plus Property Development’ 모델을 성공적으로 구현하였다. 이 전략은 지하철 확장뿐 아니라 다른 주요 교통 프로젝트에도 적용되고 있다.
자산 재활용(Asset Recycling)은 교통 기관이 유료도로, 공항, 공공시설 등 공공 자산을 민간 투자자에게 임대 또는 매각하고, 그 수익을 신규 교통 인프라에 재투자하는 방식이다. 2022년 두바이는 톨게이트 시스템의 일부 민영화를 통해 약 10억 달러 수익을 창출했으며, 안정적인 통행료 수익을 즉각적인 신규 자본으로 전환하였다. 두바이는 공공 주차장, 택시 서비스 등 다른 교통 인프라 자산에서도 유사한 자산 재활용 전략을 선도적으로 시행하고 있다.
트렌드 2: 저탄소/무탄소 배출 차량 확대
교통 계획 담당자들은 오랫동안 청정 에너지를 사용하는 차량 중심의 미래를 구상해왔다. 연료 가격 상승, 악화되는 대기질, 일부 국가의 화석연료 고갈로 인해 교통 부문은 혁신 압력을 받고 있다. 또한 2021년 기준으로 글로벌 온실가스 배출의 13.7%를 차지하는 주요 배출원인 만큼, 교통 부문은 중요한 전환점에 서 있다. 공공 교통 기관들은 장기적인 저·무배출 교통 생태계로 전환하기 위해 청정 에너지를 활용하는 방안을 모색하고 있으며, 전 세계 소비자들도 점차 전기차(EV)로 관심을 확대하고 있다.
전기차는 더 이상 실험적 기술이 아니라 세계적인 현상으로 자리 잡았다. 2024년 글로벌 EV 시장은 2023년 대비 25% 성장했으며, 1,710만 대가 판매되었다. 일부 유럽 국가와 북미에서는 운전자의 관심이 증가하고 있지만, 중국이 여전히 시장을 선도하며 전 세계 판매량의 약 2/3를 차지하고 있고, 2024년 판매가 41% 증가하였다. 그러나 전기차 보급 확대에는 장애물도 존재한다. 독일과 미국의 보조금 축소로 EV 도입 속도가 둔화될 가능성이 있으며, 수백만 차량 소유자의 저항감을 해소하고 교통 생태계가 EV를 완전히 수용하기 위해 해결해야 할 과제가 남아 있다.
전기차 보급의 주요 장애물은 충전 인프라이다. 도로 위 차량 증가 속도가 공공 충전소 확충 속도를 앞서고 있다. 2024년 경량 차량용 충전기는 전 세계적으로 30% 증가했으나 EV 증가 속도는 더 빠르다. 충전 인프라 성장은 불균형적이며, 2020년 이후 공공 충전기 증가분의 거의 2/3가 중국에서 발생했고, 중국이 전 세계 공공 충전소의 65%를 보유하고 있다. 성숙한 EV 시장에서도 도시 간 고속도로에서 급속 충전기 부족과 일부 아파트 단지에서 접근성 문제가 지속되고 있다.
일부 지역에서는 전력 배전망 업그레이드와 충전기 연결에 어려움을 겪고 있으며, 다수 또는 고출력 충전기 설치에는 최대 12개월, 초고속 충전기 설치에는 최대 18개월이 소요되어 접근성이 제한적이다. 충전소와 네트워크의 표준화도 과제로 남아 있으나, 테슬라가 슈퍼차저 네트워크를 비테슬라 차량에도 개방하면서 점차 개선되고 있다.
경제학자들은 승용차 전기차(EV) 구매 보조금이 실질적인 경제적 효과를 낸다는 점을 확인했다. 한 미국 연구에 따르면, 정부가 1달러를 보조금으로 지원하면 1.87달러의 경제적 편익을 창출했으나, 보조금의 4분의 3은 보조금이 없더라도 EV를 구매했을 소비자가 수령했다. 그럼에도 불구하고, 보조금을 갑작스럽게 철회하면 소비자의 EV 관심이 급격히 감소할 수 있다. 예를 들어, 독일이 2023년 말 보조금을 종료하자 2024년 EV 판매가 27.4% 감소한 사례가 있다.
배터리 기술과 공급망은 EV 가격 결정의 핵심 요소이다. 현재 EV 총 비용의 약 3분의 1을 차지하는 배터리 가격은 2010년 kWh당 1,200달러 이상에서 2024년 115달러로 급격히 하락했으며, 2030년에는 EV 비용에서 배터리 기여도가 약 19% 수준으로 낮아질 것으로 예상된다. 그러나 지리적 차이에 따른 배터리 제조 비용과 핵심 광물의 채굴·가공 문제는 공급망 병목으로 작용할 수 있다.
화물 차량 전동화는 쉽지 않은 과제이다. 단거리, 라스트마일, 지역 배송용 전동화가 우선 고려될 가능성이 높으며, 장거리 화물은 미래에 수소 및 바이오연료 중심으로 해결될 것으로 보인다. 이유는 명확하다. 대형 배터리 팩은 화물 적재량을 줄이고, 산악 지형에서는 주행 거리 감소와 제동 부담을 초래한다. 엔지니어들은 경량 리튬 금속 배터리, 주행 중 충전 차로, 수소 하이브리드 확장 기술을 실험하고 있으나, 이들 솔루션은 비용과 인프라 문제를 새롭게 제기한다. 또한 대형 장거리 차량 전동화는 초기 비용이 높고 명확한 보조금 체계가 없는 국가가 많아 추가 도전 과제를 낳는다.
배터리 전기차(BEV)가 직면한 단기적 생산 및 기술적 과제와 소비자 심리의 변동성으로 인해, 정부와 교통 이해관계자는 최근 몇 년간의 BEV 성장을 유지할 방안을 모색하고 있다. 이는 소비자 경향을 일부 역전시키는 것을 의미한다. 딜로이트의 2025 글로벌 자동차 소비자 조사에 따르면, 여러 시장에서 소비자들은 충전 인프라 없이 연료 비용과 배출량을 줄이는 하이브리드 및 범위 확장형 기술 솔루션에 점점 더 관심을 보이고 있다(그림2). 실제로 플러그인 하이브리드를 포함한 글로벌 하이브리드 판매량은 최근 5년간 연간 570만 대에서 1,610만 대로 거의 세 배 증가했다.
그림2. 다음에 구매할 차량 엔진 종류 선호도
출처: 딜로이트 글로벌 자동차 소비자 조사(2025)
수소 연료 차량의 보급은 느리지만 꾸준히 진행 중이다. 상업용 차량에서 수소는 급속 충전, 내연기관 차량과 유사한 주행 거리, 저배출 가능성 등 큰 잠재력을 지닌다. 그러나 수소의 가연성, 분자 크기가 작아 누출이 쉽다는 점 등 보급을 저해하는 과제가 존재한다. 특히 청정 수소 생산 방식은 비용과 에너지 소모가 높으며, 대부분 화석연료에 의존해 연간 약 8억 3천만 톤의 이산화탄소를 배출하며, 이는 영국과 인도네시아의 합산 배출량과 유사하다. 그럼에도 불구하고, 화석연료 단계적 폐지 계획과 수소에 대한 관심 증가로 많은 기관과 제조사가 수소 연료 프로젝트를 추진하고 있다. 2023년 107억 8천만 달러 규모였던 수소 시장은 2030년 1,653억 4천만 달러로 성장할 것으로 전망된다.
주요국 정부들은 수소 연구, 개발, 시범 프로젝트 투자를 확대하고 있다. UAE는 2031년까지 저탄소 수소 분야에서 세계 시장 25% 점유를 목표로 국가 수소 전략을 추진하고 있다. 유럽에서는 H2Accelerate 프로젝트를 통해 13개 파트너가 수소 트럭과 충전소 네트워크 구축을 진행하며, 2029년까지 9개 회원국에 150대 수소 연료 전지 트럭을 배치할 계획이다. 독일 철도회사는 H2goesRail 프로젝트를 통해 2050년까지 1,300대 디젤 기관차를 수소 기관차로 전환할 예정이다. 캐나다 온타리오주와 앨버타주도 수소 버스를 시범 운행하며, 연방정부는 Transport Canada의 Zero Emission Truck Testbed를 통해 장거리 트럭용 수소 기술 테스트를 진행 중이다.
청정 에너지 버스 운행도 확대되고 있다. 미국 캘리포니아는 2040년까지 모든 대중교통 버스를 100% 무배출 버스로 전환하는 목표를 설정했다. 캐나다는 연방 운영에서 저탄소 이동 수단 전환을 목표로 2030년까지 경량 차량을 100% 무배출 차량으로 구성할 계획이다. 영국과 독일에서도 정부 정책과 규제 지원을 기반으로 수소 버스 운영이 확대되고 있으며, 쾰른 지역 교통청은 2025년 말까지 160대 수소 버스를 운영할 목표를 세웠다.
주요 교통 기관들은 단일 에너지 기술에 집중하지 않고 포트폴리오 접근 방식을 채택하고 있다. 각 기술과 연료의 장단점을 운영 환경, 지리적 여건, 지속가능성 목표와 연계해 평가하며, 이를 통해 공공교통의 필수 서비스를 유지하면서 환경 영향을 최소화하는 보다 탄력적이고 적응력 있는 전환을 추진하고 있다. 압축천연가스(CNG)는 저배출 에너지 전환을 위한 유력한 대안으로, 디젤 대비 이산화탄소, 질소산화물, 미세먼지 배출이 적다. 인도는 CNG 차량을 확대해 도시 대기오염을 줄이고 있으며, 델리에서는 공공버스와 오토릭샤 전체를 CNG로 전환했다. 이탈리아와 그리스도 저배출 CNG 버스 도입을 진행하고 있다.
에탄올 연료는 브라질에서 약 50년간 활용돼왔으며, 설탕수수 기반 에탄올을 활용한 연료가 전체 차량의 93%에 적용 가능하다. 설탕수수 부산물로 생산한 바이오 전력도 국가 전력망에 기여하며, 지속가능한 교통 모델을 개발도상국에 제시하고 있다. 재생천연가스(RNG)는 유기 폐기물에서 메탄을 포집해 저배출 대안 연료를 제공하며, 수소 충전 인프라보다 구축이 상대적으로 용이하다. 북미에서는 2024년 기준 400개 이상의 RNG 시설이 운영 중이며, 2040년까지 5,000개 시설 구축을 목표로 공공·민간 협력이 진행되고 있다. 캐나다 온타리오주는 소 분뇨 기반 RNG를 활용한 청소차를 도입했으며, 성능과 비용 면에서 전기차 대비 경쟁력을 갖췄다.
공공교통 기관이 탄소 제로를 달성하려면 다각적인 접근이 필요하다. 교통 기관, 정부, 제조업체, 기술 제공자, 대체 연료 공급자, 차량 운영업체 등 다양한 이해관계자의 협력이 성공적인 전환의 핵심이다. 최적의 기술 혼합은 지역과 교통 시스템에 따라 달라질 수 있어 맞춤형 솔루션과 지속적인 혁신이 중요하다. 궁극적으로 제로 배출 공공교통으로의 전환은 맥락에 따라 달라지며, 포괄적이고 협력적인 노력이 요구된다. 기술적, 물류적, 정치적 도전 과제가 지속되겠지만, 전 세계 사례와 지속적 혁신은 도시를 포함한 모든 지역에서 저배출·제로 배출 교통 생태계 구축의 방향을 제시한다.
트렌드 3: 교통 분야의 AI 활용 확대
모든 여정은 안전하고 유연하며 편리해야 한다는 목표 아래, 공공교통 기관은 AI를 활용해 방대한 데이터를 처리하고 이동 패턴을 학습하며 센서 데이터를 활용하고 있다. AI 기반 분석은 승객과 운전자의 요구를 파악하고 서비스와 프로그램을 맞춤화하는 데 도움을 준다. 또한 도로와 교통 인프라를 실시간으로 모니터링해 사고를 신속히 대응하거나 예방할 수 있다.
최근 Deloitte-ThoughtLab 조사에 따르면, 전 세계 도시들은 AI를 교통 관리, 스마트 주차 관리, 교통 계획 및 예측, 지능형 경로 설정 등에 주로 활용하고 있다(그림3). AI는 디지털 트윈, 데이터 분석, 생체 인식, 클라우드 등 다른 기술과 결합해 공공교통 서비스 품질과 운영 효율성을 향상시키고 있다.
그림3. 교통 및 모빌리티 분야에서 AI가 활용되는 분야 및 비율 (글로벌 도시 리더 대상 설문조사)
출처: 딜로이트 글로벌 도시 리더 서베이(2024)
효과적인 AI 개발과 적용에는 방대한 데이터와 연산 능력이 필요하다. 많은 정부 기관은 데이터를 충분히 보유하고 있으나, 부서 간 정보 격차를 해소하고 표준화하며 실질적 통찰력으로 전환하는 데 어려움을 겪고 있다. 교통 분야 리더들은 AI의 잠재적 혜택을 인식하고 있으며, 여러 기관이 파일럿 프로젝트와 개념 검증을 진행 중이다. 이제 과제는 이러한 혁신을 파일럿 단계를 넘어 확장하여, 진화하는 사용자 요구를 충족할 수 있는 성숙하고 견고한 시스템을 구축하는 것이다.
AI가 교통 기관에 제공하는 가치
일반적인 AI 활용 사례인 스마트 주차, 스마트 신호, 경로 최적화, 교통 규제 준수 외에도, 기관들은 데이터 관리와 AI 기술의 발전을 통해 예측 능력을 강화하고, 계획과 설계를 개선하며, 보다 동적이고 정확한 실시간 의사결정을 내리기를 목표로 한다.
AI 활용을 성숙도 수준에 따라 세 가지로 나눌 수 있다.
AI 확장의 도전과제
교통 분야에서 효과적인 AI 통합은 전략, 거버넌스, 인력, 기술이라는 네 가지 핵심 요소에 달려 있다. 많은 교통 기관은 이미 각 분야에서 일정 수준의 역량을 보유하고 있으며, 파일럿 프로젝트를 통해 초기 실험과 통찰을 얻고 있다. 그러나 광범위하고 확장 가능한 AI 적용을 실현하려면 훨씬 더 통합적이고 포괄적인 접근이 필요하다.
많은 교통 기관에게 진정한 과제는 AI 전략의 부재나 기술적 도구의 부족이 아니라, 파일럿 프로젝트와 대규모 운영 능력 간의 격차이다. AI를 교통 운영 프로세스에 완전히 내재화하기 위해 요구되는 전문성, 인프라, 조정된 거버넌스 수준은 초기 실험 단계에서의 요구를 훨씬 초과한다. 이러한 격차는 초기 프로젝트에서부터 효율성을 높이고 서비스 신뢰성을 강화하며, 교통 네트워크를 보다 스마트하고 반응력 있게 만드는 견고하고 확장 가능한 솔루션으로 전환하기 위한 집중적 노력이 필요함을 보여준다.
이 네 가지 요소를 포괄적으로 다룸으로써, 교통 분야 경영진은 AI 이니셔티브가 현대 교통 시스템의 필수 구성 요소로 자리잡도록 할 수 있다.
트렌드 4: 자율주행의 상용화
수년간의 낙관적 예측과 타당한 회의론 끝에, 자율주행차(AV)가 도시 거리, 고속도로, 산업 현장을 충분히 시범 운행하게 되면서 정부 기관은 AV를 교통 계획과 정책의 중심으로 고려할 수 있게 되었다. 자율주행차가 제공할 경제적·사회적 잠재이익, 즉 효율성, 편의성, 안전성, 이동성 향상 등은 오래전부터 분명하게 나타났다. 시뮬레이션과 예측 연구는 AV가 교통 흐름을 최적화하고 정지·출발 반복 패턴을 완화할 경우 연료 소비를 40% 줄이고 차량 처리량을 15% 증가시킬 수 있음을 보여주었다. 또한 공유 AV 택시와 마이크로 트랜짓 차량을 활용하면 도시의 혼잡, 배출가스, 주차 수요를 크게 줄일 수 있음이 시뮬레이션을 통해 나타났다.
자율주행차가 널리 도입되는 과정에서는 안전성과 정책 문제, 차량 시스템 내 AI 기술에 대한 대중적 회의 등 장애물이 존재하지만, 교통과 국가 경제를 변화시킬 잠재력은 점점 명확해지고 있다. 한 연구에 따르면 향후 15년 동안 미국에서 900만 대의 AV를 배치하려면 11만 4,000명의 인력이 생산, 유통, 유지보수, 업그레이드, 수리를 담당해야 한다.
자율주행 기술의 주류 진입
자동차 제조사와 규제 기관은 다양한 AV 실험과 파일럿을 진행하고 있다. 글로벌 로보택시 시장은 2023년부터 2030년까지 연평균 65% 성장률을 기록하며 약 1,000억 달러 규모에 이를 것으로 예상된다. 미국에서는 오스틴, 피닉스, 샌프란시스코, 로스앤젤레스 등 도시에서 로보택시 파일럿이 활발히 운영되고 있다. 대중의 수용이 확대되면서 Waymo는 맞춤형 센서와 AI “운전자”가 탑재된 차세대 AV를 도입할 계획이다. 일부 고프로파일 AV 프로그램이 종료되었음에도 불구하고 다른 지역의 투자는 여전히 활발하다.
전 세계 여러 국가는 AV를 대중교통망에 통합하는 방안을 모색하고 있다. 중국 이좡(Yizhuang)시는 차량, 도로, 클라우드 플랫폼 데이터를 통합해 더 안전하고 효율적인 교통망을 구축하고 있다. 서울도 주요 관광지를 연결하는 자율주행 버스를 도입하여 기존 교통 인프라와 통합하였다. 초기 2.6km 노선은 5개 정류장을 15분 간격으로 운행하며 승객에게 무료 환승을 제공한다.
로보택시와 자율버스가 주목을 받지만, AV 기술은 화물 및 트럭 산업에도 실질적인 영향을 미치고 있다. 전 세계 기업들은 특히 광산 분야에서 자율 트럭을 채택하며 생산성 향상과 운영 비용 절감을 경험하고 있다. 현재 전 세계적으로 3,600대 이상의 자율 운송 트럭이 운행 중이며, 중국이 가장 큰 비중을 차지하고 그 뒤를 호주, 캐나다, 칠레가 따른다. 자율 농기계 등 건설·농업용 자율 장비 시장도 노동력 부족 문제를 일부 보완하며 계속 성장하고 있다.
유럽과 미국에서 자율 중대형 차량 파일럿이 진행된 이후, 호주 멜버른시는 교통 인프라 기업 Transurban과 협력하여 자율주행 트럭 시험을 실시하였다.
CityLink 스마트 모터웨이에 설치된 600대의 카메라와 센서, 자동 사고 감지 시스템으로부터 실시간 데이터를 받아 트럭의 자율주행 시스템이 도로와 교통을 효율적으로 탐색하도록 지원하였다. 시험은 차량이 실시간 교통 상황에서 도로 인프라와 상호작용하는 방식을 이해하고, 향후 트럭을 기존 교통망에 통합하는 방안을 연구하고자 했다. Transurban은 앞으로 더 많은 자율주행 차량을 도입할 계획이다.
자율주행차에 대한 공공 신뢰 구축연구에 따르면 AV는 대부분의 도로 환경에서 인간 운전자보다 안전하지만, 소수의 AV 관련 부상과 사망 사건은 연간 120만 명의 교통사고 사망자와 비교해도 뉴스 보도를 통해 과도하게 주목받고 불안감을 높이는 것이 이해된다. 2023년 설문조사에서는 응답자의 68%가 AV를 두려워한다고 답했으며, 이는 2022년의 55%에서 증가한 수치이다.
Deloitte Global의 자동차 소비자 조사에 따르면, 8개국에서 AV 수용도에는 큰 차이가 나타났다. 인도, 영국, 미국에서는 조사 대상 소비자의 절반 이상이 거주 지역에서 완전 자율 로보택시 서비스 운영에 대해 우려를 표했다. 사람들은 자신이 거주하는 지역에서 로보택시가 운행되는 것보다, 고속도로에서 상업용 자율주행차가 운행되는 것에 대해 더 큰 걱정을 하는 것으로 나타났다(그림4).
그림4. 완전 자율주행차 주행(운영)에 대해 걱정하는 비율(국가/장소별)
출처: 딜로이트 글로벌 자동차 소비자 조사(2025)
자동화에 대한 신뢰 구축
교통 기관은 투명성 제고, 안전 기준의 효과 입증, 기술이 개인과 전체 교통 생태계에 제공하는 혜택을 보여주는 다면적 접근법을 통해 자동화에 대한 신뢰를 구축할 수 있다. 신뢰는 점진적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 로스앤젤레스와 샌프란시스코 시민들은 도로에서 자율주행차를 보는 데 익숙해졌고, 점점 더 많은 사람들이 로보택시를 직접 호출하고 탑승하는 데 안전하다고 느낀다.
기관의 전략 중 하나는 AV 정책과 규제 체계, 특히 데이터 수집 및 활용과 관련된 사항에 대해 정기적으로 공개 업데이트를 제공하는 것이다. AV는 대량의 환경 데이터를 필요로 하고 생성하므로, 기관은 AV가 수집하는 데이터를 정부를 포함한 생태계 참여자들이 어떻게 활용할 수 있는지, 그리고 네트워크화된 시스템에서 개인정보가 어떻게 보호되는지를 명확히 전달해야 한다. AV 제조업체와 공급업체는 사이버보안 프로토콜을 최신 상태로 유지하는 것이 중요하다. 해킹이나 데이터 유출은 공공 안전에 영향을 미치고 소비자 신뢰를 크게 저하할 수 있다.
AV가 제공하는 사회적 혜택, 예를 들어 장애인, 고령자 등 전통적 교통수단을 이용하기 어려운 사람들을 돕는 방식도 신뢰 형성에 기여할 수 있다. 디트로이트에서는 고령자와 장애인을 위한 자율주행 셔틀 시스템을 시험 운영하며, 시 전역 110개 이상의 장소(식료품점, 의료시설 등)로 무료 이동 서비스를 제공한다. 대상 주민은 전화나 앱을 통해 Accessibility-D 온디맨드 서비스를 예약할 수 있다.
인구가 적은 지역에서 이동성 문제를 해결하기 위해, 지방 교통 기관들은 자율주행 셔틀을 도입하여 기존 대중교통 서비스 접근이 제한된 지역에 신뢰할 수 있고 친환경적인 교통 수단을 제공하고 있다. 2020년 이후, 프랑스 농촌의 일부 외딴 마을에서 자율주행 셔틀이 운영되고 있으며, 공공장소, 상점, 사업체 사이를 20분마다 4.5km 구간 운행한다. 각 로보버스는 약 10명을 태우며 안전 관리자가 동승한다. 관련 컨소시엄은 이 경험을 바탕으로 해당 지역의 자율주행 셔틀 확대를 추진하고 있다.
일본 또한 고령화, 농촌 고립, 대중교통 운전사 부족 문제에 대응하기 위해 AV와 라이드셰어링 등 다양한 이동 수단의 활용을 확대하고 있다. 정부는 지역 파트너와 협력해 여러 프로젝트를 진행하며, AV 전용 차선 시범 운영을 시작했고, Level 4 자율주행 모빌리티 서비스 배치를 목표로 하고 있다.
트렌드 5. 미래형 교통 인프라 구축
2024년 7월 19일, 기술 장애로 인해 은행, 방송사, 정부 서비스, 소매업체 등 다양한 분야에 걸쳐 전 세계 약 5천만 명이 오프라인 상태가 되었다. 이로 인해 항공사는 전 세계 예정된 항공편의 약 4%를 취소해야 했으며, 분석가들은 사이버 공격을 우려했지만 실제 원인은 소프트웨어 구성 업데이트 오류였다. 이 사건은 단일 장애 지점이 사회가 의존하는 네트워크 전체에 파급될 수 있음을 보여주었고, 특히 점점 온라인과 기술 의존도가 높아지는 교통 시스템의 취약성을 부각시켰다.
교통 시스템은 IT와 물리적 장치를 직접 제어하는 운영 기술(OT)의 융합으로 인해 위협 벡터가 지속적으로 확장되고 있다. 신호 시스템, 교통 관리, 요금소, 자동 발권 시스템에 대한 사이버 공격은 실제 혼란을 초래할 수 있으며, 자율주행차는 새로운 위협 경로를 제공한다. 또한, 과다 사용, 유지보수 지연, 극한 기후 등 물리적 위협에도 직면해 있다. 미국토목학회(American Society of Civil Engineers)에 따르면, 미국 주요 도로의 약 39%가 중간 이하 상태이며, 교량의 절반 정도가 공정 이하 상태이다. G20 추정치에 따르면 2025~2040년 동안 도로 교통 투자 격차는 약 8조 달러에 달한다.
교통 분야 리더들은 노후 인프라 현대화, 환경 및 사이버 위협에 대한 복원력 구축 압박 속에서 취약 시스템을 미래형으로 구축하면서 서비스 연속성을 유지하기 위한 조치를 취하고 있다. 이를 위해 첨단 기술, 소재 과학 혁신, 데이터 분석을 활용하여 핵심 시스템을 보호하고, 장애 발생 시 필수 서비스의 지속성을 보장할 수 있다.
사이버 위협 환경 변화
교통 기관을 겨냥한 사이버 위협은 양과 유형 모두에서 확대되고 있다. 랜섬웨어, 악성코드, 피싱, 분산 서비스 거부 공격, GPS 스푸핑, 원격 차량 탈취 등 다양한 공격이 점점 더 정교해지고 있으며, 악의적 행위자는 생성형 AI를 이용해 텍스트 기반 사기, 정부 기관 사칭, 결제 요구, 음성·영상 딥페이크 등을 활용하고 있다. 2025년 3월 이후 싱가포르에서는 피싱 사례가 급증했으며, EZ-Link 및 SimplyGo 결제 시스템을 사칭한 소셜미디어 계정을 통해 공공교통 무제한 이용을 제공하는 것처럼 속이고, 신용카드 정보를 탈취하는 사건이 발생했다.
2025년 4월 기준, 최소 97건이 보고되었고, 손실액은 12만 1천 달러를 초과했다.
자율주행 및 연결 차량의 확산은 사이버 위험을 더욱 심화시킨다. AV는 승객 정보와 실시간 위치 데이터 등 민감한 데이터를 지속적으로 처리하며, 공격 시 개인정보 침해와 안전 위협으로 이어질 수 있다. 성공적인 해킹은 승객 안전, 차량 기능, 운영에 광범위한 영향을 주어, 자율주행 교통에 대한 신뢰를 장기적으로 저하할 수 있다.
생성형 AI 발전은 교통 부문에 새로운 도전을 제시한다. 연구에 따르면, 생성형 AI 도구는 사회공학과 결합되어 가짜 인물, 딥페이크 영상, 음성 클론 등 정교한 공격을 생성할 수 있으며, LLM 기반 피싱 메시지는 인간이 작성한 이메일보다 클릭률이 높다(54% 대 12%). 상용 LLM은 브랜드 모방 사이트와 회피 전술을 적용한 피싱 이메일 생성도 가능하다.
IT–OT 통합 대응
전통적으로 IT는 데이터 관리, OT는 물리적 장치 제어에 집중했지만, 교통 시스템이 연결 기술을 더 많이 도입하면서 두 영역이 융합되고 있다. 이 통합은 운영 효율성, 예측 유지보수, 의사결정 능력 향상을 가능하게 하지만, 한 영역의 취약성이 다른 영역에도 영향을 주어 물리적 운영을 교란할 수 있는 사이버 위험을 증가시킨다.
교통 계획자는 프로젝트 설계 단계에서 사이버보안을 핵심 요소로 포함시켜 정보 시스템과 물리적 시스템 모두를 잠재적 위협으로부터 보호해야 한다. 미국 연방정부는 교통 기관의 사이버보안 지원을 위해 다양한 자원을 제공하며, 연방교통청(FTA)은 최근 교통 기관이 사이버보안 요구를 평가하고 자체 프로그램을 개발할 수 있도록 Cybersecurity Assessment Tool for Transit을 도입했다.
건설 및 소재 과학 연구와 혁신 활용
교통 기관은 노후 인프라, 기후 변화, 도시화 증가로 인한 문제를 해결하기 위해 건설과 소재 과학 분야의 혁신을 모색하고 있다. 복합 소재는 서로 다른 물질을 혼합하여 새로운 특성과 향상된 성능을 가진 제품을 만드는 것으로, 기존 소재보다 강도와 경량성이 우수할 뿐만 아니라 부식, 극한 기상 조건 등 환경적 스트레스에도 강하다.
3D 프린팅과 같은 첨단 제조 기술은 복잡한 구조물을 신속하고 비용 효율적으로 제작할 수 있게 해주며, 건설 시간과 폐기물을 줄일 수 있다. 특히 자연재해가 잦은 지역에서는 3D 프린팅으로 손상된 부품을 신속히 교체하고, 보다 내구성 있는 신규 구조물을 건설하는 데 유리하다. 메인 대학교의 Advanced Structures and Composites Center는 NSF(미국 국립과학재단) 지원을 통해 연구 개발과 혁신이 인프라 복원력 향상에 어떻게 기여할 수 있는지를 보여주는 사례이다. 이 센터는 “Bridge in a Backpack”로 알려진 복합 아치교, 3D 프린팅 방파제와 도랑 확산기, 최소 유지보수로 100년 이상 사용 가능한 복합 거더 등 신기술을 개발하였다. 이러한 기술은 교통 인프라의 내구성과 복원력을 강화하고, 환경적 스트레스 요인에 대한 저항력을 높이며 유지보수 비용을 줄이는 것을 목표로 설계되었다.
데이터와 디지털 기술을 활용한 교통 계획 및 실행 개선
대중교통 인프라 전반에 설치된 임베디드 장치와 센서 네트워크는 구조적·환경적 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 지속적인 데이터를 제공한다. 핀란드 교통 인프라청(Finnish Transport Infrastructure Agency)은 Digitraffic 서비스를 통해 약 500개의 도로 기상 카메라와 350개 이상의 기상 관측소를 활용하여 온도, 풍속, 강수량, 습도, 이슬점 등의 데이터를 분 단위로 제공한다. 도로 기상 예보는 5분마다 갱신되며, 교통 측정 시스템은 평균 차량 속도, 교통량, 사고·공사·제한 정보를 제공한다. 이 데이터는 오픈 API를 통해 공개되어 제3자 개발자가 새로운 교통 서비스와 솔루션을 개발하고 기존 인프라를 더 잘 유지관리할 수 있도록 지원한다.
호주 멜버른의 Smarter Roads 프로그램은 도로와 여정을 더욱 스마트하고 안전하며 원활하게 만들기 위해 다양한 기술적 개선을 도입하였다. 1,000개 이상의 카메라가 교통을 모니터링하고 수백 개의 무선 센서가 차량 탐지와 이동 시간을 기록한다. 또한 실시간 교통 안내판과 100개 이상의 동적 보행자 횡단보도를 설치하였다.
드론과 로봇 기반 점검 기술은 인프라 평가의 효율성과 속도를 높일 수 있으며, 시각적·센서 기반 점검을 제공한다. 뉴욕 메트로폴리탄 교통국(MTA)은 TrackInspect 프로토타입을 활용하여 AI와 센서를 이용한 지하철 선로 유지보수 파일럿 프로그램을 시작하였다. 현재 점검관은 매주 두 차례 선로를 걸으며 결함을 점검하지만, 파일럿에서는 한 노선의 지하철 차량에 내장 센서와 마이크가 장착된 스마트폰을 설치하여 진동과 소리 데이터를 수집하고, 클라우드 기반 시스템과 AI가 이를 분석하여 문제를 표시한다. MTA는 이 프로그램이 선로 진단 속도와 정확성을 높이고, 문제를 신속하고 효율적으로 식별할 것으로 기대하고 있다.세계 각국의 교통 기관은 또한 디지털 트윈을 활용하여 일상 유지보수부터 극한 상황까지 다양한 시나리오를 시뮬레이션하며 인프라 성능과 복원력을 최적화하고 있다. 연결 인프라 설계, 계획, 관리에 디지털 트윈을 활용하면 2030년까지 도시가 약 2,800억 달러를 절감할 수 있다. Deloitte-ThoughtLab의 글로벌 도시 리더 대상 조사에 따르면, 디지털 트윈 기술은 대중교통 최적화, 다중 모드 연계 개선, 인프라 변화 시뮬레이션, 토지 이용 모델링 등 도시 계획과 교통 분야에서 활용이 점점 증가하고 있다(그림5).
그림5. 교통 및 도시 계획 관련 분야의 디지털 트윈 활용 현황 및 예상
출처: 딜로이트 글로벌 도시 리더 서베이(2024)
결론 및 함의
교통 시스템 및 교통 산업은 단순한 교통수단의 개념을 넘어 사회적·경제적·환경적 가치 창출의 핵심 축으로 자리매김하고 있는 만큼, 한국 정부와 지자체, 기업에게 매우 중요한 함의를 가진다. 먼저 정부와 지자체는 대중교통의 안정적 운영과 장기적 지속가능성을 위해 재원 조달 방식의 다변화, 서비스 질 관리, 이용자 중심의 편의성 제고를 체계적으로 추진해야 한다. 특히 교통 혼잡 완화와 탄소중립 목표 달성을 동시에 고려할 때, 대중교통은 승용차 중심 교통 구조의 대안으로서 공공정책의 핵심 수단이 될 수 있다. 따라서 버스, 지하철, 철도 등 기존 인프라의 효율성을 높이는 동시에, MaaS(Mobility as a Service)나 온디맨드 교통 같은 새로운 서비스 모델을 적극 도입할 필요가 있다.
또한 기업에게는 교통 혁신이 단순한 사회공헌 차원이 아니라 새로운 성장동력 확보와 직결되는 중요한 기회가 된다. 친환경 차량 기술, 스마트 교통관리 시스템, 데이터 기반 플랫폼 서비스 등은 대중교통 시스템과 결합될 때 새로운 수익 모델을 만들어낼 수 있다. 예를 들어 전기버스, 수소버스 같은 친환경 운송수단 보급 확대는 완성차 기업과 에너지 기업 모두에게 새로운 시장을 제공하며, AI 기반 교통 최적화 솔루션은 ICT 기업에게 비즈니스 확장 기회를 제공한다. 또한 교통카드 데이터, 모빌리티 앱 데이터 등을 활용한 부가가치 창출 역시 기업들이 적극적으로 참여할 수 있는 영역이다.
나아가 지자체 차원에서는 지역 특성과 생활권 기반의 맞춤형 대중교통 서비스를 제공함으로써 지역 주민의 삶의 질을 높이고, 지역경제 활성화에도 기여할 수 있다. 특히 고령화, 농촌 지역 인구 감소, 도시권 과밀 등 한국이 직면한 구조적 문제를 고려할 때, 공공성과 효율성을 동시에 추구하는 대중교통 전략은 필수적이다. 결과적으로 대중교통 고도화는 정부와 지자체의 지속가능한 정책 운영, 기업의 혁신적 시장 창출, 그리고 시민 삶의 질 향상이라는 세 가지 목표를 동시에 달성할 수 있는 중대한 과제이며, 이를 효과적으로 추진하는 것이 한국 사회 전반의 경쟁력 강화로 이어지는 중요한 기반이라고 할 수 있다.
