[정구민의 톺아보기] 자율주행을 위한 센서 기술의 진화

정구민 국민대 교수의 'CES 2020' 탐방기


[아이뉴스24] 이번 CES 2020에서는 어느 때보다 많은 센서업체들이 관련 제품을 선보였다. 라이다, 레이더 센서가 진화하고 다양해 졌으며, 열화상 카메라, 단파장 IR 카메라 등도 차량 적용 가능성을 보였다.

자율주행 주요 센서로 기대되고 있는 라이다에서는 우리나라의 SOS랩, 카네비컴을 비롯해서 벨로다인, 콰너지, 이노비즈, 셉톤, 블릭펠트, 루미나, 이베오, 허사이, 로보센스, 베네웨이크, 지비전 등 수많은 업체들이 관련 전시를 선보였다. 라이다와 경쟁하게 될 수도 있는 이미지 레이더 분야에서는 우리나라의 스마트레이더시스템, 비트센싱을 비롯해서 이스라엘의 바야 등이 관련 기술을 전시했다.

열화상 카메라 분야에서는 플러(FLIR)와 아다스카이가, 단파장 IR 카메라 분야에서는 트라이아이의 제품이 선보였다. 이 제품들은 기존 카메라의 단점을 보완해 줄 수 있다는 점이 장점이 되고 있다.

◆ 라이다 센서- 많아진 업체, 넓어진 응용 범위

라이다 센서 분야에서는 늘어난 라이다 업체, 보쉬의 라이다 시장 진출, 벨로다인의 100달러 고정형 라이다 출시, 산업용 라이다 시장의 성장, 고정형 라이다의 확대, 1550nm 라이다의 확대 등이 주요 이슈가 되었다.

그동안 라이다 센서에 대한 언급이 없었던 보쉬는 본격적인 라이다 시장 진출을 선언하면서, 라이다-레이더-카메라에 이르는 센서 군을 구축하게 된다. 또한, 발레오는 근거리 라이다 센서를 발표하기도 했다. 우리나라의 모비스, 만도 등과 콘티넨탈 등 주요 부품업체들도 종합적인 센서 군 확보를 위한 노력을 계속하고 있다.

모비스는 2019년 벨로다인과의 협력을 발표했으며, 만도는 지난 프랑크푸르트모터쇼에서 관련 센서 제품군을 전시한 바 있다.

벨로다인은 100달러 고정형 라이다 센서인 벨라비트(Velabit)를 발표했다. 인식 거리 100m, 수평 각도 60도, 수직각도 10도의 성능을 갖는 벨라비트는 산업용이나 ADAS용으로 출시된다. 자율주행 시장이 늦어지면서, 산업용 라이다 시장이 성장하고 있는 점도 특징이다. 스마트시티, 드론, 농업, 해양, 항만, 건설기계 등 다양한 응용 분야로 라이다 적용이 늘어나고 있다.

벨로다인의 고정형 라이다 벨라비트와 벨라레이.

◆ 레이더 센서 – 4D 이미지 레이더로의 진화

좁은 각도에서 물체의 유무만을 판단하던 레이더 기술도 다양하게 진화하고 있다. 차량 내 사람 유무 감지, 차량 교통 흐름 감지 등의 응용 영역도 늘어나고 있으며, 4D 이미지 레이더도 최근 들어 큰 관심을 받고 있다.

레이더 응용 시장에서는 우리나라의 비트센싱과 스마트레이더시스템도 국제 경쟁력을 인정받고 있다. 비트센싱은 이번 CES 2020에서 4개 차선을 300미터까지 인식할 수 있는 트래픽 레이더로 혁신상을 수상했다. 스마트레이터시스템은 지난해에 시장조사기관인 욜(Yole)이 선정한 세계 최고의 4D 이미지 레이더 시스템 업체로 선정되기도 했다.

4D 이미지 레이더 기술은 레이더로 물체의 형체와 속도를 동시에 인식하는 기술이다. 라이다와 달리 빛의 영향이 적고, 날씨에 강하고, 내구성이 좋고, 가격 절감이 쉬운 장점이 있다. 다만, 인식의 정밀도는 라이다 센서가 좋은 편이다. 관련 시장에서는 스마트레이더시스템, 비트센싱, 바야, 알비 등의 업체들이 시장 확대를 위해서 노력하고 있다.

스마트레이더시스템의 이미지레이더와 사용자 인식 시연.

비트센싱의 트래픽 레이더 시스템.

◆ 열화상 카메라와 단파장 IR 카메라

열화상 카메라는 사람이나 동물의 열을 감지할 수 있어서, 야간 자율주행에 큰 도움을 줄 수 있다. 플러와 아다스카이는 열화상 카메라를 전시했다. 플러는 라이다 센서 아래에 6개의 열화상 카메라를 배치하여 360도 인식이 가능한 시스템을 선보였다.

트라이아이는 단파장 IR 카메라를 이용한 기술을 전시했다. 단파장 IR을 이용하면 연기 등으로 카메라 인식이 어려운 경우에도 인식이 가능하다고 한다.

플러의 차량용 열화상 카메라.

◆ 다양하게 진화하는 센서

현재 라이다-카메라-레이더의 자율주행 센서를 융합하여 자율주행을 구현할 것으로 예상되고 있지만, 아직도 부족한 점이 많은 것이 사실이다. 기존 센서의 가격, 성능 문제 극복과 더불어, 기존 센서들을 보완할 수 있는 새로운 센서에 대한 연구도 필요한 상황이다.

CES 2020에서는 진화하는 자율주행 센서의 현재를 다양하게 만나 볼 수 있었다. 앞으로, 우리나라 관련 업체들의 좋은 성과도 기대해 본다.

/정구민 국민대 교수

◇ 정구민 교수는?

정구민 국민대 전자공학부 교수는 솔루션 전문기업 ㈜네오엠텔의 창업멤버였고, 이후 SK텔레콤에서도 근무하는 등 업계와 학계를 두루 거친 전문가다. 현재 국가기술표준원 자동차전기전자및통신전문위원회 위원장, 한국자동차산업협회 IT와 자동차융합연구회 위원장, 유비벨록스㈜ 사외이사, ㈜휴맥스 사외이사, 한국멀티미디어학회 부회장, 대한전기학회 정보 및 제어부문회 이사, 한국정보전자통신기술학회 이사, 한국통신학회 이사를 맡고있다.

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