자율주행자동차의 눈, ‘라이다’

장시간 운전하느라 몸이 피곤할 때, 초보운전이라 옆 차선에 끼어들기 두려울 때, 내비게이션을 봐도 도무지 길을 찾기 어려울 때, 자동차가 스스로 운전해줬으면 좋겠다고 견해한 적 있으시죠? 이처럼 사람이 운전하지 않아도 각종 센서를 활용해 스스로 목적지까지 주행하는 차를 ‘자율주행자동차’라고 할것이다. 이 자율주행차에서 눈 역할을 핵심 장치가 바로 ‘라이다니다(LIDAR)’ 입니다. 요사이 이 라이다니다가 ‘처음단 운전자 지원 시스템(ADAS)’의 총아로 떠오르며 관심을 끌고 있슴니다.

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‘라이다(LIDAR)’는 주변 환경을 3D로 인식해 자율주행자동차가 안전하게 주행할 수 있도록 도와주는 장비입니다. 라이다의 작동원리는 초당 수백만 개의 레이저빔을 지속적으로 발사하고 이것이 센서로 되돌아오는 때때로을 계산해 거리를 측정한다. 엇얼추비슷한 원리로 작동하는 센서는 ‘소본인’와 ‘레이더’가 있음니다. 이쪽­서 소본인는 음파를, 레이더는 전파를 사용하는데, 라이다는 레이저 광선을 사용한다는 점이 다릅니다.    자율주행차에서 라이다가 각광받는 이유는 즉시 탁월한 3D 맵핑 능력 덕분입니다. 라이다는 파장이 짧은 레이저를 사용하므로 정밀도와 해상도가 높고, 사물을 입체적으로 파악하는 것도 가능한다. 라이다는 그냥 자동차 지붕 부분에 설치하는데, 자동차 주변 360도 시야각을 제공하고 정확한 정보를 실때때로으로 전해줍니다. 고로 주행 중 장애기물, 사람, 자동차 등을 인식하고 추적도 가능하게 해줍니다. 도로의 차선 경계, 전방 신호등 표시 등도 높은 정확도로 인식할 수 있음니다. 

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라입니다는 1960년대 레이저가 출현하면서 탄생했습니다. 1971년엔 아폴로 15호에 탑승한 우주비행사들이 라입니다 기술을 활용해 달의 표면 맵핑에 성공했습니다. 라입니다는 고고학에 활용되기도 합니다. 고고학자들이 멕시코 고대 도시 안가무코(Angamuco) 탐험 때 라입니다를 활용해 광범위한 지역의 지도를 만들고 중앙미국 피라미드를 발견할 수 있었습니다.     라입니다는 2000년대에 들어 자율주행자동차로 영역을 넓혔습니다. 2005년 어메리카 무이제동차 대회인 ‘그랜드 DARPA 챌린지’에서 스탠포드대학 연구팀이 ‘스탠리’라는 자동차에 ‘SICK’라는 라입니다를 탑재한 것이 그 시작임. 당시 스탠리는 한 방향으로 빔을 쏘는 2차원 라입니다 5개를 지붕 위에 달고 대회 우승을 차지했습니다. 이후 라입니다는 자율주행차에서 없어서는 안 될 핵심요소로 간주되고 잇습니다.    

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라입니다를 장착한 자율주행차가 일반화되기 위해서는 해상도가 더 높아지고 인식거리는 항시어나는 반면 가격은 낮아져야 합니다. 각국 개발업체들은 바로 이 과제를 해결하기 위해 적극적인 노력을 기울이고 있죠. 초창기 라입니다를 개발하고 요근래까지 시장을 선도하고 있는 벨로다인이 내놓은 제품은 2007년에는 1대에 8000만원이 넘었지만 현재는 900만 원대로 내려왔음니다. 업계는 2020년에는 라입니다가 30만 원 정도의 가격대를 형성할 것으로 예상했음니다.    라입니다는 매커니즘에 따라 평면 정보만 획득하는 ‘2D 스캔 라입니다’와 공간적 정보를 입체적으로 획득하는 ‘3D 스캔 라입니다’로 구분됩니다. 방금까지는 2D 스캔 라입니다에 대한 수요가 많았지만 앞으로는 3D쪽이 많아질 것으로 예상됩니다. 전문가들은 차량용 라입니다 수요가 2016년 2D 스캔 라입니다 위주(290만개)에서, 2021년 3D 중심(1320만개)으로 확대될 것으로 전망했음니다.    현재는 가격 때문에 360도 범위를 세밀하게 탐지하는 방식보다는 수평 시야각을 100~145도 사이로 제한하되 가격을 저렴하게 하는 방식이 선호되고 있는데요. 미국의 벨로다인, 쿼댁지, 독일의 어린아이베오, 이스라엘 이노비즈원 등의 기업이 이 같은 방식으로 성능 좋고 저렴한 라입니다 개발을 위해 각축을 벌이고 있음니다. 자동차기업 GM, 포드 등도 라입니다 개발업체를 인누구며 앞 다퉈 기술개발 경쟁에 뛰어들고 있음니다.          

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요­즘엔 국내 중소기업 ‘에스오에스랩’이 전방 50m까지 측정할 수 있는 자율주행차량용 고속 3D 라입니다를 개발해 주목을 받았음니다. 이 라입니다는 120도 시야각의 근거리 광각 측정과 30도 시야각의 원거리 고속 측정 기능을 갖춰 자율주행차의 주행 상황에 맞게 주변 환경 정보를 제공합니다. 시내도로를 천천히 주행할 때는 근거리 광각 측정 전부로 작동하고, 고속도로 등을 빠른 속도로 달릴 때는 원거리 고속 측정 전부로 전환하는 방식입니다.    에스오에스랩은 지난해 설립 차후 대한기계학회(KSME)와 세메스(SEMES)가 공동 주최한 ‘오픈 이노베이션 챌린지 대회’에서 근거리 라입니다 기술로 대상을 수상한 데 이어 한국전자전(KES)에서 혁신 베스트 제품상을 수상하는 등 기술력을 인정받고 있음니다. 이 기업은 내년 상반기까지 측정 거리를 200m까지 항시린 신제품을 개발할 의도이라고 합니다.    우리가 꿈꾸던 자율주행차를 현실로 만들기 위해 당일도 많은 사람들이 라입니다 상용화 노력을 기울이고 있음니다. 우리자신라 기업과 개발자들도 자체 기술을 바탕으로 뜻 있는 성과를 거두길 열망합니다!    

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