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애플카에 들썩이는 자율주행의 눈 ‘라이다(LiDAR)’

라이다 관련주도 덩달아 들썩

선수현 기자 |  2021.02.19

미래 자동차의 화두는 자율주행이다. 운전자가 직접 운전하지 않아도 차량이 알아서 목적지까지 데려다주는 세상이 머지않았다. 라이다(LiDAR, Light Detection And Ranging)는 자율주행 자동차에서 관심을 받는 주요 기술이다. 레이저 펄스를 발사해 빛이 주변에 반사돼 돌아오는 거리를 측정해, 자율주행 자동차의 눈 역할을 하는 장치다. 

라이다는 공간 분해 능력이 뛰어나다. 0.1도까지 나눌 수 있어 물체 인식률이 높다. 1960년대 개발된 기술이지만 2017년 구글 웨이모 차량이 라이다 센서를 탑재하며 다시 주목받았다. 이미 볼보, GM 등 완성차 업체들도 라이다 연구개발에 매진 중이다. 

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라이다(LiDAR)는 레이저를 이용해 차량 주변 환경을 파악할 수 있어 자율주행차의 핵심 부품이다. 사진은 이스라엘의 라이다 기업 이노비즈가 만든 차량 내장형 소형 라이다. ⓒ조선DB

라이다는 회전형과 고정형이 있다. 회전형 라이다는 기어와 모터를 이용해 레이저를 기계적으로 조정한다. 차량을 중심으로 360도 시야를 모두 확보할 수 있는데 오류 가능성이 높고 진동에 민감해 차량 탑재에 부적합한 면이 있다. 이에 대안으로 떠오른 것이 고정형 라이다다. 반도체에 사용하는 MEMS(초소형 정밀기계 기술) 기술을 활용해 구성이 간단하고 내구성도 강해 진동에도 강하다.

라이다가 사용하는 레이저는 905nm(나노미터), 1550nm가 대표적. 기술 개발이 먼저 실행된 905nm 파장 레이저는 기술 개발이 상당수 진척돼 있는데, 실리콘 리시버를 사용해 원가도 저렴하다. 그렇지만 태양광과 유사해 노이즈가 잘 발생하고 출력을 높이면 사람 눈에 흡수된다. 반면 1550nm 파장은 출력을 높여도 사람 눈에 흡수되지 않으며 인식거리를 개선할 수 있다. 높은 비용이나 전력 소모는 개선해야 할 지점이나, 자율주행에서 인식거리의 중요성을 감안할 때 주류를 이룰 가능성이 높다. 

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자율주행 차량이 도로를 달리는 모습 ⓒshutterstock

현재 대부분 업체가 개발하는 라이다 방식은 Pulsed ToF(비행시간법). 레이저 왕복 시간을 측정해 거리를 계산하는 방식이다. 데이터 신뢰도나 기술 수준이 높은 편이나 문제는 다수의 차량이 사용할 때 레이저 간섭이 발생할 수 있다는 점이다. 그래서 레이저를 연속으로 변조해 방출하고 돌아오는 파형을 측정하는 FMCW 방식이 연구되고 있다. FMCW는 라이다 센서 차량이 많아도 레이저 간섭현상으로부터 자유롭다. 물론 초기 기술이라는 점이 한계다. 

라이다 업계의 선두주자 벨로다인은 Pulsed Tof를 기반으로 하고 있으며, 신생 업체들은 차량 간 간섭 현상이나 속도 측정의 한계를 개선하기 위해 FMCW 기반 라이다 기술을 선보이고 있다. 

관건은 가격이다. 개발 초기 1대당 8000만원 가까운 가격은 상용화에 난관을 빚었다. 테슬라가 자율주행 차량을 연구하며 라이더 기술을 사용하지 않은 완전자율운행(Full Self Driving, FSD)을 구현하겠다고 밝힌 이유기도 하다. 다행인 건 이노비즈(Innoviz), 아우스터(Outster), 에이바(Aeva) 등의 스타트업이 등장하며 가격 하락을 주도하고 있다는 점이다. 이들은 1000달러 미만의 제품을 출시하며 BMW, 현대차그룹, 포드 등 완성차 업체들과 협력하고 있다. 

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애플 전문 매체 <맥루머스>에서 예상한 애플 전기 자율주행차 ⓒ조선DB

최근 라이다 기술은 애플카 개발과 함께 다시 한 번 주목받았다. 애플은 아이폰, 아이패드 등에 라이더 스캐너를 탑재해온 바 있어 애플카에도 라이다 기술이 적용되지 않겠냐는 전망이 우세했다. 아직 어떤 기업이 애플에 공급할지는 알려지지 않았으나, 애플카로 인해 라이다 업체 벨로다인과 루미나는 상장 이후 주가가 두 배가량 급등했다. 이노비즈, 아우스터, 에이바 등 상장을 앞두고 있는 신생 기업에도 시장의 관심이 높다.

애플카의 예상 출시 시점은 2024년이다. 프로젝트 ‘타이탄’으로 자율주행 차량 개발을 알린 애플은 시장 변화를 예고했다. 라이다 기술이 애플카에 탑재될 경우, 라이다 시장은 더욱 성장할 가능성이 크다. 라이다는 자동차 시장의 게임 체인저가 될 수 있을까. 

 

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