올해 현대자동차그룹에선 사내 스타트업 육성 프로그램(제로원 컴퍼니빌더)을 통해 스타트업 3곳이 독립했다. 그중 하나가 자율주행차의 '눈' 역할을 하는 고해상도 라이다(Light Detection and Ranging, LIDAR)를 개발하는 '오토엘'이다.
대기업이라는 안정적인 울타리를 벗어나 새로운 도전에 나선 이용성 오토엘 대표와 이메일로 만났다. 현대차 중앙연구소 출신인 그는 "분사 후 항상 외발자전거를 탄 기분"이라며 "넘어지지 않으려면 계속 달려야 하고 그러면서도 어디로 가야 바퀴가 웅덩이에 빠지지 않을지 생각해야 한다"고 말했다.
'외발자전거'를 탄 이 대표가 목표한 곳은 어딜까. 그는 "1차 목표는 2024년에 라이다 기술을 완성차에 적용하는 것"이라며 "장기적으론 젊은 인력들이 마음껏 새로운 기술을 시도하고 도전할 수 있는 터전을 만드는 것"이라고 전했다.
레이더 원리와 같은 라이다
- 오토엘은 어떤 회사인가.
▲ 오토엘은 자율주행용 라이다 센서 전문 기업으로 과거 현대차 중앙연구소에서 라이다를 개발한 엔지니어들이 모여 창업한 회사다. 자율주행차 핵심 기술 중 하나로 주목받고 있는 라이다 센서를 자동차 양산에 적합하도록 개발하고 공급하는 것을 목표로 하고 있다.
- 라이다는 레이더(Radio Detecting and Ranging, RADAR)와 자주 비교된다. 라이다와 레이더의 차이는 무엇인가.
▲ 레이더에 비해 라이다는 생소한 게 사실이다. 라이다와 레이더의 기능과 원리는 같다. 두 센서 모두 전파나 빛을 송출한 후, 물체에 의해 반사돼 오는 시간을 측정해 해당 물체와의 거리 정보를 얻는다. 다만 물체를 감지하는 수단으로 라이다는 빛(레이저광)을 사용하고 레이더는 전파(라디오주파수)를 사용한다는 점에서 차이가 있다.
라이다는 파장이 짧은 빛을 사용해 사물의 형상을 검출해 알아볼 수 있는 정도의 해상도를 얻는다. 해상도가 좋고 채널 수에 따라 물체의 형상을 뚜렷이 볼 수 있으며 작은 물체도 검출이 가능하다. 거리도 ±3㎝의 정확도로 검출할 수 있는 장점이 있다. 레이더가 사용하는 전파는 파장이 길어 먼 곳까지 검출이 가능하며 유기 물질에 대한 투과도가 높아 플라스틱이나 옷감까지 투과할 수 있다. 그러나 해상도가 낮아 물체의 형상을 정확하게 인식할 수 없다는 단점이 있다.
현재 자동차의 첨단운전자지원시스템(ADAS)에 사용하는 레이더와 카메라는 각각 거리 정보와 영상 정보를 따로 수집하고 있다. 이 두 센서만으론 레벨3(조건부자동화·위험 시 운전자 개입)이상의 자율주행차의 안전성을 담보하기 어렵다. 반면 라이다는 거리와 영상 정보를 모두 획득할 수 있어 레이더와 카메라의 사각지대를 보완할 수 있다. 이러한 이유로 대부분의 완성차 업계에선 라이다를 향후 자율주행에 필수적인 센서로 인식하고 있다.
- 라이다 센서의 기술적 한계는 무엇인가.
▲ 라이다는 가시광선과 유사한 파장의 빛을 이용하기 때문에 불투명한 소재를 투과하기 어렵다. 따라서 라이다를 자동차에 탑재할 경우, 빛이 드나드는 창은 항시 개방돼야 하며 창의 표면에 혹시라도 들러붙을 이물질을 제거해주는 별도의 장치(워셔)도 필요하다. 또한 현재 대부분의 라이다는 기계적 부품을 가지고 있어 부피가 비교적 크고 심한 충격에는 광학 정렬이 흐트러져 성능이 저하될 수 있다. 이 한계를 극복하기 위해 최근엔 기계적 부품이 없는 순수 고체 소자 타입의 라이다도 많이 연구되고 있다.
- 벨로다인과 비교했을 때, 오토엘의 라이다가 갖는 차별성은 어떤건가.(벨로다인은 모빌리티 분야 라이다 제품을 전문적으로 개발하는 미국기업으로 라이다 분야에서 선두 기업으로 평가받는다)
▲ 벨로다인 라이다는 해상도 높은 검출 성능을 유지하기 위해 여러 개의 광원과 수광 센서를 사용한다. 예를 들어 32채널 라이다에는 32개의 광원과 32개의 수광 센서를 사용한다. 반면 오토엘 라이다는 고감도 기술을 통해 1개의 광원과 1개의 수광 센서로 32채널 라이다를 구현한다. 그 결과 부품 수가 축소되고 조립 공정이 단순화돼 원가 절감까지 가능하다. 또 벨로다인의 360도 회전형 제품은 사용 온도가 -20~60℃ 범위로 좁지만 오토엘은 -30~105℃까지 사용이 가능하다.
- 라이다의 활용범위는.
▲자동차와 접목되기 이전부터 라이다 기술은 지형을 탐지하거나 기상을 관측하는 등 여러 산업 분야에서 사용됐다. 빛의 파장과 용도에 따라 스캐닝 기구 등으로 개발돼왔다. 자동차용으로 개발된 라이다는 주로 도로에 존재하는 물체를 검출하므로 이와 유사한 환경에서 활용이 가능하다. 예를 들어 스마트 시티에서 교차로의 교통상황을 파악한다거나 자율주행 배달 로봇이나 물류 로봇에 사용 가능하다. 또한 드론이나 산업용 기계의 자율주행에 활용이 가능하며 향후에는 도심 에어 모빌리티나 개인 에어 모빌리티에도 활용될 것으로 보인다.
②편에 계속
