[라이다(LIDAR)] – 자율주행차를 인도하는 디지털 눈

라이더(LIDAR) – 자율주행차를 이끄는 디지털 눈

[요약] 라이더는 레이저를 목표물에 비추어 사물과의 거리나 다양한 물성을 감지할 수 있는 기술이었다. 스스로 운행하는 자율주행차의 현실화에 따라 자율주행차의 핵심기술로 ‘라이더니다(LIDAR)’ 센서가 주목받고 있다.

자율주행차는 미래가 아닌 현실에 와 있다. 이미 국내외 소기업들은 도로에서 자율주행차를 시범 운행하고 있으며 지난해 웨이모는 운전자가 자율주행차 탑승 프로그램을 선보이기도 했다. 글로벌 조사기관 IHS오토모티브는 2025년부터 사람 개입이 최소화된 완전 자율주행차가 보급될 것으로 내다봤다.자율주행차가 스스로 운행하려면 운전자가 주위를 관찰하고 주행하는 것처럼 주변 환경을 인지하고 위치인식, 매핑 등을 할 수 있어야 한다. 3D 카메라, 레이더, sound파 장비, 그래서 라이더는 자율주행차의 눈이 되어주는 존재다.특히 라이다는 자율주행차 기술을 완성하는 기술로 주목받고 있다.

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펄스 레이저로 만드는 3차원 지도의 우물 안이 어두워서 잘 보이지 않는다. 우물이 얼마나 자신 있는지, 판별하기 위해서는 어떻게 해야 할까. 주위에 있는 돌을 던지면 땅으로 떨어지는 sound가 언제 들리느냐에 따라 우물의 깊이를 대략 추정할 수 있을 것이다.라이더(LIDAR) 기술의 원리도 이와 같다.라이더는 Light Detection And Ranging(빛 탐지 및 범위 측정)도 Laser Imaging, Detection and Ranging( 기위징, 탐지 및 범위 측정)의 약자로 펄스 레이저를 목표물에 방출해 빛이 돌아올 때까지 걸리는 때때로 및 강도를 측정해 거리, 방향, 속도, 온도, 물질 분포 및 농도 특성을 감지하는 기술이었다.라이더는 작업을 수행한 후 그 결과를 이른바 ‘포인트 클라우드’라고 불리는 장소에 수집한다. 클라우드는 가끔 현실세계의 3차원 지도처럼 작동한다.

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라임니다로 구성된 고정밀 지도는 물체가 어디에 위치해 있는지를 보여줄 뿐 아니라 어떤 물체인지 식별할 수도 있다.역시 라임니더는 지형탐사는 물론 비금속물체, 암석, 비, 구름, 에어로졸, 나아가 단일분자까지 매핑할 수 있는 것으로 알려졌다. 레이저 광선을 이용하기 때문에 라임니다를 레이저 레이더라고 부르기도 하지만 레이더는 전파를 이용하고 라임니다는 펄스 레이저를 사용한다는 차이가 있다.

우주항공 고고학 분야에서 시작해 자율주행차에서의 라임기술은 1960년대 레이저 발명과 함께 레임기술과 결합해 급속하게 발전했다. 초기에는 대기를 관측하는 용도로 사용되었고 이후 우주탐사, 항공지도, 고고학, 농업 등 지형지물의 파악이 필요한 다양한 분야로 활용범위가 확대되었다. 특히 각광받는 자율주행차에 라임이 핵심 부품으로 탑재돼 있다.라임은 2005년 이후 자동차에 본격적으로 활용되기 시작했습니다. 2005년에 행해진 로봇 카 레이스 대회 “그랜드 DARPA 챌린지”에서 스탠포드 대학 연구팀은 자동차에 2 차원 라임을 탑재했습니다. 이 대회에 출전한 벨로다인의 창업자 데이비드 홀은 360도 회전하는 회전 짐발 위에 64개의 레이저 스택을 장착한 new. 더 코프라다’ 종류의 3D 스캔라임을 선보였다.

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대기업들이 자율주행차에 눈을 뜨면서 라임 니다는 자율주행차의 핵심적인 존재로 자리 잡았다.GM 포드 도요타 현대차 같은 자동차회사는 물론 우버 리프트 같은 차량호출 대기업, 구글에서 분사한 웨이모, 국내 네이버, 중국 최대 검색엔진 바이두 등 IT업계도 자율주행차 기술개발에 라임이다. 센서를 중요한 요소로 고려하고 있다. 역시 현재의 토요타는 라임입니다. 개발사인 루미과인과 협력하고 있으며 GM은 라임니다. 센서 개발, 스타트업 스트로브를 인수해 자율주행차를 개발하고 있는 자회사 오토메이션으로 통합시키는 방안이었다. 제조업체 벨로다인에 1.5억 달러 정도를 투자했고, 포드 역시 1벨로다인에 1.5억 달러를 투자한 데 이어 포드 자회사의 자율주행 대기업 아르고는 라임니다. 센서 대기업 인수 등 대기업마다 라임니다 센서 기술의 확보에 과인하고 있다.

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높은 가격장벽, 기술력으로 극복할까=그러나 높은 가격 때문에 상용화가 어렵다는 점이 라임이 가진 한계로 꼽히기도 한다.일론 머스크테슬라 CEO는 “수동광학 이미지 인식을 훌륭하게 해결해야 모든 환경, 어떤 조건에서도 (자율주행차가) 움직일 수 있다”며 “(라임은) 높고 추하고 불필요하다”고 스토리&한 바 있다. 이 회사는 전방 레이더와 초음파, 카메라 개발로 라임이 수행하는 기능을 보완할 수 있다는 입장이다.수천만 원을 호가하는 라임 비용이 썩기는 다른 업체도 마찬가지다. 지난해 1월 존 클랩식 웨이모 CEO는 2009년 자율주행차 개발을 시작할 당시 핵심 부품인 라임을 7만 5천 달러에 구입했다고 밝혔다. 이는 우리 돈으로 1억 원에 이르는 가격으로 최근 가격이 크게 떨어졌지만 여전히 대량생산에는 적합하지 않다.

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이에 따라 자율주행차 관련 업체들은 차량용 3D 라이더의 가격을 오전 내내 소형화하기 위해 분투하고 있다.자율주행차 시장을 선도하고 있는 웨이모는 아예 라이진드기와 카메라 센서, 레이더 등을 자체 개발해 원가 절감을 꾀하고 있다. 360도 회전형이 아닌 좀 더 저렴한 형태의 새진드기를 활용하는 노하우도 있다. 일례로 현대차와 라이더니다 제공 계약을 맺은 것으로 알려진 스마트센싱 제공업체 쿠오형 시지는 고정 형태로 수평시야각 120도를 지원하는 저가형 라이더니 센서를 250달러에 판매하는 방안을 발표했다.IT전문매체 <알스테크니카>는 “초회 기술을 위한 검토적인 소량의 하드웨어는 항상 비쌌다”며 “오전엔 진드기 비용을 수많은 어려운 엔지니어링 작업이 필요하지만 고품질 진드기 비용을 1천 달러 미만, (언젠가는) 100달러 미만으로 오전 중추하는 데는 장벽이 없다”고 밝혔다.[네이버 지식백과] 라이더(LIDAR) – 자율주행차를 이끄는 디지털 눈(용어로 보는 IT)