국내 연구진, 세계 첫 자율주행차 라이다(LIDAR) 센서 제작비용 절감기술 개발 ㅣ 자율주행 배달 차량(ADV)에 레다픽셀(Leddar Pixell) 첫 도입 COAST Autonomous Selects LeddarTech’s Solid-State LiDAR Technology

‘차 한대 값’ 라이다 센서 제작비 10분의 1로 줄이는 韓 기술 나왔다

안종현 연세대 교수·이재동 DGIST 교수 공동 연구팀

비싼 인듐갈륨비소→값싼 실리콘 교체 세계 첫 성공

비결은 10여년 축적한 실리콘 초박막화 기술

"수천만원 제작비용, 수십만원까지 낮아질수도"

     국내 연구진이 자율주행차의 라이다(LIDAR) 센서 제작비용을 수천만원에서 수십만~수백만원으로 낮출 수 있는 기술을 개발했다.

한국연구재단은 안종현 연세대 교수와 이재동 대구경북과학기술원(DGIST) 교수 공동 연구팀이 실리콘 반도체를 이용해 값싼 라이다 센서를 개발했다고 30일 밝혔다. 연구성과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 이날 게재됐다.

안종현 연세대 교수(왼쪽)와 이재동 DGIST 교수(오른쪽)./한국연구재단 제공  

자율주행차가 운행하기 위해서는 주변의 장애물을 감지해 대응할 수 있는 라이다 센서가 필요하다. 초음파를 물체에 쏘고 반사되는 신호를 감지하는 초음파 기술처럼, 라이다 센서는 빛을 이용해 주변 물체를 감지한다. 이때 사용하는 빛은 가시광선보다 파장이 조금 더 길어 사람이 볼 수 없는 ‘단파 적외선’이다. 탑승자와 보행자의 눈에 해를 끼치지 않기 위해서다.

문제는 현재 널리 쓰이고 있는 실리콘 반도체가 단파 적외선을 감지하지 못한다는 점이다. 실리콘은 내부구조상 단파 적외선을 통과시키거나 반사할 뿐 흡수하지는 못하기 때문이다. 현재 라이다 센서에는 실리콘 대신 인듐갈륨비소(InGaAs) 반도체가 사용된다.

인듐갈륨비소 반도체는 단파 적외선을 잘 감지할 수 있지만 제작비용이 높다는 단점이 있다. 현재 라이다 센서 1대를 만드는 데는 보통의 자동차 한대 가격인 수천만원이 들어간다.

실리콘 반도체 기반의 라이다 센서./연세대 제공

자율주행차 상용화를 위해 인듐갈륨비소를 실리콘으로 대체하려는 연구가 시도돼왔지만 성공한 사례는 이제껏 없었다. 단파 적외선을 흡수하려면 실리콘의 내부구조를 변형해야 하는데, 실리콘이 유연하지 못해 작은 변형에도 쉽게 부서지기 때문이다.

연구팀은 실리콘을 10나노미터(nm·10억분의 1미터) 이하의 두께로 만들면 강한 변형에도 잘 견뎌 내부구조를 원하는 대로 바꿀 수 있음을 발견했다. 마침 지난 2014년 1.5nm 두께의 초박막 실리콘을 만드는 등 10여년간 관련 기술을 축적해온 연구팀은 실리콘 변형을 통해 새로운 라이다 센서 제작에 성공했다.

안 교수는 "상용화되면 라이다 센서 제작비용을 기존 대비 10분의 1 이하인 수백만원 또는 수십만원까지 낮출 수 있을 것으로 예상된다"며 "아직 기초 연구 단계지만 후속 연구를 통해 상용화를 추진할 것"이라고 말했다.

김윤수 기자 조선비즈 

레다텍 고체형 라이더 기술, 자율주행 차량 최고 수준 안전 솔루션 선정

코스트 오토노모스로부터 자율주행 차량 빅풋에 탑재

   자율주행 차량 및 첨단 운전자 지원 시스템용 환경 센싱 솔루션을 생산하는 레다테크(LeddarTech)는 코스트 오토노모스(COAST Autonomous)가 미국 텍사스주 브래킷빌 인근에 위치한 키니 카운티 철도항(KCRP)이 운영하는 자율주행 배달 차량(ADV)에 레다픽셀(Leddar Pixell)을 처음으로 도입됐다고 밝혔다.

COAST Autonomous가 브래킷빌 인근에 위치한 키니 카운티 철도항의 자율주행 배달 차량 도입용으로 레다텍의 레다 픽셀 코쿤 라이다(Leddar Pixell Cocoon LiDAR)를 선정했다

KCRP는 캘리포니아의 하버 레일 서비스 컴퍼니(Harbor Rail Services Company)가 운영하는 철도항 중 하나이며 코스트 오토노모스는 이번 프로젝트에 공급하기 위한 솔루션으로 차량 주변을 360도 파악 가능한 레다테크의 레다픽셀 코쿤 라이다(Leddar Pixell Cocoon LiDAR)를 선정했다.

자율주행 업계 베테랑들이 모여 설립한 코스트 오토노모스는 생산 차량의 안전성을 강화하기 위해 레다테크의 기술을 선택했다. 레다텍의 고체형 플래시 라이다 기술이 가진 견고함과 신뢰성은 현재 모빌리티 환경이 요구하는 바에 부응한다. 또한 보행자와 차량이 도심 환경보다 통제하기 힘든 산업 환경에서 충돌하는 것을 방지할 수 있는 기술이기도 하다.

코스트 오토노모스의 전기 ADV는 이산화탄소를 배출하지 않으며 하버 레일이 산업 환경 속에서 24시간 장비와 비축품을 안전하고 효율적으로 운영, 이동시킬 수 있도록 한다. 이들 전기차에는 레다테크가 공급하는 고체형 플래시 라이다 기술이 탑재됐으며 자율주행이 가능하다. 코스트 오토노모스가 개발한 자율주행 차량에는 라이다, 카메라 등 다양한 탐지 기술이 탑재돼 있다. 코쿤으로도 불리는 레다테크의 레다 픽셀은 반사상 시야에서 데드존 없이 넓은 시야각을 제공한다. 이를 통해 정지와 진행을 반복하는 ADV에 접근하는 산업 현장 근로자들이 도보나 다른 차량으로 이동할 때 안전을 확보할 수 있다.

COAST Autonomous Selects LeddarTech’s Solid-State LiDAR Technology as the Most Reliable Solution to Achieve Maximum Safety Levels for its Autonomous “Bigfoot” Delivery Vehicle COAST Autonomous selects LeddarTech's Leddar Pixell Cocoon LiDAR for the deployment of its autonomous delivery vehicle (ADV) at the Kinney County Railport (KCRP) near Brackettville, Texas. Video: COAST Autonomous Deploys its Autonomous Delivery Vehicle (ADV) Featuring the Leddar Pixell COAST Autonomous selects LeddarTech's Leddar Pixell Cocoon LiDAR for the deployment of its autonomous delivery vehicle (ADV) at the Kinney County Railport (KCRP) near Brackettville, Texas. QUEBEC CITY and PASADENA, Calif., July 28, 2020 (GLOBE NEWSWIRE) -- LeddarTech®, an industry leader in environmental sensing solutions for autonomous vehicles and advanced driver assistance systems, congratulates COAST Autonomous on the first deployment of the Leddar™ Pixell in an autonomous delivery vehicle (ADV) at the Kinney County Railport (KCRP) near Brackettville, Texas. KCRP is one of several railyards operated by Harbor Rail Services Company of California. COAST Autonomous selected LeddarTech’s Leddar Pixell Cocoon LiDAR with its 360-degree vehicle coverage as a supplier for this project. View full text https://www.globenewswire.com/news-release/2020/07/28/2068322/0/en/COAST-Autonomous-Selects-LeddarTech-s-Solid-State-LiDAR-Technology-as-the-Most-Reliable-Solution-to-Achieve-Maximum-Safety-Levels-for-its-Autonomous-Bigfoot-Delivery-Vehicle.html

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피에르 르페브르(Pierre Lefevre) 코스트 오토노모스 최고기술책임자는 “그동안 KCRP가 우리 회사의 차량을 운영하는 좋은 기회를 마련할 수 있었다. 이 철도항은 자율주행 차량이 산업 현장에서 어떻게 작동하는지, 근로자들이 보다 숙련된 스킬을 필요로 하는 작업에 집중할 수 있도록 이들의 안전을 어떻게 확보할 수 있는지를 보여주는 최적의 환경”이라며 “우리 회사는 안전을 가장 중요시하게 여기기 때문에 레다 픽셀을 사용하고 있다. 레다테크는 10여년간 라이다 센서 제작 경험을 축적한 기업으로 언제나 우리의 예상을 넘어서는 성과를 보여준 최적의 파트너사라 할 수 있다”고 말했다.

에이드리언 피어스(Adrian Pierce) 레다테크 글로벌 영업 및 비즈니스 개발 담당 부사장은 “우리 회사의 코쿤 라이다 솔루션이 코스트 오토노모스의 자율주행 배달 차량인 빅풋(Bigfoot)에 탑재돼 기쁘다”며 “그동안 훌륭한 실적을 쌓아 온 코스트가 철도항에서 배달 서비스를 시작하게 돼 기대가 크다. 코스트가 도입한 레다테크의코쿤 라이다는 안전을 가장 중시하는 코스트가 고객들의 안전을 확보할 수 있도록 적극 지원한다”고 밝혔다. 그러면서 “모빌리티 애플리케이션을 안전하게 만드는 것은 우리 회사 DNA의 핵심이다. 우리 기술은 성능과 비용 효율성이 모두 우수하며 즉시 도입될 수 있도록 준비돼 있다”고 덧붙였다.

박경일  robot@irobotnews.com 로봇신문사

COAST AV Utility Vehicle 

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