자율주행 자동차의 핵심, 센서 기술의 발전
자율주행 자동차는 주변 환경을 정확하게 인식하고 안전하게 주행하기 위해 다양한 센서 기술을 활용합니다. 대표적인 센서로는 LiDAR(라이다), 카메라, 레이더, 초음파 센서 등이 있으며, 이들 센서는 자율주행 차량이 도로 위의 장애물, 보행자, 신호등, 차선, 도로 표시 등을 감지하는 데 핵심적인 역할을 합니다.
특히 자율주행 기술의 중심은 센서 데이터를 기반으로 차량이 실시간으로 판단하고 결정하는 능력에 달려 있기 때문에, 센서 기술의 정밀도와 신뢰성은 자율주행차의 상용화와 직결되는 매우 중요한 요소입니다.
한국의 자율주행 센서 기술 현황
1. LiDAR(라이다) 기술의 국산화 및 상용화
LiDAR는 레이저를 이용해 수천 개의 빔을 발사하여 주변 물체의 거리, 크기, 위치를 실시간으로 3D로 스캔하는 기술입니다. 특히, 어두운 환경이나 먼 거리에서도 정밀한 측정이 가능해 자율주행차의 ‘눈’이라 불립니다.
한국은 LiDAR 기술에서 다음과 같은 진전을 이루고 있습니다:
- 한화시스템: 2023년 고해상도 3D 라이다 개발을 완료하였으며, 스마트시티 인프라 및 레벨4 자율주행차량에 탑재 중입니다. 기존 기계식 라이다보다 소형화와 비용 절감을 동시에 달성했습니다.
- SOS LAB: 광주 기반 스타트업으로, 소형 자동차용 Solid-State 라이다를 개발하고 있으며, 2024년부터 상용화된 모델을 양산할 계획입니다. 고성능이면서도 가격 경쟁력을 갖춘 제품으로 평가받고 있습니다.
- 삼성전자: 반도체 기술을 기반으로 LiDAR의 송수신 칩셋을 개발 중이며, 향후 스마트폰, 드론, 자율주행차 등 다양한 플랫폼에 적용할 수 있는 범용 센서 연구를 진행하고 있습니다.
2. AI 기반 카메라 비전 기술의 발전
카메라는 자율주행차에서 신호등 색상 인식, 도로표지 판독, 차선 추적, 보행자 식별 등 다양한 작업을 담당합니다. 특히, 최근에는 인공지능(AI) 기반의 비전 기술이 접목되면서 카메라의 기능은 더욱 정밀해지고 있습니다.
- 현대모비스: 딥러닝 기반 ‘AI 비전 시스템’을 개발하여, 카메라가 실시간으로 보행자와 차량 간 간격을 예측하고 위험 상황을 판단할 수 있도록 하고 있습니다. 레벨3 이상 자율주행차에 탑재될 예정입니다.
- LG전자: 글로벌 완성차 업체에 공급하기 위한 ADAS 카메라와 소프트웨어를 자체 개발 중이며, 객체 인식 정확도를 높이기 위한 알고리즘 최적화에 집중하고 있습니다.
- StradVision: 딥러닝 기반 영상 인식 알고리즘을 개발하여, 전 세계 50개 이상의 모델에 탑재 중입니다. 현대차, 기아, BMW 등과 협업 중이며, 고속도로, 도심 주행 환경에서도 높은 정확도를 보여주고 있습니다.
3. 레이더 및 초음파 센서 기술
레이더는 전파를 이용해 물체와의 거리 및 상대 속도를 측정하며, 날씨 변화에 강해 자율주행의 안정성을 보완해주는 센서입니다. 반면 초음파 센서는 짧은 거리의 장애물 탐지에 유리하여 주차 보조 시스템 등에 널리 사용됩니다.
- 현대모비스: ‘4D 이미징 레이더’를 개발 중이며, 기존 2D 레이더보다 객체 식별 능력을 3배 이상 향상시켰습니다. 이 기술은 사각지대 감지, 전방 충돌 방지 등 복합적인 자율주행 상황에 적용됩니다.
- 삼성전기: 고주파 레이더 모듈과 이를 제어하는 반도체 칩을 자체 개발하며, 초소형 센서 플랫폼을 구현하고 있습니다. 이는 전기차, 소형차 등 공간 제약이 있는 차량에 적합합니다.
- 만도: 국내외 완성차 업체에 공급되는 레이더와 초음파 센서를 개발하고 있으며, 차량 주변 360도 감지를 위한 통합 센서 패키지를 상용화하고 있습니다.
한국 자율주행 센서 산업의 과제
1. 핵심 부품 국산화
LiDAR, 고해상도 카메라, 레이더 칩셋 등 일부 핵심 부품은 아직도 미국, 일본, 독일 등의 기업에 의존하고 있는 상황입니다. 자율주행 센서 기술의 완전한 독립을 위해서는 광학 소자, 레이저 모듈, AI 알고리즘 등 핵심 기술의 내재화가 시급합니다.
2. 테스트 인프라 확대 및 규제 개선
기술이 개발되더라도 이를 실제 환경에서 검증할 수 있는 테스트베드가 부족하다면 상용화는 어렵습니다. 현재는 세종, 판교, 대구, 대전 등에 자율주행 시험 인프라가 구축돼 있으나, 보다 다양한 도로 환경과 기상 조건에서 시험이 가능하도록 인프라를 확장해야 합니다.
또한, 자율주행차의 도로 주행을 위한 법적 기준, 인증 절차 등 유연한 규제 체계 마련도 병행되어야 합니다.
3. 글로벌 경쟁력 확보
미국의 테슬라, 웨이모, 중국의 바이두, 화웨이 등 글로벌 기업들은 이미 센서 기술을 상용화하며 시장을 선점하고 있습니다. 한국은 상대적으로 늦은 출발이지만, 빠른 기술 추격과 국산화 노력으로 가격 경쟁력과 기술 안정성을 확보하고 있으며, 글로벌 완성차 브랜드와의 협력을 통해 시장 점유율을 확대할 필요가 있습니다.
결론
한국의 자율주행 센서 기술은 빠른 속도로 진화하고 있으며, LiDAR, 카메라, 레이더 등의 핵심 센서 기술이 국산화되고 있습니다. 특히 한화시스템, 현대모비스, LG전자, 삼성전자 등 대기업뿐 아니라 StradVision, SOS LAB 등의 스타트업도 기술 개발에 앞장서며 센서 생태계 전반의 혁신을 이끌고 있습니다.
앞으로 센서 기술은 단순한 하드웨어를 넘어서 AI와 소프트웨어가 결합된 지능형 인지 시스템으로 진화할 것입니다. 이를 위해서는 정부의 정책적 지원, 인재 육성, 국제 협력 등이 함께 이뤄져야 합니다.
한국이 자율주행 기술 강국으로 자리매김하기 위해서는 지금의 센서 기술 발전 속도를 유지하고, 글로벌 시장을 겨냥한 장기적인 전략이 필요합니다. 자율주행 센서 기술이 고도화될수록, 한국은 더욱 안전하고 스마트한 미래 교통 시스템을 선도하게 될 것입니다.