현대차-부산대 원팀 협력…'4차원 자율주행 눈' 개발

악천후 속에서도 성능을 발휘하는 자율주행차 라이다 기술이 국내 산학 협력 연구로 개발됐다. 최근 애플이 10년간 공들인 자율주행차 개발 프로젝트를 중단한 가운데 나온 성과라 주목된다.

과학기술정보통신부 산하 한국연구재단은 부산대 광메카트로닉스공학과 김창석 교수 연구팀이 현대자동차 전자기에너지소재연구팀과 함께 컬러변조 4차원 영상 스캔 기능을 가진 라이다를 개발했다고 1일 밝혔다.

자율주행차 상용화엔 난제가 많다. 운전자가 운전대를 잡지 않아도 되는 레벨3~5 자율주행차에선 라이다 기술이 가장 중요하다. 애플도 이 벽을 넘지 못하고 포기한 것으로 알려졌다. 그간 자율주행차에는 주로 ToF(비행시간 측정) 라이다가 사용됐다. 레이저를 발사해 반사돼 돌아오는 왕복 시간을 측정하는 방식이다. 그러나 ToF 라이다는 광산란, 센서 간 간섭 현상이 잦아 기술적 한계에 봉착했다. 이 때문에 레이저를 연속 변조해 발사하고 돌아오는 파형을 분석하는 FMCW(주파수변조연속파) 방식 라이다가 떠오르고 있다.

연구팀은 레이저 빛의 컬러를 광대역으로 담으면서 동시에 협대역에서 자유롭게 변조할 수 있는 기술을 확보했다. 라이다에서 상·하·좌·우 2차원으로 레이저 빔을 스캔하고, 동시에 대상물의 원근 정보와 속도까지 감지해 최종적으로 4차원 영상 정보를 구현한다. 이 기술을 쓰면 폭우, 폭설, 짙은 안개 등 안 좋은 날씨뿐 아니라 진동, 충격 등 여러 돌발 상황을 파악할 수 있다.

김 교수는 “맑은 날씨 아래 단독 주행 등 제한적 환경에서 시연에 그치고 있는 자율주행의 한계를 극복할 수 있는 기술”이라며 “현대차와 3년 이상 꾸준히 진행한 산학 협력의 결과물”이라고 설명했다. 연구 성과를 담은 논문은 국제학술지 네이처커뮤니케이션스에 실렸다. 논문 1저자로 참여한 정다운 부산대 석사연구원은 지난 1월부터 현대차 남양연구소에 채용돼 일하고 있다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com