센서산업의 성장, 자율주행차의 안전성 높여줄 핵심 산업

자율주행에 활용되는 카메라, 라이다, 레이더 기술이 지속적으로 연구개발되고 있다. 세 기술의 성장에 따라 자율주행 사업의 미래가 바뀔 것으로 보인다.

자율주행차 상용화, 센서 산업 성장 촉진제

[인더스트리뉴스 최홍식 기자] 4차 산업혁명 기술이 우리 생활에 밀접하게 적용되고 있다. 자율주행, 사물인터넷, 스마트 홈관리 및 스마트 도시 등 생활 곳곳으로 기술 적용이 확대되고 있다. 이들 기술이 확대되는 데 주요한 산업 기술로 센서산업 기술이 꼽힌다. 센서는 특히 자동차나 전자기기의 핵심부품으로 상호 연관성이 높은 기술집약적 산업이다. 한국수출입은행 해외경제연구소 이미혜 선임연구원의 보고서에서는 한국센서연구조합의 분석에 따라 기술적으로 구현 가능한 센서의 종류는 약 350개로 다품종 소량 생산구조를 가진다고 나타나 있다. 또한, 고객 맞춤형 생산구조가 대부분이라 수요기업과의 협력이 중요하다고 보고 있다.

자율주행차용 센서 및 전장품이 안전과 운전보조의 목적으로 빠르게 성장하고 있다. [사진=dreamstime]

센서의 중요성은 최근 들어 활발한 연구활동과 기술 개발이 이뤄지고 있는 자율주행 시장에서 더욱 부각되고 있다. 포스코경영연구원 박형근 수석연구원의 보고서에 따르면 자율주행차용 센서 및 전장품이 안전과 운전보조의 목적으로 빠르게 성장하고 있다고 나타난다. 또한 2022년 관련 센서시장 규모가 258억 달러에 이를 것으로 보인다.

자율주행차의 상용화는 자동차용 센서 중 사람의 시각을 담당하는 카메라, 라이다, 레이더 센서의 성장을 유도하고 있다. 자율주행차용 카메라는 초고화질, 광각기술 확보를 목표로 성장하고 있으며, 라이다는 가격경쟁력 확보와 소형화를 위한 기술 개발이 적극 이뤄지고 있다. 레이더 센서의 경우 사물의 거리와 속도 등을 측정하며 라이다와 카메라 기술의 한계를 상호 보완하는 기술 성장이 이뤄지고 있다.

센서가 자동차 산업에서 중요하게 사용되는 것은 운전자의 안전성을 높일 수 있는 첨단보조주행장치(ADAS :　Advanced Driving Assistance System)의 확산 때문이다. 주요국가에서 ADAS의 의무화를 확대하고 있으며, 우리나라도 2017년부터 대형 승합, 화물차량에 대한 차선이탈경고시스템, 비상자동제어장치의 의무장착이 법제화 됐다.

박형근 수석연구원은 “안전주행 보조수단으로 개발되기 시작한 차량용 카메라, 초음파센서 등의 센서시장이 현재는 자율주행기술 완성을 위해 급속도로 발전하고 있다”고 분석하고 있다.

자동차 관련 센서 기술 중 카메라 기술은 초고화질 카메라 생산으로 집중되고 있다. [사진=dreamstime]

초고화질 카메라 기술과 기상 제약 극복하는 라이다 기술, 그리고 소형화 되는 레이더 기술

자동차용 카메라는 주차 시 활용 되는 후방카메라로 우리에게 친숙한 기술이다. 자율주행차에서는 차선이나 보행자를 영상으로 인식 감지해 추돌방지 및 신호인식에 주로 사용된다. 하지만 날씨 변화에 따라 인지능력의 차이가 심한 상황이다.

이미혜 선임연구원은 “자동차용 카메라는 모노카메라에서 스테레오 카메라로 발전할 것이며, 운전자 안전과 편의성 제고를 위한 인지 카메라의 성장이 이뤄질 것이다”고 전망했다. 박형근 수석연구원도 “초고화질 광각 카메라 개발 경쟁이 치열하며, 자율주행 기술 발전에 따라 사물 식별이나 거리탐지가 가능한 소프트웨어적 이미지 처리기술이 강조될 것이다”고 예상했다.

라이다는 빛을 이용해 레이더의 사각지대를 감지하고 자동차 주변 환경을 3D로 인식하는 센서다. 이들 정보를 기반으로 안전한 자율주행을 지원한다. 라이다 산업의 경우 시장 형성 초기 단계이며, 카메라나 레이더 시장에 비해서는 작은 규모의 상황이다.

박 수석연구원은 “라이다는 다양한 물리적 특성 측정이 가능해 대기환경 연구에 사용되다가 자율주행차에 적용되기 시작했다”며, “우천이나 폭설시 난반사가 발생할 가능성이 높아 실용화에 한계를 겪고 있다”고 밝혔다. 또한 그는 “라이다 기술의 경우 구조의 단순화, 부품소형화로 가격경쟁력을 확보하고 있으며, 여타 자동차 부품의 패키지와 비슷하게 설계 및 장착이 쉽게 이뤄지고 있다”고 했다.

레이더는 전자기파로 사물의 거리와 속도 등을 측정한다. 장거리 탐지에 적합하고 날씨 영향을 받지 않는다는 장점이 있다. 하지만 정밀 인식 부문에서 라이다와 카메라에 비해 성능이 낮다. 레이더는 점차 크기와 무게를 줄인 컴팩트형 부품으로 출시 유행이 바뀌고 있으며, 측정각이나 측정거리를 확대하는 방향으로 기술 개발이 전개되고 있다.

카메라, 레이더, 라이다 등 자율주행 관련 센서 산업의 지속적인 성장은 안전한 교통상황 조성에 큰 기여를 할 것으로 보인다. 기후환경의 제약을 극복하고 현재 기술의 한계를 뛰어넘어야 할 것이며, 기술간 장점을 잘 결합해 나가야 할 것으로 전망된다.