기업들은 차량에서 더 높은 수준의 자동화를 구현할 수 있는 소프트웨어 기반 4D 레이더에 주목하고 있다.

발명된 지 100년이 넘었으며 제 2차 세계대전 중에 널리 사용되기 시작한 기술인 레이더가 조만간 자율주행 시스템의 성능 개선에 기여할 수 있을 것이다.

기술 기업들은 자율주행을 구현하기 위한 핵심 기술로서 레이저 기반 라이다 센서를 강조하곤 하지만, 전문가들은 차세대 레이더 센서가 몇 가지 이점을 보유할 수 있을 것이라고 평가한다. 구체적으로, 레이더는 기상 상황이 나쁠 때 더 좋은 기능을 제공하며 비용 대비 효과도 더 높을 수 있다.

스타트업 Spartan Radar 사장 겸 자율주행 기업 Waymo의 전직 레이더 책임자 Matt Markel은 “레이더는 사람들이 원하는 바로 그 기능을 수행한다”며, “안개 낀 날에는 거의 쓸모가 없어지는 레이저와 달리 레이더는 안개를 뚫고 주변을 파악할 수 있다”고 설명한다.

레이더는 적응형 순항 제어 프로그램의 구성요소로서 1990년대에 차량에 처음 적용되었다. 현재 기업들은 4D 영상 레이더(imaging radar)를 연구하고 있는데, 표적 인지(perception) 및 속도 정보는 물론 라이다와 유사한 포인트 클라우드(point cloud)를 제공할 수 있다.

현재 사용되는 자율주행 차량, 카메라, 라이다, 레이더는 상호보완적 역할을 담당한다. 앞으로 영상 레이더는 이와 같은 설정에서 성능 향상은 물론 라이다를 대체할 가능성도 있다.

◆ 빠른 관심 집중

영상 레이더는 시장에서 점차 관심과 흥미를 얻고 있다.

지난 1월 이스라엘 자율주행 기업 Mobileye는 차량용 4D 영상 레이더 개발을 위해 대만의 Wistron NeWeb Corp.과 협력하고 있다고 밝혔다.

개발 중인 제품은 2년 내에 출시 준비를 완료할 것으로 예상되며, 자율주행차의 인지를 향상하여 차량에 라이더 센서를 여러 대 설치할 필요성이 줄어들 것이라고 Mobileye Radar 부사장겸 본부장 Yaniv Avital은 전망했다.

지난 4월 이스라엘의 Arbe Robotics 및 중국의 Weifu High-Technology Group은 중국 자율 트럭운송 기업 KargoBot의 상용 트럭에 4D 영상 레이더를 공급하기 위한 계약 사실을 공개했다. 이 계약에는 KargoBot이 생산할 레벨4 트럭에 Arbe의 레이더를 배치한다는 내용 외에도 연구 및 개발이 포함된다. Weifu와 KargoBot의 임원들은 Arbe의 레이더를 통해 트럭의 안전성 기능이 향상될 수 있다고 설명했다.

지난 2월 미국 애리조나에 위치한 또 다른 차세대 레이더 스타트업 Lunewave는 주요 글로벌 자동차 제조사들과 개발 프로젝트를 완료했다고 밝혔다.

Spartan은 최근 운전자 보조 및 자율주행 시스템의 해상도와 범위를 향상시키는 플래그십 4D 레이더 기반 소프트웨어를 추가로 개발하기 위해 투자자로부터 1,700만 달러를 조성했다.

Mobileye는 자사의 레이더가 최소 300미터 이상 떨어진 도로의 상세 4D 이미지를 제공할 수 있으며, 중간 범위에서 시야각 140도를 지원한다고 밝혔다. 업계 전체의 레이더 기술이 라이다와 유사한 수준으로 개선되면, 비용 대비 효과 면에서 경쟁 위치에 있는 라이다를 능가하고 카메라의 정보를 보완할 수 있을 것이다.

Markel은 “일정 수준의 이중 정보를 확보하기 위해 두 가지 센서가 필요하며, 각 센서가 모달리티(modality)가 약한 영역을 다룰 수 있기를 원할 것”이라며, “레이더와 라이다 중 무엇을 선택하느냐는 가격과 날씨, 신뢰성, 유지 보수성을 고려하여 결정한다고 생각하며, 현재로서는 대부분의 사람들이 레이더를 고려하고 있는 것으로 보인다”고 분석했다.

◆ 회의론도 존재

모두가 레이더에 확신을 갖고 있는 것은 아니다. 하지만 라이다에 의존하면서도 레이더에 관심을 갖는 사람들이 늘어나고 있다.

GM의 자동차 기술 담당 최고 엔지니어링 책임자 Jason Fischer는 GM이 정확하게는 “라이다 기반 기업”이라고 언급했다. 그는 영상 레이더 기술이 아직 라이다와 동등한 수준으로 발전했다고 생각하지 않는다.

그는 “현재로서는 이러한 수준에 도달했다고 보지 않는다”면서도, “발전하는 분야이며 비용 동등성(cost parity) 때문에 흥미롭게 지켜보고 있다”고 덧붙였다.

하지만 단순히 비용 동등성 때문에 관심을 갖는 것은 아니다. 영상 레이더는 특히 다른 센서가 장애물을 잘못 감지하는 등 어려운 상황을 해결하는 데 도움이 되는 정보를 자율주행 시스템에 제공한다. Waymo의 전직 레이더 책임자 Matt Markel은 레이더가 정확한 교차 점검(cross-check) 기술이 될 수 있다고 설명한다.

그는 “차량이 거짓된 경고 정보를 받고 있으며, 이는 발전을 저해하는 요인”이라고 지적한다.

트럭 운송 산업 소프트웨어에 집중하는 자율주행 기업 Plus.Ai의 엔지니어링 담당 부사장 Amit Kumar는 영상 레이더가 라이다를 대체할 잠재력을 보유하고 있다고 생각한다.

Kumar는 영상 레이더가 아직 상용화되지 않았다고 말하며, “영상 레이더에는 특정 문제가 존재하는데, 제조사들이 이러한 문제를 극복할 수 있다면 이 기술에 잠재력이 있다”고 분석한다.

첨단 안전성 및 자율주행 시스템을 테스트 및 연구하는 미국 미네소타 주 세인트 루이스 파크 소재 기업 VSI Labs의 창립자 겸 수석 고문 Phil Magney는 레이더가 자율주행 시스템의 일부로 자리잡았다고 밝혔다.

Magney는 “카메라와 라이다처럼 레이더의 미래도 밝다”며, “한 가지 센서로 모든 기능을 수행할 수는 없다”고 설명했다.