[공학저널 김하늬 기자] 최근 레이더 센서는 그간 축적된 기술과 노하우를 통해 다양한 산업에 적용할 수 있는 신성장 산업으로 주목받고 있다.
레이더는 전자파를 이용해 물체 방향, 거리를 파악하는 센서 시스템이며 레이더 인쇄회로기판(PCB)은 무선 신호를 처리하는 레이더칩과 안테나로 구성돼 있다. 특히 레이더 센서를 반도체칩 형태로 적용해 기존 사용 분야에서 차량, 가전, IOT, 메디컬 등 다양한 분야로 응용이 확장되고 있다.
이를 기반으로 전 세계적으로 다양한 제조사들이 등장해 경쟁을 통해 단가를 내리고 있는 상황에서 레이더 산업 규모는 빠르게 성장 중이다. 하지만 국내에서는 아직까지 대부분 수입에 의존해 머물고 있어 국내 기업들의 성장이 시급한 상황이다.
최근 레이더 기술 개발은 탐지수준이 아닌 인지, 인식에 인공지능 기술이 접목되는 방향으로 이뤄지고 있다. 이는 무거운 알고리즘이 아니라 엣지 컴퓨팅 개념으로 개발돼야 하기 때문에 경량화는 물론 고도의 인공지능 기술이 필요하다.
이를 위해 현재 한국전자기술연구원 융합신호SoC연구센터에서는 ‘프로세싱 인 메모리(PIM)’ 기술을 중점적으로 개발하고 있으며, 이후 효율적으로 개체를 인지하는 인공지능 기술들을 접목시킬 계획이다.
PIM은 데이터를 저장하는 메모리반도체 기능과 연산을 수행하는 시스템반도체인 프로세서의 기능을 하나의 칩 안에 구현한 것이다. 전 분야에서 중요성이 높아지고 있는 AI를 효율적으로 사용할 수 있는 차세대반도체 기술로 주목받고 있다.
대다수 AI는 고성능을 얻기 위해 그래픽처리장치(GPU) 기반 병렬 연산을 수행한다. 그럼에도 프로세서와 메모리가 분리된 현재의 컴퓨터 설계 구조에서는 둘 사이의 데이터 이동 구간이 성능의 병목으로 작용한다. 대규모 데이터를 메모리에 넣고 그 중 프로세서에서 처리할 부분을 그때그때 가져와 연산을 수행해야 하기 때문이다.
PIM은 연산을 수행하기 위해 메모리의 데이터를 매번 프로세서로 가져오지 않아도 되는 구조다. PIM이 단순한 연산을 직접 처리하고, 필요한 경우에만 데이터를 프로세서에 전달하는 식으로 데이터의 이동을 줄이고 전체 성능을 높일 수 있다.
융합신호SoC연구센터 이성호 센터장(사진)은 “현재 레이더 SoC 반도체의 넥스트타겟인 120-140 레이더의 동작을 어느 정도 확인하고, 전체 시스템을 꾸미는 작업들을 진행하고 있다”며 “신호처리 인공지능 기술을 접목시켜 인공지능을 집적화하는 작업을 함께 수행 중”이라고 설명했다.
현재 민간에서는 차량용 레이더가 가장 큰 시장임에도 센서를 대부분 해외에서 수입하고 있는 상황이다. 장비 또한 매우 고가로 반도체 공정 과정에서 소요되는 비용 또한 만만치 않아 소수의 팸리스 기업들이 진입하기 힘든 시장으로 꼽힌다. 때문에 최근 레이더는 다른 분야로 눈을 돌리고 있다.
이 센터장은 “레이더 기술은 향후 스마트시티(홈/빌딩), 스마트공장, 로봇, 자율차/무인이동체, 의료 등의 분야에서 더 많이 사용되고 새로운 차원의 정보 감지를 위한 방향으로 더욱 발전될 것”이라며 “해외가 아닌 우리나라에서 제대로 된 레이더칩을 개발해 다양한 제품에 탑재·사용할 수 있도록 기술 개발에 매진할 계획”이라고 말했다.
그는 이어 “그동안 적지 않은 시설투자와 연구개발 비용이 관련 연구에 투자됐지만, 핵심 기술을 개발하는 중소기업이 보다 부담 없이 그리고 자유롭게 새로운 레이더 센서 개발을 시도할 수 있는 지원이 필요하다”며 “이를 위해 출연연구원이 보유한 인프라와 핵심기술을 활용해 중소기업에서 새롭게 개발하는 기술을 지원할 수 있는 지원 프로그램 발굴 또한 필요할 것 같다”고 덧붙였다.
