4D 이미징 레이더는 악천후 환경이나 가시성이 낮은 상황 속에서도 주변 환경에 대한 정확하고 상세한 정보를 제공할 수 있어 차세대 자율주행차에 핵심이 되는 센서 기술이다. 날씨 문제를 극복하는 것 이외에도 4D 포인트 클라우드를 통한 고해상도 데이터를 캡처할 수 있기 때문에 자율주행차가 주변 물체 및 환경을 보다 정확하게 인지할 수 있다.
자율주행차에는 카메라, 라이다, 레이더 등 다양한 센서 기술이 활용되고 있으며, 카메라 센서는 도로, 표지판, 신호등 색상 등 환경을 고해상도로 캡처할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 하지만 악천후와 암흑 속에서는 성능이 현저히 떨어지며, 알고리즘을 통해 거리를 추정할 수는 있지만 타 센서에 비해 실시간으로 정확한 거리 감지가 어렵다.
라이다도 마찬가지로 악천후에는 성능이 약하며, 속도 추정을 위해 두 프레임의 차이를 계산하는 간접적인 방법을 사용해 노이즈와 부정확성이 발생할 수 있다. 또한, 라이다 시스템은 일반적으로 빛이 전파되는 특성으로 인해 거리가 제한돼 단거리에서 중거리 애플리케이션에 더 적합하다고 볼 수 있다.
뿐만 아니라 라이다는 단단한 고체 물체나 장애물을 투과하지 않고 표면을 매핑, 감지하도록 설계돼 있고, 이러한 라이다 기술은 최근 몇 년간 비용 절감에 있어 진전을 보였지만, 여전히 이미징 레이더에 비해 비싸게 측정되고 있다.
반면, 레이더는 도플러 효과 원리를 활용하여 정확하게 동시 속도 측정에 뛰어나며, 악천후에서도 장거리에 걸쳐 신뢰할 수 있는 속도 정보를 제공하는 기술로써, 이미징 레이더 시스템은 타 센서 대비 굉장히 저렴하기 때문에 양산에 최적화된 솔루션이다. 이러한 새로운 센서 기능들은 자율 주행 차량의 안전성, 신뢰성, 효율성을 크게 향상시킬 수 있다.
4D 이미징 레이더 기술은 기술적인 난이도가 높기 때문에 국내에서 연구 개발하는 기업이 손에 꼽힐 정도지만, 최근 멀티칩 캐스캐이딩(Multi-Chip Cascading) 기술을 통해 감지 성능과 해상도를 기존 레이더 대비 대폭 향상시킨 4D 이미징 레이더 기술이 주목을 받고 있다. 이 기술을 개발한 기업이 ㈜비트센싱이다.
비트센싱의 4D 이미징 레이더는 비트센싱 고유의 안테나 배열 패턴 기술을 통해 192개의 가상 안테나 채널을 구현하며 레이더 시그널 프로세싱 알고리즘으로 높은 수준의 각도 분해능 성능을 제공하고 있다. 특히, 300m 이상의 거리까지 감지할 수 있는 넓은 시야를 제공하며, 동시에 128개 차량까지 감지와 식별이 가능하다는 것이 가장 큰 특징이다.
이 기술은 ‘레이더 장치 및 레이더 장치에 이용되는 안테나 장치’로 특허를 받았으며, 지난해 특허청에서 주최하는 특허기술상에서 기술적 의미, 제품의 차별성·혁신성, 실제 사업성 등 기술에 대한 우수한 평가를 받아 홍대용상을 수상하기도 했다.
비트센싱 이재은 대표이사(사진)는 “4D 이미징 레이더는 자율주행 핵심 기술로 자리잡아 ADAS, 자율주행 레벨2+의 필수 센서로 적용되고 있다”며 “또한, 포인트클라우드를 통한 고해상도 정보를 제공해 주변을 인식할 수 있기 때문에 자율주행 분야뿐만 아니라 로봇, 건설, 보안, 드론 등 다양한 모빌리티 분야에 활용될 수 있다”고 말했다.
비트센싱이 자율주행 시대를 앞당길 최첨단 이미징 레이더 기술을 개발한 것에는 남다른 이유가 있었다. 이 대표는 비트센싱을 창업하기 이전 ㈜만도에서 차량용 레이더 개발 업무를 담당하며 책임연구원으로써 국내 최초로 차량용 77GHz ADAS 레이더를 개발해 1000만 대 이상 양산시키면서 해당 분야에서 좋은 성과를 보였다.
하지만 2015년, 영종도 106종 추돌 사건을 보고 하루 빨리 레이더 기술을 대중화시켜 이러한 사고를 방지하고 한층 더 스마트한 교통 환경을 만들어야겠다는 생각으로 지난 2018년 비트센싱을 설립하게 된 것이다.
젊고 유능한 자동차 레이더 전문가 3명으로 시작한 비트센싱은 자율주행용 이미징 레이더 솔루션, 교통 레이더 TIMOS, 수면케어 솔루션 ‘AI 웰니스 레이더’를 주력으로 사업을 확장하며 국내 최초로 오토모티브 그레이드레이더 기술을 다양한 분야에 접목시키고 있다. 올해부터 본격적으로 토탈 레이더 플랫폼 솔루션인 RPaaS를 제공할 예정이다.
RPaaS는 개발 과정에서 요구되는 핵심 소프트웨어를 칩에 내장시킨 후 플랫폼화하는 시스템-온-칩(SoC) 기술로, 이를 제공받는 고객사는 별도의 프로세스 구축 없이 고성능 레이더 시스템을 즉각적으로 적용할 수 있어 개발 기간 단축과 이에 따른 비용 절감까지 가능케 한다. 또한, 레이더를 통해 획득한 데이터로 API 같은 서비스 구현도 가능하다는 장점도 가지고 있다.
또한, 비트센싱은 RPaaS 기술의 범용성을 활용해 자동차뿐만 아니라 헬스케어, 지능형교통체계(ITS) 등 다양한 분야에 적용하고, 관련 파트너사와 협력해 수면, 교통 관리의 효율성을 제고하고 정책 재정립에 나설 계획이다.
이 대표는 “비트센싱의 태그라인이 ‘Radar Reimagined’인 만큼 비트센싱의 미션은 레이더 기술의 새로운 시도와 새로운 가치를 발굴해 다양한 분야에 적용시켜 모두가 레이더 기술을 통해 더욱 편리함을 느끼고 안심할 수 있는 환경을 제공하는 것”이라며 “이를 위해 지속적으로 획기적인 레이더 솔루션을 개발하고 선보여 기존에는 없던 혁신을 가져올 예정”이라고 말했다.
