눈·비 등 악천후에도 달릴 수 있는 차세대 ‘자율주행의 눈’ 개발

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 안개·눈·비 등 악천후 속에서도 막힘없이 달릴 수 있는 차세대 ‘자율주행의 눈’을 개발했다.

한국연구재단은 부산대 김창석 교수 연구팀이 현대차 기초소재연구센터 전자기에너지소재연구팀과 외부 노이즈가 심한 악천후 환경에서도 이미징을 구현하는 ‘컬러 변조 4차원 영상화 스캔' 기술을 통해 '주파수 변조 연속파 방식'(FMCW)의 라이다 기술 구현에 성공했다고 28일 밝혔다.

자율주행차 상용화를 위해 넘어야 할 기술적 난제들이 많은데, 특히 운전자가 운전대를 잡지 않아도 되는 레벨 3단계 이상을 실현하기 위해 가장 핵심이 되는 게 사람의 눈을 대신하는 라이다 기술이다.

하지만 지금까지 가장 많이 사용해 온 ToF 방식 라이다는 광산란·광간섭 현상에 취약해 기술적 한계에 봉착해 있다.

이를 극복하기 위해 FMCW 방식의 차세대 라이다 개발이 국내외에서 진행되고 있으나 아직 초기 기술단계이다.

이에 연구팀은 FMCW 방식의 라이다 개발을 위해 신개념 레이저 광원 아이디어를 세계 최초로 독자 발굴했다.

이는 고정된 단일 색만을 출력하는 기존 레이저 대신, 레이저 빛의 파장 컬러를 광대역으로 훑는 동시에 협대역으로는 컬러를 펄럭거리며 변조도 하는 방식이다.

FMCW 라이다는 상하좌우 2차원으로 레이저 빔을 분광적으로 스캔하는 동시에 대상물의 원근 3차원 거리 정보와 1차원의 속도 정보까지 함께 측정해 총 4차원에 걸쳐 자율주행 정보를 실시간으로 운전자에게 디스플레이 하는 방식을 구현했다.

연구팀은 이를 통해 진동·충격에 취약했던 공간 영상화 스캔 방식의 기술적 한계를 극복하고 기계적 움직임 노이즈까지 제거하는 데 성공했다.

김창석 교수는 “맑은 날씨와 단독 주행 등 제한적인 환경에서 도로 시연에 그치고 있는 기존 자율주행의 한계를 극복하는 기술"이라고 말했다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터 사업으로 수행된 이번 연구 성과는 '네이처 커뮤니케이션스' 온라인에 지난 6일 게재됐다.

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