올 초 열린 CES(북미소비자가전박람회)2021의 화두 중 하나는 4D 이미지 레이더였다. 이스라엘 기업 바야(Vayyar)⋅알베이(Arbe), 글로벌 자동차 부품사 콘티넨탈은 일제히 기존 센서 역할을 보완하는 4D 이미지 레이더를 공개했다. 

앞서 구글 웨이모는 지난해 자율주행 센서 시스템에 4D 이미지 레이더를 탑재했다. 테슬라도 작년 가을 4D 이미지 레이더 개발을 위해 알베이와 협력하겠다고 밝혔다. 

레이더 센서 시장이 자율주행 기술 발전과 함께 진화하고 있다. 

카메라 센서융합, 수직 해상도까지 제공

국내 스타트업 비트센싱은 이미지 레이더 기술 기업이다. 비트센싱은 2018년부터 완전 자율주행차용 4D 이미지레이더 개발에 주력해 왔다. 

4D 이미지 레이더의 장점은 레이더의 한계를 보완한다는 것이다. 그동안 레이더 낮은 해상도는 고질적인 단점으로 지적됐다. 라이다는 깊이를 인식해 물체를 3차원 형상으로 인식할 수 있는 반면 레이더는 최종 결과값이 평면상에 '점'으로 표현된다. 물체의 존재 유무 정도만 인식해 라이다만큼 정밀하게 물체를 볼 수 없다는 것은 레이더의 명확한 한계였다. 

이재은 비트센싱 대표는 "기존 산업용 레이더는 주로 방위 산업 목적으로 개발돼 단순히 싸고 작게 만드는 것에 치중돼 있었다"며 "공간을 평면적으로 인식하고, 물체를 하나의 덩어리로 인식해 사물의 이미지를 입체적으로 그려낼 수 없었던 것은 기존 레이더의 한계였다"고 설명했다.

4D 이미지 레이더의 핵심은 카메라를 이용한 센서융합 기술이다. 공간 형상을 구현해 거리⋅높이⋅깊이⋅속도 4가지 차원에서 환경을 감지한다. 기존 산업용 레이더가 수평 해상도만을 제공했다면, 이미지 레이더는 높이에 대한 정보까지 제공한다. 사물 형태와 종류를 더 정확히 감지할 수 있다. 이재은 대표는 "3D(x, y, z)축을 통해 1D 속도를 계산하기 때문에 더욱 정밀한 감지가 가능하다"며 "물론 해상도가 라이다보다는 떨어지지만 양산 가격이 낮고, 내구성이 좋으며, 악천 후에 강해 기존 센서의 한계를 보완할 수 있을 것"이라고 설명했다. 

비트센싱은 4D 이미지 레이더에 센서 융합, 카메라, AI(인공지능)기술을 접목한 AIR 4D를 개발 중이다.  올해 안에 서비스를 선보이는 것을 목표로 하고 있다. 비트센싱은 79GHz 주파수 대역을 사용한 자사 기술을 바탕으로 모든 차량에 적용할 수 있는 모델을 선보인다는 계획이다. 물체 감지 범위, 탑재 칩 개수, 채널 수 등 정확한 스펙은 시제품 출시 후 공개한다는 설명이다.

카메라와 레이더의 융합이라면, 단순히 두 센서를 결합 하면 솔루션이 완성될까. 

이 대표는 동일한 솔루션이라도, 어떻게 최적화해 구현하느냐에 따라 완성도가 달라진다고 단언한다. 이 대표는 "동일한 솔루션이라도 각 회사 고객의 요구에 따라 폼펙터는 달라진다"며 "다양한 요구사항에 맞춰 엔드 투 엔드 솔루션으로 제공할 수 있어야, 최적의 성능을 구현할 수 있다"고 강조했다. 

비트센싱은 하드웨어에서부터 소프트웨어 솔루션까지 시스템 전체를 인하우스로 개발하고 있으며, 맞춤형 레이더 제품과 데이터 솔루션을 제공한다. 이 대표는 "안테나 설계부터 개발, 테스팅, 패키징, 고객 대응까지 엔드 투 엔드 솔루션을 제공한다"며 "설계부터 패키징까지 처음 설계한 곳에서 시스템 전체를 완성해야 각 회사의 요구사항에 맞춰 성능을 최적화해 구현할 수 있다"고 말했다. 

인피니언과 협업 중

비트센싱은 레이더와 카메라를 결합한 ‘에어트래픽’으로 이미 기술력을 인정받았다. 

CES2020에서 혁신상을 받은 에어트래픽은 차량 속도, 점유율을 구분해 실시간 교통정보를 제공한다. 비트센싱의 에어트래픽은 국토교통부 산하 한국건설기술연구원에서 주관하는 지능형 교통 시스템 성능평가에서 전 부문 최상급을 받은 바 있다. 이미 세종 스마트시티, 판교 자율주행 센터 주변에 설치돼 실시간 교통정보를 제공한다. 

비트센싱은 독일의 차량용 반도체 기업 인피니언테크놀로지의 공식 파트너로도 이름을 올렸다. 

비트센싱은 2018년 1월 설립된 4D 이미지 레이더 기술 개발 ∙ 제조 스타트업이다. 이재은 대표는 자동차 부품회사 만도에서 10여년간 레이더를 개발한 경험이 있다. 2014년 만도가 국내 최초로 상용화한 차량 전방 충돌 방지 레이더 센서인 '초고주파 77GHz 차량용 레이더' 개발에도 참여했다.