마이크로비전, 20만원대 고체형 라이다 개발…자율주행 대중화 '신호탄'...ADAS 탑재 가능한 가격대로 자동차 센서 시장 판도 변화 예고

미국 마이크로비전, 200달러 이하 고체형 라이다 양산 목표 발표

[한국정보기술신문] 미국 워싱턴주 레드먼드에 본사를 둔 고체형 센서 기술 기업 마이크로비전(MicroVision)이 200달러(약 28만원) 이하 가격의 차량용 고체형 라이다 센서 양산을 목표로 개발에 나섰다. 이는 현재 시장에서 유통되는 유사 라이다 제품 가격의 절반 수준에 불과하며, 더 나아가 장기적으로는 단가를 100달러까지 낮추겠다는 포부도 밝혔다. 이번 발표가 주목받는 이유는, 그간 고가의 라이다 센서가 완전자율주행 분야에만 적용됐던 것과 달리, 이 가격대에서는 첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)에도 폭넓게 탑재될 수 있기 때문이다.

라이다 시장, 10년 만에 가격 혁명 재현되나

라이다(LiDAR)는 레이저 펄스를 발사해 주변 사물까지의 거리를 3차원으로 측정하는 센서다. 자율주행차의 눈 역할을 하는 핵심 부품이지만, 그동안 높은 가격이 상용화의 걸림돌로 지목돼 왔다.

2016~2017년 자율주행 연구 초기, 대표적인 기계식 라이다 제품은 최대 약 10만 달러에 달했다. 360도 회전 스캔 방식의 기계적 구조가 제조 원가를 끌어올렸기 때문이다. 당시 64채널 벨로다인 라이다 가격이 약 8만 달러 수준이었다는 사실이 이를 잘 보여준다. 이후 기계식 라이다는 꾸준한 기술 발전과 양산화를 통해 현재 1만~2만 달러 선으로 가격이 떨어졌다. 약 10분의 1 수준으로 하락한 것이다.

미시간주립대학교 전기컴퓨터공학과 하이더 라다(Hayder Radha) 교수는 "고체형 라이다는 대량 생산 시 비용을 훨씬 더 낮출 수 있다"며 "ADAS 시장으로 수요가 확대됨에 따라 한두 자릿수 규모의 가격 인하도 가능하다"고 전망했다. 라다 교수는 MSU 자율연결차량 능동안전 프로그램의 책임자이기도 하다.

마이크로비전 '모비아 S', 어떤 제품인가

마이크로비전이 이번에 발표한 제품은 '모비아 S'라는 고체형 라이다 센서다. 이 제품은 차량 모서리 부분에 장착되어 905나노미터 파장의 레이저 펄스를 방출하고, 주변 사물에서 반사된 빛이 돌아오는 시간을 측정하는 방식으로 작동한다. 기존 기계식 라이다와 달리 물리적으로 회전하는 부품 없이 빔을 조향하는 위상 배열 방식을 채택했다.

수평 시야각은 180도로, 기존 기계식 라이다의 360도보다 좁다. 그러나 차량 네 귀퉁이에 각각 설치하면 전방위 인식이 가능하다. 탐지 거리는 양호한 날씨 조건에서 최대 약 200미터이며, 실시간 인식에 적합한 프레임 속도를 지원한다. 또한 자동차 등급의 진동 내구성, 온도 범위, 방수·방진 기준을 충족하도록 설계됐다.

마이크로비전의 글렌 드보스(Glen DeVos) 최고경영자는 "우리는 실제로 대규모로 배포할 수 있는 자동차 등급의 라이다를 목표로 하고 있다"며 "비용, 제조 가능성, 통합 설계를 처음부터 고려한 것"이라고 강조했다. 그는 또 "완성차 업체들은 센서 하나만 구매하는 것이 아니라 전체 인식 시스템을 설계하는 것이며, 시스템 전체가 실용적일 때만 비용이 의미를 갖는다"고 덧붙였다.

ADAS 시장 진입 가능성과 기술적 과제

현재 대부분의 ADAS 시스템은 상대적으로 저렴한 카메라와 레이더에 의존하고 있다. 카메라는 풍부한 시각 정보를, 레이더는 악천후에도 신뢰할 수 있는 거리 및 속도 데이터를 제공한다. 라다 교수는 "라이다는 여전히 자동차용 레이더보다 약 10배 비싸다"고 지적했다. 그러나 가격이 100~200달러 선으로 낮아지면 상황이 달라진다. 그는 "그 시점에서 라이다는 정밀한 3차원 탐지 및 추적 능력 덕분에 매력적인 선택지가 된다"고 설명했다.

고체형 라이다의 낮은 가격이 실현되면, 기존 센서를 대체하기보다 보완하는 형태로 ADAS 시스템에 도입될 가능성이 높다. 복잡한 환경에서 전자식 인식 시스템이 겪는 한계를 극복하는 데 도움을 줄 수 있기 때문이다.

다만 기술적 과제도 존재한다. 180도 이하의 좁은 시야각을 보완하려면 여러 대의 센서를 함께 사용해야 하며, 이를 정확히 정렬하고 데이터를 융합하는 통합 작업이 필요하다. 라다 교수는 "여러 센서를 장착해도 기존 기계식 라이다 한 대 가격보다 저렴할 수 있다"면서도 "가격 목표만으로는 통합 복잡성을 다 설명할 수 없다"고 짚었다.

업계 경쟁 구도와 향후 전망

마이크로비전만이 고체형 라이다 가격 경쟁에 뛰어든 것은 아니다. 중국의 허사이(Hesai), 로보센스(RoboSense) 등의 업체들과 루미나(Luminar) 같은 주요 공급업체들도 장기적으로 500달러 이하를 목표로 하는 계획을 발표한 바 있다. 그러나 마이크로비전의 접근이 두드러지는 이유는, 미래의 프로토타입이나 소규모 시범 생산이 아닌 실제 양산 물량과 연동한 200달러 이하 가격을 명시적으로 제시하고 있다는 점이다.

한편 일론 머스크 테슬라 CEO가 2019년 라이다를 두고 "어리석은 짓"이라고 일축한 발언은 업계의 화두로 남아 있다. 그러나 라이다 가격이 200달러 이하로 떨어진다면, 머스크의 주장 중 가장 강력한 근거였던 비용 문제가 상당 부분 해소된다. 완성차 업체들은 결국 라이다를 제외하는 것이 기술적 선택인지, 전략적 선택인지 다시 판단해야 하는 상황에 놓이게 될 전망이다.

라다 교수는 성능 측면에서도 주의를 당부했다. "ADAS와 자율주행 시스템의 핵심 목표는 안전 향상"이라며, 비용 지표와 함께 평균 정밀도 같은 인식 성능 지표를 병행해 평가해야 가격 하락에 따른 성능 변화를 정확히 파악할 수 있다고 강조했다.

마이크로비전이 제시한 가격 목표가 실현될 경우, 라이다는 일부 고급 자율주행 차량에만 탑재되는 부품이 아니라 일반 양산 차량의 표준 안전 장치로 자리 잡을 수 있을 것으로 기대된다.

한국정보기술신문 정보통신분과 송유찬 기자 news@kitpa.org