Nikkei Automotive_2018.5 기술∙시장 리포트 (p14-15)

벨로다인, 차세대 LIDAR에서 선두
18년 전반기 출하, ‘메카레스’ 실현

자율주행용 3차원 레이저 레이더(LIDAR)를 생산하는 미국의 벨로다인 라이다(Velodyne LiDAR)가 100달러의 저렴한 ‘메카레스(레이저의 회전 기구가 없는)’ 구조의 LIDAR 개발에 대한 구체적인 전망을 세웠다. 2018년 전반기에 샘플 출하한다. LIDAR는 자율주행 차의 중핵 기술이다. 각 사가 개발에 고군분투하는 가운데 벨로다인은 메카레스 LIDAR에서 선두에 섰다..

차세대 라이더는 레이저의 회전 기구가 없는 ‘메카레스’ 구조를 실현하였다. 벨로다인에서 양산 개발을 주도하는 Mircea Gradu 씨는 “출하는 거의 준비되었다. 차세대 라이더의 당초 가격은 수백 달러였다. 그러나 양산 규모가 수십만 개에 달한다면 100달러 수준으로 떨어질 수 있다”라고 말했다. 현행 라이더는 모터로 구동하는 회전 기구를 갖추고 있고 레이저 소자 수가 많아 수천~수만 달러로 비싸다.

라이더 센서분야 세계 1위 기업인 벨로다인은 2017년에 미국 포드모터와 중국의 IT기업 바이두로부터 1억 5,000만 달러의 출자를 받았다. 미국 구글의 웨이모와 제너럴 모터스(GM), 도요타자동차 등의 실험 차에 LIDAR를 공급하고 있다.

GM이 2019년에 양산을 계획하고 있는 무인 운전차는 차량 지붕에 벨로다인의 LIDAR를 5개 탑재한다. LIDAR 가격만 차량 가격에 상당하는 수백만 엔이다. 도저히 보급을 기대할 수 없다. 그러나 ‘메카레스’가 실현되면 LIDAR의 부품 비용을 수만엔 대로 떨어뜨릴 수 있다. 보급 가격대의 자율주행 차의 실현이 단숨에 가까워진다.

독일 아우디가 2018년에 발매하는 자율주행 기능을 탑재한 ‘A8’은 프랑스 발레오의 LIDAR를 탑재하는데, 이 LIDAR는 모터로 미러를 회전시키는 가동부가 있는 것이다.

-- 세계에서 가장 긴 감지거리 300m를 목표 --
벨로다인은 대량 생산에 대한 준비도 하고 있다. 포드 등의 출자금으로 미국 캘리포니아주 산호세에 양산 공장 ‘메가팩토리’를 건설하였다. 많은 신흥기업 등이 LIDAR 개발에 참전하고 있다. 벨로다인은 공장 설립을 통해 생산기능이 없는 신흥기업과 큰 격차를 벌일 수 있다.

차세대 라이더 ‘벨라레이(Velarray)’는 자동차에 필요한 고품질 기준을 의식하며 개발한 것이다. Gradu 씨는 “벨로다인에 출자한 포드로부터 품질에 관한 많은 지식을 얻고 있다”라고 말한다. 아울러 Gradu 씨 자신이 독일 다임러나 한국 현대자동차 등에서 오랫동안 근무했었다. 자동차에 필요한 품질 기준을 숙지하고 있다.

차세대 라이더는 현행 제품에서 회전 기구를 생략한데다 양산하기 쉽게 설계함으로써 작고 싸게 만들 수 있다고 한다. 시작품의 크기는 158X65X53mm로 작다. Gradu 씨는 본격적인 양산이 시작되면 더 작게 만들 수 있다고 말한다.

감지거리가 긴 것도 특징 중 하나다. 시작품의 감지거리는 200m에 달한다. 개발 목표치는 300m로 감지거리를 더 늘릴 계획이다. 타사 제품은 100~200m가 일반적이다. 또한 거리를 감지하는 정밀도를 높였다. 200m앞의 오차는 2.5cm로 주장한다.

메카레스 LIDAR는 많은 것을 제안하고 있다. 대표적인 것이 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 미러 방식이나 전파 제어에 자주 사용하는 위상을 바꿔서 주사하는 Phased Array의 레이저판, 레이저 소자를 전면에 깔고 일제히 발사하는 플래시 방식 등이다. 벨로다인은 차세대 제품의 메카레스 구조에 대해서는 자세히 밝히지 않고 “구동부가 없고 타사의 제안과 다른 독자적인 방식이다”(Gradu 씨)라고만 말한다. 메카레스 구조는 출하가 시작되면 밝혀질 것이다.

-- 회전형 LIDAR도 병존 --
메카레스의 개발과 함께 회전 기구를 갖춘 LIDAR 개발에도 계속하여 주력하고 있다. 신형 ‘VLS-128’을 개발하였다. 가격을 낮추기 위해 양산하기 쉬운 설계로 하였고, 이미지 처리용 ASIC(특정용도용 IC)를 새롭게 개발하였다. Gradu 씨는 “메카레스와 회전식 LIDAR는 병존한다. 일반 소비자용 차량에는 메카레스형, 업무용 차량에는 회전식으로 구분될 것으로 생각한다”라고 말한다.

자동차회사가 회전식 LIDAR를 꺼리는 이유는 상품의 근간이라고 할 수 있는 디자인설계에 큰 영향을 미치기 때문이다. 레이저 소자를 돌려 주위를 감지하는 기구의 경우는 차량 내부에 탑재할 수 없어 눈에 띈다.

한편, 업무용 차량은 상품 디자인이 큰 비중을 차지하지 않는다. 가격이나 연비 성능 등을 중시하는 고객이 많다. 벨로다인은 회전식을 채용하는 업체는 많을 것으로 보고 있다. 특히 기대하는 것은 라이드셰어 등의 배차 서비스에 사용하는 무인 운전차다. 실제로 배차 서비스용 개발에 주력하고 있는 웨이모나 GM 차량에는 회전식 LIDAR를 탑재한다.

  -- 끝 --