광주 AI 기업 인포웍스가 자율주행차 ‘눈’ 역할을 하며, 핵심 기술로 주목받고 있는 라이다(LiDAR, Light Detection And Ranging)시장에서 두각을 보이고 있다. 특히 미래 성장 동력으로 주목받는 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 생산을 주도하고 있어 성장 가능성이 무궁무진한 기업이라고 평가받는다. 라이다는 레이저를 발사해 주변에 빛이 반사돼 돌아오는 레이저의 왕복 시간을 측정하는 기술이다.
최근 ‘2021 국제광융합산업전시회'에서 라이다·PLC발전전략 기술교류 세미나가 열렸다. 세미나에서는 지속적으로 성장하는 라이다 시장의 이슈와 이에 따른 3D 인공지능 솔루션 수요의 폭발적 증가에 주목했다. 특히 FMCW의 4D 라이다 기술을 개발하고 있는 박현주 인포웍스 대표가 연사로 나서 이목을 끌었다. 박현주 대표는 삼성전자 연구원 출신으로 2014년 인포웍스를 창업해 현재 자율주행차용 FMCW 4D 라이더 연구 개발을 하고 있다.
인포웍스의 주파수 변조 연속파(FMCW)방식의 라이다 개발로 지난해 과학기술정보통신부 '2020년 국가연구개발 우수성과 100선'에 선정되기도 했다. 이 기술은 소방 헬멧에 적용해 소방관들의 시야 확보 개선에 기여할 수 있다는 점에서 높은 평가를 받았다.
라이다 시장은 자율주행차 시대와 맞물려 지속적으로 성장할 전망이다. 시장조사업체 마케츠앤마케츠에 따르면 세계 라이다 시장은 2020년 11억 달러(약 1조 2천억 원)에서 2025년 28억 달러(약 3조 2천억 원)까지 증가할 것으로 분석된다. 연평균 20%가 넘는 성장 수준이다.
◆ 악천후, 레이저 간섭현상에 강한 FMCW 방식 라이다 개발 ‘화두’
박현주 대표는 시장적인 측면에서 라이다 시장이 폭발적으로 성장하고 있다며, 자사의 ‘FMCW 방식의 라이다’에 대해 이야기했다. 박 대표는 “FMCW 라이다가 산업용, 자동차용까지 큰 시장을 형성할 것이라고 보고 있다”며 “현대차, 아우디, 폭스바겐, BMW 등 글로벌 자동차 기업들이 FMCW 라이다 개발에 많은 기술 투자를 하고 있다”고 말했다.
대부분의 업체들은 기존의 레이저를 발사해 주변에 빛이 반사돼 돌아오는 레이저 왕복 시간을 측정하는 Pulsed ToF(비행시간법) 방식을 사용하고 있다. ‘FMCW’ 방식은 주파수 변조 연속파로 레이저를 연속으로 변조해 발사하고, 돌아오는 파형을 측청하는 식으로 라이다를 부착한 다수의 차량의 레이저가 섞이거나 하는 레이저 간섭 발생을 피할 수 있다는 장점이 있다.
박현주 대표는 “자율주행차 시대가 왔을 때 가장 이슈가 되는 부분이 ‘안정성’”이라며 “라이다가 레이저를 소스로 하기 때문에 태양광에 민감하다”고 말했다. 이어 “앞으로 자율주행차 시대가 오면 같은 도로에 라이다 센서 차량이 많아질 경우 기존의 Pulsed ToF(비행시간법) 방식이 문제가 되고 있어 FMCW방식의 라이다 개발이 중요해지고 있다”고 강조했다.
하지만 FMCW방식은 아직 초기 기술이라는 점이 한계다. 박 대표는 “FMCW 방식의 라이다는 과학적인 특성들이나 신호처리 부분에서 복잡하기 때문에 간단하게 구현할 수 없는 부분이 많다”며 “국내에서 여러 기관들이 FMCW 방식 라이더 개발을 하고 있지만 시스템적 성능 구현과 입증 그리고 생산까지 염두에 둔 기관은 많지 않을 것 같다”고 언급했다.
◆ FMCW 라이다, 순간 속도 측정 가능, 시력 보호 1550nm 레이저 사용
그러면서 인포웍스 FMCW 라이다 생산을 내년으로 목표하고 있다고 밝혔다. 박 대표는 “주간‧야간 상황이나 연기‧안개 상황에도 FMCW 라이다는 거의 영향을 받지 않는다”며 “굉장히 정밀하기 때문에 나노 단위까지 측정할 수 있지만 자동차의 경우 최소 측정 거리는 0.1m 이하, 측정거리는 250m를 탐지하는 것이 목표”라고 말했다.
이어 박 대표는 “Pulsed ToF(비행시간법) 라이더 대비 1천 배 이상의 신호에 대한 검출률이 좋고, 순간 속도 측정도 가능하다”고 말했다. 또 레이저가 인체에 해롭다는 이슈에 대해 그는 “레이저가 눈에 들어오게 되면 각막을 투과해 망막까지 다다르고 있지만 FMCW 방식의 라이다의 경우 눈에 치명적이지 않는 1550nm 레이저를 사용하는 방향으로 간다고 보면 된다”고 설명했다.
라이다가 사용하는 레이저는 905nm, 1550nm가 대표적이다. 주로 Pulsed ToF(비행시간법) 사용하는 905nm 파장 레이저는 기술 개발이 상당수 진행돼 있고 가격이 저렴하다는 장점이 있지만 태양광과 유사해 노이즈가 잘 발생하고 출력이 높으면 사람의 각막을 투과해 망막에 이를 수 있다는 위험이 있다. 반면, 1550nm 파장은 출력이 높아도 사람 눈에 투과되지 않는다.
마지막으로 박 대표는 “FMCW 방식의 라이다를 개발하는 업체들이 국내외 늘어가는 추세”라며 “이와 관련된 시장은 무궁무진하다”고 강조했다. 하지만 그는 “시스템적으로 복잡하기 때문에 구현 관점에서 굉장히 어려운 난제들이 있다”며 “자율주행 레벨3(운전석無)이상의 시장에서 FMCW 방식의 라이다가 중요해지고 있는 만큼 제품의 국산화를 위해 앞장서겠다”고 말했다.
◆ 인포웍스, 광주에 라이다 제조공장·전장부품센터 설립
인포웍스(대표 박현주)가 'FMCW 라이다' 분야에 과감하게 투자하고 있다. 인포웍스는 지난 2월 광주광역시 국가산업단지 내 테크노 파크에 연 5,000개 FMCW 라이다를 생산할 수 있는 광주 제1공장을 설립했다. 설립된 공장은 지난해 광주시와 업무협약을 체결한 후 이뤄진 실 투자 사업이다.
인포웍스는 광주공장의 생산력을 기반으로 세계적 FMCW 라이다 회사로 발돋움한다는 중장기 목표에 다가서고 있다. 인포웍스는 단기적으로 2022년에 한국알프스와 함께 수출용 로봇에 들어가는 카메라, 라이다 등의 센서와 제어모듈을 공급하는 것을 목표로 하고 있다. 단계적으로 생산능력을 증설해 2025년에는 연 10만대 생산규모까지 생산능력을 갖출 계획이다.
인포웍스는 빠르게 성장하는 자율주행차 시장 환경 속에서 사업경쟁력을 확보해 시장 내 영향력을 높이겠다는 포부다. 특히 공격적인 수주를 통해 글로벌 탑플레이어로 도약하겠다는 비전을 밝히기도 했다. 인포웍스는 신설 광주공장을 해외시장 수출 발판으로도 삼을 계획이다.
박현주 대표는 “전사 성장 전략인 자율주행자동차와 무인로봇용 FMCW 라이다를 완성하기 위해 미래차 센서 사업을 집중 육성할 것”이라며 “이를 통해 인포웍스는 전 세계 자율주행자동차 산업의 밸류체인과 생태계 발전에 기여하고 자율주행자동차 센서 산업을 선도할 것”이라고 말했다.
AI타임스 구아현 기자 ahyeon@aitimes.com
