전통적인 자동차에서 ‘빛’은 어둠을 밝혀 야간 운전을 가능케 한다. 그리고 미래 자동차에서 ‘빛’은 그 반사 신호를 이용해 자율주행을 가능케 한다. 모두 빛을 연구하는 연구소, 한국광기술원(원장 신용진)에서 하는 일이다.
광주시 북구에 자리한 한국광기술원은 국내 유일의 광융합기술 전문연구소다. “빛의 기술로 미래를 연다”를 모토로 하는 이 연구소는 빛을 소재로 하는 부품과 메타버스, 탄소중립, 우주·국방을 비롯해 미래차 분야도 주요 연구개발 역량에 포함시키고 있다. 특히 자동차 관련 연구 시설은 아시아 최고 수준을 자랑한다. 길이 120m, 높이 15m 크기로 만들어진 도로 환경 테스트 공간도 그중 하나다.
“비가 오거나 악천후 시 검은 물체의 반사 신호도 측정 가능한 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave·주파수 변조 연속파) 라이다를 개발하고 있습니다. 현재 라이다의 검출 거리가 150m인데 이보다 50m 늘어난 200m가 목표입니다. 2025년이면 출시 가능할 것입니다.”
현재 라이다의 기술적 한계와 극복 방안을 묻는 질문에 대한 지능형광loT 김정호 센터장의 답변이다. 미래차는 메트릭스 헤드램프, 인공지능 카메라, 라이다, 정밀계측 등 자율주행을 위한 광기술과 연결된다. 이를 위해, 한국광기술원은 작년부터 한국자동차연구원 등과 공동연구개발을 추진하고 있다. 그 결과, 2022년 신규과제로 미래차 디스플레이 적용 전장부품 기술개발, 초고난도 자율주행 모빌리티 인지예측센서 기술개발에 들어갔다.
한국광기술원의 대표적인 연구성과로는 국내 최초 레이저/LED 하이브리드 헤드램프 상용화 기술을 들 수 있다. 인공지능을 활용한 자율주행차용 야간환경 저조도 영상변환 기술, 국내 최초 자동차용 3D 리어램프 개발 등도 꼽을 수 있다.
국내 최초 레이저/LED 하이브리드 헤드램프 상용화 기술은 차량 전방 600m 이상까지 고광도(1lux) 빔을 비춘다. 세계 최고 수준의 성능이며, 상대방 운전자 시야 방해를 최소화하면서도 먼 거리 시인성을 확보할 수 있다.
인공지능을 활용한 자율주행차용 야간환경 저조도 영상변환 기술은 야간환경에서의 물체 및 도로 상황 인식의 부정확성을 개선한 기술이다. 주야간 모든 환경에서 선명한 영상을 제공한다.
국내 최초 자동차용 3D 리어램프는 기존 1·2차원 형태의 국내 제품 대비 콤팩트한 3D 구조를 구현한 것이 특징. 소비자 감성을 만족시키는 동시에 조립성이 우수한 단순 구조로 양산화가 쉽다는 게 장점이다.
또한, 한국광기술원은 한국자동차튜닝산업협회와 협약을 통해 튜닝용 등화장치 단체품질인증 시험기관으로 지정되었다. 판로 개척에 어려움을 겪는 자동차 튜닝 산업계의 제품 신뢰성을 높이는 데 도움을 주고 있다.
자동차 산업은 현재 기존 내연기관 자동차에서 미래 전기차, 수소차, 자율주행 등 초정밀, 초지능, 초연결 기술의 집약체로 패러다임이 변모하고 있다. 특히, 광을 이용한 융합기술의 중요성이 점점 더해지고 있다. 류재왕 수석연구원은 “카메라, 레이저, 라이다 등은 결국 하나의 제품으로 갈 수 없다. 가성비 있는 융합 퓨전 제품이 나와서 자율주행에 기여하게 될 것”이라며 “자율주행 5단계로 갈려면 전용 인프라가 있어야 한다. 기존 수동 차들과 함께 다닐 수 없으므로 통신 인프라를 갖춘 전용 도로가 필요하다. 잘 보는 것도 중요하지만 잘 보이게 하는 것도 중요하다”고 강조했다.
한편, 한국광기술원은 빛 관련 기술개발 및 기업지원을 통해 국내 광융합산업 육성과 발전에 기여하고자, 2001년 설립한 산업통상자원부 산하 광융합기술 분야 전문생산기술연구소다. 2018년 제정된 ‘광융합기술개발 및 기반조성 지원에 관한 법률’에 따라, 2020년 국내에서 유일하게 광융합기술 전문연구소로 지정되었으며, 광융합기술 개발 및 기업지원을 위한 거점기능을 담당하고 있다.
