“레벨 5보다 플라잉 카가 빠를 것”

쿼너지, 스마트폰에 라이더 넣을 때까지 혁신

글│ 한 상 민 기자
2019년 07월호 지면기사

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Flying Car Comes Before The Level 5
“레벨 5보다 플라잉 카가 빠를 것”
쿼너지, 스마트폰에 라이더 넣을 때까지 혁신

 

글│ 한상민 기자_han@autoelectronics.co.kr



Q. 쿼너지의 시장 포지션과 핵심 마일즈스톤을 들려주시겠습니까?
A. 쿼너지(Quanergy)는 라이더(Light Detection and Ranging) 센서와 스마트 센싱 솔루션을 선도하는 업체로, 특히 자율주행차를 위한 고체(solid-state) 라이더 개발 성과를 통해 자동차 업계에 매우 잘 알려진 회사입니다. 쿼너지의 라이더 센서 제품군은 자동차 산업 외에도 보안, 스마트 공간, 산업자동화, 로봇, 드론, 농업, 광업 등 다양한 시장에 적용되고 있습니다. 3D 지상 및 항공지도에도 이용됩니다.

쿼너지의 고체 라이더 S3는 광위상배열(Optical Phased Array, OPA)을 기반으로 합니다. 우리의 OPA 기반 라이더는 성능, 신뢰성, 비용 측면에서 업계 요구에 동시 대응할 수 있는 유일한 라이더입니다. 때문에 2017년 S3는 CES ‘Best in Innovation’상을 수상하기도 했습니다.

우리의 라이더 센서는 캘리포니아주 서니베일의 제조시설에서 개발, 생산됩니다. 2017년 말 처음 오픈한 공장은 현재 두 배로 확장됐고, 최근 차량용 고체 라이더 생산 기반을 제공하는 자동차 표준인 AEC-Q100, ISO 16750 및 IATF 16949 : 2016의 요구사항을 충족했습니다. 이 시설은 연 100만 개의 고체 센서를 생산할 수 있는 능력을 갖추고 있습니다.

현재 쿼너지는 1억 8,000만 달러 규모의 투자를 유치했으며, 현대자동차, 메르세데스 벤츠, 재규어, 르노 닛산, 앱티브 등 주요 자동차 회사와 20여개 파트너십을 맺고 있습니다.



Q. 자동차 산업에서 요구하는 라이더의 조건과 관련해 쿼너지의 핵심 경쟁력은 무엇입니까?
A. 자율주행 산업에서 쿼너지의 성공 열쇠는 바로 고체 라이더 기술입니다. 솔리드 스테이트 라이더는 어떤 규모에서도 움직이는 부품이 없기 때문에 훨씬 작고 비용이 적게 들면서 더 안정적으로 동작합니다. 장애물을 감지할 때 정밀한 각도 분해능과 거리 정밀도를 제공합니다. 또 최소 범위가 0으로 사각지대가 없으며, 검출된 오브젝트를 선별적으로 확대해 분류하고 행동을 분석하는 기능까지 갖추고 있습니다. 레벨 5 자율주행까지 과정에서 자율주행차는 쿼너지와 같이 가장 정확하고 신뢰할 수 있으며 안전한 기술을 필요로 할 것입니다.

Q. 자율주행 기술에서 라이더가 이미 필수로 여겨지고 있는데도 불구하고 테슬라와 같은 회사는 카메라를 더 강조하기도 합니다. 어떻게 생각하십니까?
A. 대부분 자동차 회사와 기술회사는 가장 안전하고 기능이 뛰어난 자율주행 시스템에서 라이더를 센서 세트의 주요 센서로 사용한다는 데 동의하고 있습니다. 카메라는 2D이며 주변 조명을 필요로 하는데다 원근감 효과로 인해 거리 범위가 낮고 정확도가 낮습니다.

레이더 센서는 1차원으로 정확한 거리를 제공하지만 횡 방향과 수직 방향 정보를 제공하지 않으면서 주로 움직이고 있는 밀집된 물체에 작용합니다. 밀리미터파 레이더는 표준 레이더에 비해 3D 레이더라고 불리기도 하지만, 여전히 거리에 너무 큰 스폿 크기를 가지고 있어 물체의 움직임을 탐지, 분류, 분석하기에는 너무 낮은 해상도를 갖습니다. 고해상도 레이더 센서는 밀도가 높지 않은 오브젝트(인체 vs. 금속 차량 또는 콘크리트 고가도로) 탐지와 이동하지 않는 오브젝트에서 표준 레이더와 같은 문제를 갖고 있습니다.

라이더만이 검출, 분류, 행동 분석에서 최고의 성능을 발휘하는 진정한 3D입니다. 시준(collimated) 또는 최소 디버전트 레이저 빔 덕분에 거리에서 고해상도를 유지하고 주변 조명을 필요로 하지 않습니다(감지 신호는 수동장치인 카메라와 달리 활성장치가 보내는 신호). 또한 색이 아닌 모양(ToF 센서)에 기반한 감지(카메라 경우처럼)를 통해 유사 색상을 가진 개별 개체를 구별할 수 있습니다.

라이더를 사용하지 않는 자동주행 시스템이 장착된 차량은 카메라를 혼란스럽게 할 수 있는, 흰색 트럭과 하늘을 함께 바라보는 상황에서 불행한 사고를 초래하기도 했습니다.

Q. 보통 라이더의 약점을 이야기할 때 악천후와 같은 조건에서 항상 작동하지 않는다고 합니다만 많은 회사들이 라이더를 기반으로 눈이 내리는 상황에서도 전천후 자율주행을 보여주고자 하고 있습니다. 이런 환경적인 문제를 극복할 수 있을까요?
A. 우리는 라이더를 다양한 기상조건에 가장 잘 대처하도록 설계합니다. 광학장치, 전자장치 및 신호처리 모두가 최적이 아닌 날씨에서도 라이더가 우수한 탐지 능력을 제공하도록 만듭니다.

쿼너지 센서의 레이저 빔은 ▶빗방울에 의해 막히지 않을 만큼 충분히 크고 ▶먼거리에서 높은 에너지 밀도를 유지하도록 잘 시준되도록 설계됐습니다. 또한 첨단 신호처리 기술은 레이저 신호 특성을 분석하고 범위를 개선하는데 사용됩니다.

그러나 결국 라이더는 궁극적으로 광학 시준장치(line of sight)입니다. 예를 들어, 눈이나 스모그와 같은 고체 입자와 비와 안개와 같은 액체 입자의 존재는 라이더의 검출 범위를 어느 정도 저하시킬 것입니다. 극히 짙은 안개 조건, 말하자면 자신의 손을 볼 수 없을 정도에서는 라이더의 효과가 없습니다. 그렇기 때문에 최소한 한 개의 저비용 레이더 유닛이 언제나 센서 세트의 일부가 될 것입니다. 그러나 이 정도 기상상황이라면 누구도 운전을 해서는 안 될 것이고 이런 경우는 정말 드물 것입니다. 물론 레이더는 이런 상황에서도 차량이 도로변이나 고속도로에서 안전하게 정지할 수 있을 만큼 충분히 좋습니다.




Q. 쿼너지는 자율주행차, MaaS에서만 기회를 보고 있진 않을 것 같습니다.

A. 라이더의 자율주행차 적용은 이 기술이 널리 알려진 이유입니다. 대부분 전문가들은 자율주행차가 대중시장에 진입할 때 라이더 기술이 자율주행을 더욱 발전시킬 것이라고 믿고 있습니다. 모든 자율주행 수준을 위한 최적의 센서 제품군에는 라이더, 카메라, 레이더 센서가 포함돼야 합니다. 레벨 3 이상인 경우의 시스템은 가장 높은 수준의 기능과 가장 안전한 시스템을 제공하기 위해 라이더를 기본 센서로 사용해야 합니다. 주 센서는 인식, 로컬리제이션, 내비게이션에 사용되는 센서입니다.

그러나 일반적인 자율주행차를 넘어, 이 기술을 채택하고 이익을 얻을 수 있는 다른 교통수단들이 있습니다. 예를 들어 셔틀은 한 번에 여러 사람을 수송할 수 있게 해 교통 혼잡과 공해와 같은 도시 문제를 감소시킬 수 있는 라이더 적용의 훌륭한 사용 사례 중 하나입니다.

궁극적으로 레벨 5 자율주행의 대중화를 위해 센서 융합이 중요해지고 있습니다. 그런데 우리는 일반도로에서 레벨 5의 자율주행을 보는 것은 아직 멀었다고 봅니다. 수 많은 도로규제, 지형을 익히고 익숙해지는 데 필요한 기술개발 때문에, 우리는 도로에서 레벨 5 자율주행을 보기 전에 자율적으로 하늘을 나는 차를 볼 가능성이 더 높다고 봅니다. 

물론, 플라잉 카 역시도 다양한 장애를 극복해야 하겠지만, 이를 불러오는데 필요한 물리적 기반 시설이 거의 없고(차선은 소프트웨어로 정의) 처리할 혼란이 거의 없으며(보행자, 잔해 등), 구현하기가 훨씬 쉬워졌습니다.

Q. 양산 설비 이야기를 말씀해주셨는데, 쿼너지는 어떻게 가격과 물량 측면의 과제를 극복했습니까?
A. 쿼너지 고체 라이더의 모든 칩은 가장 저렴한 비용으로 가장 확장성 있는 제조 플랫폼인 CMOS 실리콘 미세제조 기술과 호환되도록 디자인됐습니다.

Q. 중장기적으로 어떤 계획, 로드맵을 갖고 있습니까?
A. 쿼너지는 풍부한 제품 로드맵을 갖고 있습니다. CMOS 실리콘 플랫폼을 사용하는 쿼너지는 전체 라이더가 단일 패키지칩 스택이 될 때까지 통합 수준을 지속적으로 높일 것입니다. 이것은 스마트폰에 들어 갈 수 있습니다.

Q. 쿼너지는 최고의 라이더 제품을 만들기 위해 어떤 기업들과 협업하고 있습니까? 본지가 익숙한 업체들이 많을 것 같습니다만...
A. 쿼너지는 최고의 라이더 제품을 만들기 위해 센사타(Sensata), TSMC, 삼성(Samsung), 아날로그 디바이스(Analog Devices), 자일링스(Xilinx), EPC, NXP, 엔비디아(Nvidia), 시스코(Cisco)를 포함한 수많은 회사들과 협력하고 있습니다.

Q. 마지막으로 한 말씀.
A. 쿼너지는 삼성, 현대기아자동차를 포함하는 한국 기업들과의 긴 협업 스토리를 갖고 있으며 한국의 파트너들과의 관계가 더욱 확대되길 바라고 있습니다.

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