[헬로티=이나리 기자]
▷장준환 에스오에스랩(SOS LAB) CTO
자동차 업계가 2021년부터 자율주행기술 레벨3 기능을 갖춘 자동차를 본격적으로 생산할 계획이라고 한다. 레벨 3는 돌발 상황 시 수동 전환을 전제로 하는 부분적 자율주행이 가능한 수준이기 때문에 보다 수준 높은 ADAS(첨단운전자지원시스템) 기술이 요구되고 있다. 자율주행차 레벨1, 레벨2까지는 사물 인지 기술 측면에서 카메라, 레이더(Radar) 만으로 구현이 가능했지만, 레벨 3부터는 라이다(LiDAR)의 탑재가 요구된다. 즉, 본격적으로 차량용 라이다 시장을 선두하기 위한 경쟁이 본격화된다는 것을 의미한다.
이처럼 새로운 생태계 형성을 앞두고 있는 차량용 라이다 시장에서 국내 스타트업 에스오에스랩(SOSLAB·대표 정지성)이 도전장을 내밀었고, 시장에서 기술력을 인정받고 있다. 장준환 에스오에스랩 CTO를 만나 에스오에스랩의 라이다 기술과 앞으로의 사업 계획에 대한 이야기를 들어봤다.
▲장준환 에스오에스랩 CTO와 에스오에스랩의 SL-1 라이다로 서울 도심을 촬영한 모습을 담은 데모 영상
Q. 에스오에스랩은 라이다 전문 기업으로 알려져 있다. 차량용 라이다 시장으로 진출한 계기는?
에스오에스랩은 2016년 6월 광계측센서 전공한 엔지니어 4명이 창업해서 현재 총 45명 규모로 성장했다. 초기에는 산업용 라이다, 공장 자동화에 사용되는 라이다 등을 중심으로 기술 개발했으나, 비즈니스를 확대하기위해 추가적으로 차량용 라이다 개발을 시작했다.
2018년 CES 전시회(국제전자제품박람회)에 처음으로 개발한 차량용 라이다 샘플을 가지고 출전했고, 이 때 타사 라이다 기업과 비교해서 도전해볼만 하다고 판단해 본격적으로 차량용 라이다 시장에 뛰어들었다.
에스오에스랩이 기술 개발에 많은 비용이 요구되는 차량용 라이다 시장에 진출할 수 있었던 계기는 최근 투자 유치에 연이어 성공했기 때문이다. 이는 기술력과 가능성을 인정받았기 때문에 가능 했다. 초기 퓨처플레이로 부터의 시드 투자를 시작으로 2018년 자동차전장부품 기업인 만도 리딩으로 시리즈 A 투자를 68억 원 받았고, 이후 2019년 4월 한국산업은행(KDB)으로부터 98억 원 규모의 시리즈 A+ 투자 유치에 성공했다.
이를 바탕으로 에스오에스랩은 스타트업으로 시작했지만 향후 글로벌 플레이어가 되기 위해서 연구개발을 강화할 계획이다. 우리의 목표는 2023년 또는 2024년에 양산화 되는 차량에 라이다를 공급하는 것이다.
Q. 자동차 업계는 2021년부터 레벨3 자율주행 기술이 탑재된 자동차가 생산된다고 한다. 이제 본격적으로 자동차용 라이다 생태계 본격화되는 것인가?
지금까지 양산된 차량에 라이다가 탑재된 경우는 지난해 출시된 아우디 A8이 유일하며, 아우디 차량에는 발레오(Valeo)의 라이다가 탑재된 것으로 알려졌다. 그러나 아우디 A8에 탑재된 라이다는 완벽한 자율주행 기능이라기 보다 아직은 보조역할로 탑재됐다고 볼 수 있다.
아우디를 시작으로 2021년에는 BMW, 현대기아차 등 다수 자동차 OEM사가 자율주행 레벨 3 차량을 출시하겠다고 발표한 바 있다. 자동차 업계에서 계획대로 내년에 레벨 3 성능의 양산차를 출시한다면, 차량용 라이다 시장 성장은 2021년부터 빠르게 확대될 것으로 기대된다.
일반적으로 자동차 개발 계획은 양산 시점을 기준으로 약 3~4년 전에 시작되고, 양산차에 탑재되는 센서는 약 1년 반전에 그 모델에 대한 성능이 결정된다. 따라서 차량용 라이다 생태계는 3년전부터 형성되고 있었다고 볼 수 있다.
차량용 부품과 마찬가지로 라이다 또한 자동차 업계에서 요구하는 성능 만족은 기본이고, 양산 차량에 적용 가능한 가격으로 공급해야 하며, 자동차 인증을 통해 신뢰성을 확보하는 것이 중요하다. 즉, 이 3가지를 만족하기 위해서는 수준 높은 기술력이 핵심이다.
▲반도체 공정으로 생산되는ML-1 빅셀 광원 모습
Q. 에스오에스랩이 개발한 차량용 라이다의 장점 및 차별점은 무엇인가?
에스오에스랩은 ▲라이다 내에 들어가는 핵심 부품인 어드레서블(Addressable) 빅셀(VCSEL, 수직캐비티표면광방출레이저) 설계 기술 ▲빔 스티어링(Beam steering)을 위한 마이크로/나노 패턴 광학계 설계 기술 ▲광원 패키징 노하우 기술을 확보하고 있다는 것이 장점이다.
우리는 어드레서블 빅셀 기반의 솔리드스테이트 라이다(Solid-State LiDAR)에 주력하고 있다. 솔리드스테이트(고정형) 라이다는 카메라처럼 고정된 상태에서 찍는 방식이기 때문에 내구성 문제가 발생할 만한 요소가 기존의 스캐닝 라이다 보다 적다.
라이다의 특징은 카메라와 달리 엑티브 광원이 사용되기 때문에 광원 설계 기술과 이를 적용시키는 노하우가 중요하다. 에스오에스랩의 솔리드스테이트 라이다(ML-1)는 빅셀 광원과 마이크로/나노 패턴 광학계를 이용해 기계식 스캐너 없이 대상체를 측정하는 기술이 핵심이다.
더불어 ML-1은 기존의 고정형 라이다가 갖던 내구성, 가격 등의 문제를 해결하기 위해 반도체 공정으로 생산함으로써 보다 작은 크기로 생산하고, 비용을 낮출 수 있다. 빅셀은 광효율이 높고, 빔 쉐이핑 및 광원을 여러 개로 확장하는데 유리한 구조이다. 광원을 어레이로 만들어서 각각 빔스티어링 하면, 여러 광원을 교차로 사용하게 되므로 내구성 측면에서 유리하고, 신뢰성면에서도 장점이 있다. 이런 특징으로 라이다 생산 단가를 줄이고 신뢰성 또한 확보할 수 있게 된다.
Q. 에스오에스랩이 온세미컨덕터와 협력해 개발 예정인 고정형 라이다 기술이 양산화되는 시점은 언제인가?
에스오에스랩은 올해 1월 반도체 기업 온세미컨덕터와 차량용 라이다 개발을 위한 MOU를 체결하는 성과를 냈다. 우리가 주력하고 있는 어드레서블 빅셀 기반의 솔리드스테이트 라이다에는 반사된 신호를 검출하기 위해 SPAD((Single-photon avalanche diode) 칩이 사용된다. 우리는 온세미컨덕터의 SPAD 칩을 활용해 라이다를 개발할 계획이며, 차량용 인증 과정을 거친 후 2022년 또는 2023년에 양산을 목표로 하고 있다.
▲에스오에스랩의 빅셀 기반의 솔리드스테이트 라이다(Solid-State LiDAR) ML-1
Q. 산업용 라이다와 공장 자동화용 라이다 시장에서는 어떤 성과가 있었나?
최근 보안 모니터링 시스템에도 탐지와 트래킹 기능을 강화하기 위해서 라이다가 적용되기 시작했다. 이런 시장 니즈로 인해 최근 에스오에스랩은 부산항만공사의 보안 모니터링 시스템에 최고급 사양의 라이다(SL)을 구매조건부로 일정 수량을 납품하는 계약을 체결했다. 2021년 상반기에 이 과제가 완료되면 그 때부터 매출이 발생할 것으로 기대된다.
라이다가 적용된 보안 모니터링 시스템은 더 정교한 사물인식이 가능하기 때문에 교도소, 공항 등에서도 활용 가능성이 높다. 따라서 부산항만공사 계약을 시작으로 앞으로 보안 모니터링 시장에서 매출 성장이 기대된다.
또 산업 및 공장 자동화 분야에서도 라이다의 활용이 다양해지고 있다. 반도체 공장에서 운영중인 OHT용 장애물, 대차 감지 센서에 라이다를 적용하기 위해서 국내 반도체 설비 납품 업체와 개발을 완료했다. 이 제품은 현재 성능 테스트와 품질 테스트를 완료했으며, 생산성 검사를 진행할 예정이다.
Q. 앞으로 기술 개발과 비즈니스 계획은 무엇인가?
자동차 업계에서 티어2(TIER 2)로서 솔리드스테이트 라이다 모듈 개발에 집중하여 차량에 에스오에스랩 라이다를 탑재하는 것이 첫번째 계획이다. 물론 이 과정에서 다수 업체와 협력 개발이 필요로 할 것이다. 장기적으로는 에스오에스랩이 고해상도 라이다 기술을 기반으로 모빌리티 시장을 넘어 스마트 인프라 산업의 편의와 안전을 제공할 수 있도록 준비하고 있다.
