[광주정보문화산업진흥원 2023년 창업도약패키지 선정기업] 4D FMCW 기반 자율주행자동차용 LiDAR를 개발하는 ‘람다이노비전’

라종필 람다이노비전 대표

-열악한 환경에서의 표적 인지 성능을 획기적으로 향상
-투과 불가능한 짙은 안개까지 투과해 사물을 인식할 수 있어

[한경잡앤조이=이진호 기자] 람다이노비전은 4D FMCW 기반 자율주행자동차용 LiDAR를 개발하는 기업이다. 라종필 대표(48)가 2019년 9월에 설립했다.

라 대표는 “국내에서는 최초로 FMCW LiDAR 기술을 개발하였으며, FMCW LiDAR 센서와 이를 구성하는 주파수변조레이저와 각종 광집적회로 구조의 LiDAR 부품들을 개발하고 있다”고 소개했다.

람다이노비전에서 개발하고 있는 FMCW LiDAR는 기존 자율주행자동차용 LiDAR에서 해결하기 어려운 열악한 환경에서의 표적 인지 성능을 획기적으로 향상할 수 있는 제품이다. “기존 LiDAR는 눈이나 비가 내리는 상황에서 성능이 저하됩니다. 특히 짙은 안개나 연기 상황에서는 급격히 성능이 떨어지는 등의 문제들을 안고 있습니다.”

FMCW LiDAR는 눈에 안전하고 안개 투과성능이 우수한 1550nm 파장의 레이저를 사용할 뿐만 아니라, 레이저의 결맞음 검출 기술을 사용해 단일 광자까지 검출하면서도 넓은 동적범위(Dynamic Range)를 가진다. 기존 LiDAR에서는 투과 불가능한 짙은 안개까지 투과해 사물을 인식할 수 있으므로, 자율주행자동차의 안전성을 획기적으로 향상할 수 있다.

“사람은 태양에서 나온 빛을 이용해 사물을 볼 수 있지만, LiDAR는 자체적으로 발사한 빛으로만 사물을 인지하기 때문에, 태양 빛이 강하거나, 강한 역광 상황에서는 오히려 성능이 떨어집니다. 특히 기존 LiDAR는 미약한 신호를 검출하기 위해서 매우 높은 민감도의 검출기를 사용합니다. 이런 경우 오히려 태양광이나 다른 빛에 더 민감하게 반응해 존재하지 않는 표적을 검출하는 이른바 오검출 현상을 일으키게 됩니다. 반면 FMCW LiDAR는 결맞음 검출 기술을 적용해 LiDAR 내에서 자체 발진하는 레이저와 결맞는(Coherent) 빛에만 반응합니다. 태양광이나 기타 인공조명뿐만 아니라 다른 LiDAR에서 발사된 빛에도 전혀 반응하지 않아, 향후 자율주행자동차가 대중화되면 피할 수 없는 상호간섭문제까지 원천적으로 해결할 수 있습니다.”

주파수를 변조해 거리를 측정하는 기술은 LiDAR뿐만 아니라, 초음파나 전파를 이용해서도 구현할 수 있다. “LiDAR에서 사용하는 레이저의 주파수는 대략 200THz 수준으로 음성 신호(20kHz)나 레이다 신호(77GHz)에 비해 매우 높은 수준입니다. 빛의 주파수를 직접 측정하거나 제어(변조)하는 것은 과학기술이 발전된 현대에 와서도 매우 어려운 기술 중의 하나입니다. FMCW LiDAR의 핵심기술은 레이저의 본연(Intrinsic)의 주파수를 직접 변조하는 기술입니다. 람다이노비전은 우수한 레이저를 발진하고 발진된 레이저의 주파수 변화를 레이저간섭계로 정밀하게 측정하고 제어하는 광학식 위상동기루프(Optical Phase Locked Loop) 기술을 적용해 레이저의 발진 주파수를 직접 제어하는 기술을 개발하였습니다.”

람다이노비전은 기존의 레이저 공진기 구조와 레이저간섭계에 광집적회로 기술을 적용해 고성능의 레이저 주파수 특성을 유지하면서도 자동차에 적용할 수 있는 수준으로 소형화하고 있다. 라 대표는 “광집적회로 기술을 적용해 대량생산이 쉽고, 외부 진동이나 충격에도 강인한 특성을 부여했다”며 “자율주행자동차에 적용할 수 있는 수준의 신뢰성을 확보할 수 있다”고 강조했다.

FMCW LiDAR의 대상 고객은 기업이거나 연구기관이 많은 만큼 LiDAR나 레이저 분야에 전문적인 지식을 가진 사람들인 경우가 많다. 라 대표는 “해외 유명 전시회나 학회에 참석하여 람다이노비전의 존재를 알리고 제품도 소개하는 등의 마케팅 활동하고 있다”고 말했다.

람다이노비전은 향후 자율주행자동차 시장 진출을 위한 설비 및 장비 투자를 위해 광반도체 회사의 전략적 투자(SI)와 기술보증기금의 투자 등 총 8억원 규모의 투자 유치를 긍정적으로 협의 중이다.

라 대표는 어떻게 창업하게 됐을까. “창업 전에는 국내 및 이스라엘 방산업체에서 LiDAR 분야 시스템 엔지니어로 근무했습니다. 헬리콥터나 무인기에 장착되어 전방 충돌을 방지하거나 감시·정찰 업무를 수행할 수 있는 LiDAR를 총괄 개발하였습니다. 군에서 요구하고 운용하는 LiDAR장비는 측정거리나 탐지성능에서 대단히 높은 성능을 가지고 있어서, 이 LiDAR 기술을 자율주행자동차 분야에 적용하면 충분히 시장성을 확보할 수 있겠다고 판단해서 창업에 도전하게 됐습니다.”

앞으로의 계획에 대해 라 대표는 “FMCW LiDAR 센서 시스템 전체에 관한 기술 검증과 상업화 추진이 목표”라며 “이를 통해서 현재 국내 대기업과의 협력 과제를 발굴하여 양산제품 개발을 진행할 예정”이라고 말했다. 덧붙여 “자율주행자동차 적용 수준의 양산 신뢰성이 확보된 FMCW LiDAR 제품을 2027년까지 개발하고 2028년 기업공개를 목표로 하고 있다”고 말했다.

람다이노비전은 지난해 광주정보문화산업진흥원이 운영하는 창업도약패키지 사업에 뽑혔다. 창업도약패키지는 창업 3~7년 된 도약기 창업기업의 스케일업을 위해 최대 3억원의 사업화 지원금과 서비스를 제공하는 창업진흥원 지원사업이다. 스타트업의 경영 진단 및 개선, 소비자 요구 및 시장 환경 분석, 투자진단 및 전략 수립을 지원한다.

설립일 : 2019년 9월
주요사업 : 자율주행자동차용 FMCW LiDAR, FMCW LiDAR용 주파수변조레이저 및 광집적회로 부품 개발
성과 : 미국·일본 레이저 수출 계약, 삼성전자 C-Lab Outside 2024 선정

jinho2323@hankyung.com