SK텔레콤은 글로벌 전장기업 파이오니아 스마트 센싱 이노베이션즈(PSSI)가 ‘차세대 Single Photon LiDAR(단일 광자 라이다)’ 시제품을 CES2020에서 공개했다고 8일 밝혔다.

양사는 이번에 공개하는 ‘차세대 단일 광자 라이다’는 SK텔레콤의 1550nm 파장 송수신 기술과 PSSI의 2D MEMS 미러(Mirror) 스캐닝 기술을 결합해 기존 대비 해상도와 인식률을 대폭 향상, 세계 최고 수준의 성능을 자랑하며 오는 2021년 상용화 될 예정이다. MEMS는 초소형 정밀기계 기술을 말한다.

1550nm 파장 Single Photon Lidar 송수신 기술과 2D MEMS Mirror 스캐닝 기술을 결합한 것은 세계 최초다. 이를 위해 양사는 지난 해 9월부터 기존 라이다의 단점을 보완한 ‘차세대 단일 광자 라이다’ 공동 개발을 진행해 왔다.

라이다는 레이저를 목표물에 비춰 사물과의 거리 및 다양한 물성을 감지하고 이를 3D 영상으로 모델링할 수 있는 기술로, 자율주행차의 눈 역할을 하는 것은 물론 향후 다양한 분야에 널리 쓰일 것으로 예상된다.

차세대 단일 광자 라이다는 PSSI의 2D MEMS 미러 스캐닝 기술과 SK텔레콤의 양자 센싱 핵심 기술인 ▲1550nm 파장 레이저 모듈 ▲SPAD(Single Photon Avalanche Diode, 단일 광자 포토 다이오드) 기술 ▲TCSPC(Time Correlated Single Photon Counting)기술이 적용되어 기존 라이다 대비 많은 장점을 가지고 있다.

우선 차세대 단일 광자 라이다는 2D MEMS 미러 스캐닝 기술을 적용, 기존 모터 방식의 스캐닝 구조 대비 높은 해상도를 확보할 수 있어 명확한 물체 인식이 가능하다.

1550nm 파장의 레이저 모듈은 기존 905nm 파장의 레이저보다 강한 출력을 사용, 최대 500m 떨어진 장거리 목표물도 정확하게 탐지 가능하다.

또한, SK텔레콤은 빛을 더 민감하게 받아들일 수 있도록 Linear mode APD(Avalanche Photo Diode) 대신 SPAD 기술을 적용해 기존 라이다의 인식 한계를 극복했다.

세밀한 타이밍 제어로 미세한 신호도 감지할 수 있는 SPAD방식의 라이다는 도로 위의 타이어나, 검은 옷을 입은 보행자 등 빛의 반사도가 낮은 물체도 오류없이 정확하게 탐지할 수 있다.

이와 함께 SK텔레콤이 적용한 자사의 TCSPC 기술은 눈이나 비, 연기와 같은 분산된 물체와 자동차와 같은 고정된 물체를 구분할 수 있어, 눈이나 비가 쏟아지는 악천후 상황에서도 목표물을 정확히 식별해 각종 사고 위험으로부터 안전하다.

자율주행, 교통 관제 등 모빌리티 분야의 핵심 센서… 다양한 산업 분야에서 적용 가능

SK텔레콤의 차세대 단일 광자 라이다는 자율주행, 교통 관제로 대표되는 모빌리티 분야 뿐 아니라, 보안, 사회 안전 분야 등 다양한 산업 분야에서 활용될 것으로 기대된다.

먼저, 최근 빠르게 발전하고 있는 자율주행은 물론 미래 교통 수단으로 각광받는 플라잉 택시에 이르기까지 다양한 모빌리티 분야에 필수적인 센서로 자리매김하고 있다.

특히 차세대 단일 광자 라이다는 장거리 탐지 능력과 정확한 식별율을 바탕으로 장거리 경계 및 주요 시설 감시 등 보안 분야에도 널리 활용될 것으로 예상되며, 연기를 투과해 목표물을 탐지할 수 있는 특성은 재난 상황에서의 구조, 구난 등 사회 안전 분야에서도 큰 역할을 담당할 수 있을 것으로 기대된다.

SK텔레콤은 PSSI와 양사의 핵심 요소 기술을 결합, 지속 협력해 차세대 단일 광자 라이다 센서를 더욱 고도화 시킬 계획이다.

이종민 SK텔레콤 Tech. Innovation그룹장은 “앞으로도 SK텔레콤은 자율주행 분야 뿐 아니라 다양한 산업 분야에서 경쟁력 있는 기술과 제품을 지속 개발할 예정"이라며 "고객의 요구에 맞는 서비스를 제공할 것”이라고 밝혔다.