"자율주행은 영상, 라이다, 카메라 등 다중의 복합 센서들이 완벽하게 구현됐을때 가능합니다."

김정호 한국광기술원 지능형IoT연구센터 센터장은 국내 자율주행차의 상용화와 대중화가 빠르게 도입되려면 이같은 복합적인 기술의 한계를 넘어섰을때 가능하다고 설명했다. 한국광기술원에서는 자동차 패러다임이 자율주행차로 변화하면서 글로벌 시장에서의 경쟁력 확보에 나서고 있다. 지난 22일 방문한 한국광기술원은 국내 유일의 '광융합기술 전문연구소'로서 핵심역량 확보를 위해, 광소재부품, 메타버스, 탄소중립, 우주·국방, 미래차 분야 등 5대 전략융합분야에 연구개발 역량을 강화하고 있다.

◆미래 車 기술 개발 위한 다각적 노력

산업통상자원부 산하의 연구소인 한국광기술원은 최근에는 한국자동차연구원과 미래차 관련 공동연구개발을 추진하는 등 자동차 관련 사업을 확대하기 위해 노력을 기울이고 있다.

한국광기술원은 미래 차 분야에서 빠르게 지능화되고 있는 자율주행차 관련 인지센싱, 정밀계측, 고정밀 카메라 기술 등 신규 광융합 기술개발 사업을 기획하는 한편, 감성인지 융합조명, 고출력 레이저 가공기술 등을 고도화하면서 미래 차 시장 경쟁력 확보에 집중하고 있다. 이를 위해 한국광기술원은 지난해부터 한국자동차연구원 등 미래차 관련 기업 및 기관과의 협력을 강화하고 공동 연구개발을 추진하는 등 자동차 관련 사업 확대를 위한 다각적인 노력을 기울이고 있다.

한국자동차연구원과의 협업의 결과로 2022년 신규과제로 ▲미래 차 디스플레이 적용 전장부품 기술개발 ▲초고난도 자율주행 모빌리티 인지예측센서 기술개발 등에 착수했다. 한국광기술원의 대표 연구성과로서 ▲국내 최초 레이저/LED 하이브리드 헤드램프 상용화 기술 ▲인공지능을 활용한 자율주행차용 야간환경 저조도 영상변환 기술 ▲국내 최초 자동차용 3D 리어램프 개발 등이 있다.

국내 최초 '레이저/LED 하이브리드 헤드램프 상용화 기술'은 차량 전방 600m 이상까지 고광도(@ 1lux) 빔을 비추는 세계 최고 수준의 성능을 구현해, 상대방 운전자 시야 방해를 최소화하면서도 먼 거리 시인성을 확보할 수 있는 강점이 있다.

'인공지능을 활용한 자율주행차용 야간환경 저조도 영상변환 기술'은 야간환경에서의 고정 객체 및 도로 상황 인식 등 자율주행에서 요구되는 난제를 해결한 기술로, 주야간 모든 환경에서 선명한 영상을 제공하는 강점이 있다.

'국내 최초 자동차용 3D 리어램프'는 기존 1·2차원 형태의 국내 제품 대비 컴팩트한 3D 구조를 구현하여, 소비자 감성을 만족시키는 동시에 조립성이 우수한 단순 구조로 양산화가 쉬운 강점이 있다.

또 한국광기술원은 한국자동차튜닝산업협회와 협약을 통해 튜닝용 등화장치 단체품질인증 시험기관으로 지정됨으로서, 판로 개척에 어려움을 겪는 자동차 튜닝 산업계의 시장 접근성과 제품 신뢰성을 높여 튜닝시장 활성화에도 도움을 주고 있다.

회사 관계자는 "기존 자율주행 기술은 라이다 센서와 카메라 영상을 이용하는 그룹으로 분류됐다"며 "자율주행을 현실화 하려면 각기 다른 센서의 통합이 필요하다"고 말했다. 한국 광기술원은 이같은 문제 해결을 위해 대규모 시험동에서 테스트를 진행하고 있다.

◆전파시험동·LED조명실증센터 자율주행 기술 개발 한창

한국광기술원 본사에서 차량으로 5분 가량 이동하면 광주광역시 북구 첨단에 위치한 한국광기술원 LED조명실증센터와 전파시험동을 만날 수 있다. 미래 모빌리티 조명에 대한 연구가 한창 진행되고 있었다. 이 곳은 모빌리티조명 융합 설계 및 기술 개발, 교통 및 안전 융합조명 기술 개발, 모빌리티 공정용 조명 융합 기술 개발에 필요한 설비를 구축하고 있다.

특히 길이 120m, 폭 40m, 천고 15m의 규모를 자랑하는 도로조명 실측동은 대형 암실로 세계적으로 독일과 한국 두 곳에만 설치됐다고 회사 관계자는 설명했다. 이 곳은 도로 표지판과 가로등은 물론 어두운 터널 등 실제 도로와 똑같은 환경을 구축해 차량 조명의 시의성과 인식률 등을 측정하고 있다.

회사 관계자는 "야간 환경에서 보행자와 차량 인식, 경로 예측, 도로표지판 같은 고정 객체 인식과 도로 상황 인식 등 자율주행에서 요구되는 난제를 해결하기 위한 시험을 진행하고 있다"며 "카메라 기반의 자율주행 기술 개발을 통해 주행 안정성 향상에 집중하고 있다"고 설명했다.

이어 극한환경 시험동에서는 기후환경 변화에 따른 상황을 설정, 태풍과 폭우, 고온가습한 열대 기후 등에서 전장제품의 내구성을 테스트하고 있었다. 또 지구온난화에 따른 기후변화로 미세먼지와 모래바람의 증가에 따른 차량의 헤드램프 투과율은 물론 강풍으로 인한 차량 창문이나 도장의 내구성 측정도 가능했다.

마지막으로 찾은 곳은 전기차 등 미래 모빌리티의 전자파 적합성을 테스트할 수 있는 '전자파 실험실'이다. 전자파 실험실은 차량에 탑재된 전장품에 대한 전자파 적합성을 평가하며 차량에서 방출되는 전자파노이즈량 등을 측정한다. EMI(전자파장애)와 EMC(전자파장애호환성) 기술을 테스트해보는 이 시설은 전기차, 수소차, 자율주행차 등 미래형 자동차에 대한 시험을 진행할 수 있으며, 5톤 트럭이 들어올 수 있을 정도의 규모를 갖추고 있다. 자동차 부품 산업의 중심이 내연기관에서 친환경 전기차로 옮겨가는 데 핵심적인 역할을 할 것으로 보인다.

이날 둘러본 LED 조명센터는 한국광기술원이 갖추고 있는 19개의 센터 중 하나에 불과하다. 지난 2001년 개원한 한국광기술원은 전체 직원 277명 가운데 184명이 연구 인력일 정도로 풍부한 연구인력을 확보하고 있다.

신용진 한국광기술원 원장은 "레이저 연구센터와 지능형광IoT 연구센터, 모빌리티 조명연구 센터 등 미래차 기술에 적용해야 할 다양한 기술들을 융합하기 위해 각 센터들이 협업하고 있다"고 말했다.