[한국기술뉴스] 인공지능 기술의 발달로 자동차 업계뿐 아니라 IT업계까지 자율주행차 연구개발에 참여하고 있다. 자율주행의 핵심인 ADAS 기술이 급격히 발전하고 있는데, 핵심 센서는 충돌 방지 기능인 Radar, 주변 사물의 거리를 측정하는 기능인 Lidar, 그리고 카메라를 이용한 영상처리 기술이다. 2019년 현대자동차가 레이더 센서를 기본 장착한 소나타 신차를 출시한 이후 중형차 시장에도 레이더센서가 급격히 확대되고 있다.

ADAS 센서시장은 2016년 US$74억에서 2021년 US$208억으로 성장할 것으로 보인다. 레이더는 움직이는 타겟의 거리와 속도를 측정하는 센서인데, 주행 중인 차량으로 품질을 검증하는 과정에서는 큰 비용과 위험이 따른다. 하지만 ADAS 레이더센서용 레이더측정장비관련 국내기술과 제품은 거의 미비한 수준이다.

이에 서강대학교 전자공학과 김영록 교수 연구팀은 실내에서도 ADAS용 레이더센서의 성능을 검증할 수 있는 레이더 측정 시스템을 개발하였다.

 
해당 레이더 측정 시스템은 ADAS용 핵심 센서인 76GHz Radar Sensor의 속도와 성능을 평가할 수 있다. Radar Sensor의 신호를 받아서 설정된 가상속도의 도플러효과인 입력신호의 주파수가 있다. 이를 도플러주파수만큼 Shift시킨 주파수 신호를 출력한다.

자동차가 정지해있을 때는 엔진의 소리의 진동수에 변화가 없다. 하지만 자동차가 앞으로 이동할 때 앞에 있는 관찰자에게는 빠른 진동수의 소리가 들리고, 뒤에 있는 관찰자에게는 느린 진동수의 소리가 들린다.​ 자동차가 음파를 발생시키면서 관찰자 쪽으로 다가오면, 그 음파들이 서로 겹치는 현상이 일어나 음파의 진폭이 커지고 진동수가 증가하여 소리가 커지고 높아진다. 반대로 관찰자로부터 멀어지면 진폭이 작아지고 진동수가 감소하여 소리가 작아지고 낮아진다. 이러한 현상을 도플러 효과라고 한다.

도플러 효과가 우리 생활에 이용되는 대표적인 예는 경찰이 차의 속력을 측정하기 위해 쓰는 스피드 건을 들 수 있다.

스피드 건이 보낸 전파와 반사된 전파의 파장의 차이로 차의 속력을 계산할 수 있다. 빠른 속력으로 달리는 자동차와 느린 속력으로 달리는 자동차에서 관찰되는 파장 변화의 크기가 다르기 때문에 스피드 건으로 측정이 가능한 것이다.

연구팀은 이 도플러 효과를 이용하여 RTS의 제어프로그램으로 간편하게 측정조건을 설정하여 단거리에서의 ADAS용 76GHz 레이더센서 성능을 검증하였다.
 
(주) 누비콤은 해당 기술을 이전 희망하였으며, 2019년 09월 서강대학교 산학협력단과 '레이더 측정시스템 76GHz Rader Test System 노하우(Know-How) 기술' 이전 계약을 체결하였다.

 
자율주행기술인 ADAS 기술 발전에 따라 탐지 해상도가 높아지고 있다. 서강대학교의 레이더측정장비의 핵심기술확보를 통하여 국내 자율주행 기술의 발전에 기여할 수 있을 것이다.