유진로봇 3D 라이다(LiDAR) 센서

자율주행 솔루션 전문 기업 유진로봇은 ‘초소형 3차원 스캐닝 라이다 센서’ 기술에 대한 특허를 취득했다고 23일 밝혔다.

이번 특허는 3차원 공간을 스캔하는 라이다 센서에 관한 것으로 기존 2D 및 다채널 3D 라이다의 한계점을 극복했다. 두 라이다에서 필연적으로 발생하는 국소적 측정 불감 문제점을 보완해 전역적인 3차원 스캐닝을 가능하게 한다.

보통 3차원 거리 측정 시스템은 CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서, 초음파 센서, 레이저 센서 등 다양한 센서를 이용해 공간의 거리를 측정한다. 센서의 중심을 포함한 평면을 스캔하는 2차원 거리 센서를 회전시켜 공간을 스캔하는 것이다.

2D 라이다 센서는 가격이나 크기 면에서 다채널 3D보다 장점이 있지만, 감지 영역이 2D로 제한돼 자율주행형 장비나 로봇에 적용하기에는 한계가 있다. 다채널 3D 라이다 센서는 효율적인 빔 경로 형성에 여러 개의 고 반사율 거울이 필요해 비용이 많이 든다. 특히 초소형 라이다는 크기 제한으로 기존 튜브 또는 긴 거리 방식을 적용할 수 없는 문제점이 발생한다.

이번 유진로봇의 특허 기술은 2D 라이다 센서와 3D 라이다 센서의 단점을 극복하고 장점을 살려 기존 라이다 센서를 로봇에 적용할 때 발생하는 부작용을 해결한다.

구체적인 작동 원리는 다음과 같다. 먼저 광 송신기 모듈과 수신기 모듈을 분리하고 송신기, 거울, 수신기를 특정 공간에 배치해 광원에서 뻗어져 나간 빛 또는 송신 거울에 반사된 광이 이동 거울의 제1반사 영역에 반사돼 대상체로 이동한다. 대상체에서 반사된 광은 이동 거울의 제 2반사 영역에 반사돼 송신 거울 또는 광 다이오드로 이동한다. 광의 이동 경로를 분리하는 차단벽을 설치하면서 산란광을 제거해 3차원 스캐닝이 가능한 라이다 센서의 크기를 최소화하는 효과가 있다.

유진로봇은 이번 기술을 자사의 솔루션 사업(무인지게차, AGV)이나 청소 로봇 등 자율주행 제품에 적용할 경우 기술 상용화를 이끌어 가격 경쟁력 및 로봇의 성능을 향상해 줄 수 있다며 특히 협동 로봇 등 산업 현장 적용 시 협동 작업 과정에서 안전 센서로 활용할 수 있어 앞으로 4차 산업혁명 시대에서 광범위한 사용이 가능할 것으로 기대된다고 밝혔다.

한편 로봇 전문 기업인 유진로봇은 완제품 사업을 통해 얻은 기술력을 바탕으로 유진로봇만의 부가가치를 더해 로봇 솔루션 중심으로 사업을 개편하고 있다.

유럽, 미국, 중국 등 글로벌 기업의 완제품에 유진로봇의 로봇 솔루션을 적용하는 등 다양한 산업 분야에서 협력을 진행하고 있다. 유진로봇의 3D 라이다 센서는 콤팩트한 사이즈로 완제품에 활용도가 높고 특히 국내에서 100% 자체 개발, 제작해 가격 경쟁력을 갖춘 것이 특징이다.