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자율주행차의 눈 '라이다' 나노광학 기술로 손가락 만하게 만든다

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자율주행차의 눈 '라이다' 나노광학 기술로 손가락 만하게 만든다

2021.05.10 18:34
노준석 포스텍 기계공학과 및 화학공학과 교수팀은 자율주행차의 눈 역할을 하는 라이다 기술을 나노광학 기술을 이용해 작게 만드는 전략을 소개했다. 포스텍 제공
노준석 포스텍 기계공학과 및 화학공학과 교수팀은 자율주행차의 눈 역할을 하는 라이다 기술을 나노광학 기술을 이용해 작게 만드는 전략을 소개했다. 포스텍 제공

자율주행차의 눈 역할을 하는 라이다 기술을 나노 광학을 이용해 손가락 만한 크기 장치로 구현하는 기술이 제안됐다.

 

노준석 포스텍 기계공학과 및 화학공학과 교수 연구팀은 프랑스 국립과학연구소와 공동으로 메타물질을 이용한 초소형 나노광학 연구를 통해 개발한 라이다 장치와 광학 라이다 기술을 조명한 리뷰논문을 6일 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀러지’에 발표했다고 10일 밝혔다. 메타물질은 자연에 존재하지 않은 인간이 설계한 물질을 뜻한다.

 

라이다는 레이저 빔을 물체에 쏜 뒤 다시 돌아오는 시간을 재 사물의 깊이 정보를 측정하는 기술이다. 자율주행차나 지능형 로봇, 무인항공기 분야에 주로 쓰인다. 애플의 스마트폰 아이폰에 탑재된 3차원 얼굴인식이나 결재를 위한 보안 시스템에도 적용되고 있다. 라이다 기술은 고도화될수록 크기와 가격 등에서 문제가 발생한다. 자율주행 자동차에 쓰이는 고사양 기계식 라이다는 성인 주먹 두 개 크기에 가격도 수천만 원에 달한다. 많은 전력을 쓰고 발열 문제도 해결이 필요하다.

 

연구팀은 나노광학 기술로 초소형 라이다 기술을 구현하면 이를 극복할 수 있다고 제안했다. 빛의 파동을 조절하는 메타물질을 이용한 라이다 기술이나 파동의 일종으로 전파 과정에서 파동이 흩어져 에너지가 약해지지 않는 ‘솔리톤’을 이용한 라이다 등 나노광학을 이용한 최신 기술이 한계를 극복하고 있다는 설명이다. 상변화 물질 기반 빔 스캐닝 기법과 점구름 생성 장치를 이용해 빔 스캐닝이 필요하지 않은 플래시 타입의 라이다 등 연구팀에서 개발 중인 나노 광학 기술도 함께 소개됐다.

 

노 교수는 “현재 메타표면 장치 기반의 초소형 복합 라이다 기술을 개발하기 위해 여러 후속 연구를 진행하고 있다”며 “이 연구가 성공적으로 진행되면 손가락 한 마디 정도 크기를 갖는 초고속·초정밀 라이다 장치를 값싸게 구현할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

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