안종현 교수팀, 실리콘 반도체 기반 광센서 개발
제작비용 낮춰 자율주행차 대중화 기여 전망
제작비용 낮춰 자율주행차 대중화 기여 전망
연구재단 제공
한국연구재단은 안종현 연세대 교수 연구팀과 이재동 대구경북과학기술원(DGIST) 교수 연구팀이 공동으로 자율주행차의 핵심 기술인 '장애물 감지용 라이다 센서'를 개발했다고 30일 밝혔다.
라이다(Lidar)는 레이저 펄스를 쏴 그 빛이 대상 물체에 반사돼 돌아오는 것을 받아 물체까지 거리 등을 측정하고 물체 형상까지 이미지화하는 기술이다.
라이다 센서는 우리 눈에 해를 끼치지 않는 단파 적외선을 이용해 자동차 주변의 장애물을 감지할 수 있는 자율주행차의 핵심 기술로 꼽힌다.
가시광선 영역의 단파장 빛은 사람의 눈에 피해를 줄 수 있어 단파 적외선을 감지할 수 있는 '인듐갈륨비소(InGaAs) 화합물 반도체'를 사용해 라이다 센서를 개발하고 있다.
하지만, InGaAs 화합물 반도체는 제작 비용이 비싸 자율주행차 대중화의 장애물이 되고 있다. 이 때문에 저비용·대량 생산이 가능한 실리콘 반도체를 활용하기 위한 연구가 이뤄지고 있으나, 단파 적외선을 감지할 수 없어 한계에 부딪혀 왔다.
연구팀은 10나노미터 두께 이하로 초박막 실리콘 반도체를 제작하고, 변형 제어기술을 통해 실리콘의 전자구조를 변환시켜 단파 적외선을 감지할 수 있는 광센서를 개발했다. 실리콘은 딱딱해 깨지기 쉬운 소재로, 변형 제어 자체가 사실상 불가능하지만, 연구팀은 변형 제어기술을 적용해 높은 구조 변환에 견딜 수 있는 실리콘 반도체 기반의 광센서를 제작한 것이다.
안종현 연세대 교수는 "저렴한 실리콘 반도체를 변형 제어기술을 통해 라이다 제작에 필요한 단파 적외선을 감지하도록 개발한 것으로, 향후 라이다 제작비용을 줄여 자율주행차 보급·확산에 기여할 것"이라고 말했다.
이 연구결과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시드(30일자)'에 실렸으며, 과기정통부와 연구재단의 지원을 받아 연구가 수행됐다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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