한국기계연구원, '자율주행 차량용 라이더 센서에 원형 와이퍼 설치'

진흙 등 묻어도 세척액 분사 깔끔하게 씻어내

자율주행 차량을 위한 고성능 환경 인식 기술이 국내 처음 개발됐다.

한국기계연구원(원장 류석현, 이하 기계연)은 가상공학플랫폼연구본부 산업기계DX연구실 이한민 실장 연구팀이 산악 지형이나 물가, 눈길 등 오프로드 무인 차량에 적용 가능한 ▲센서 보호 모듈 ▲센서 신호 보정 기술 ▲주행 가능 영역 인식 및 주행 제어 기술 등을 개발했다고 17일 밝혔다.

이한민 산업기계DX연구실장은 "이 기술이 기존 대비 성능이 대폭 향상된 오프로드 환경 인식 기술"이라며 "다만, 상용화를 위해서는 필드에서의 오류 개선 등 풀어야 할 숙제가 많이 남았다"고 말했다.

한국기계연구원 연구진이 알고리즘으로 오프로드 자율주행 가능영역을 추정한 그림.

이번에 개발한 센서 보호·세정 모듈은 오프로드 자율주행 시 센서 표면에 튈 수 있는 흙탕물이나 진흙 등을 세척액이 분사돼 와이퍼로 닦아 내는 식이다. 세척액 분사노즐은 6군데를 설치했다. 

주행할 때 발생하기 쉬운 먼지나 눈, 비 등 공중에 떠다니는 작은 입자는 센서 신호 보정 기술을 통해 보정했다.

레이저를 이용해 거리와 물체의 형태를 측정하는 센서인 라이다(LiDAR)가 자칫 먼지 등도 신호로 인식할 경우 차량이 진행 도중 느닷없이 멈추기도 하기 때문에 이 센서 신호 보정은 자율주행차량에서 필수 기술이다.

연구진은 "센서 오염 회복률과 센서 노이즈 제거 정확도, 야지 주행 가능 영역 추정 정확도 등 주요 성능 지표의 속도와 정확도를 기존 대비 1.5배 이상 향상해 오프로드 자율주행 제어에 안정적으로 활용할 수 있는 발판을 만들었다"고 말했다.

이한민 실장은 "2020년부터 2023년까지 3년간 매년 10억 원가량을 들여 개발한 연구 과제 목표가 필드에서의 적용까지는 아니었다"며 "이번 과제의 일부분인 도로 환경 인식 기술과 관련해서는 한국타이어에 기술 이전했다"고 설명했다.

한국기계연구원 이한민 실장이 오프로드 자율주행용 고성능 환경인식 기술에 대해 설명하고 있다.

이 실장은 또  "이번에 개발한 기술은 무인 차량의 오프로드 자율주행 시 자주 발생할 수 있는 환경 인식 문제를 해결하는 핵심"이라며 "향후 자율주행이 적용될 굴착기, 덤프트럭, 트랙터와 같은 산업기계는 물론, 전차나 수색 차량 등 국방용 무인 차량에 적용될 수 있도록 노력할 것"이라고 밝혔다.

연구는 기계연 기본사업 '산업용 모바일 작업기계 자율화 기반 기술 개발' 과제 지원을 받았다. 주관은 한국기계연구원, 과제 용역은 KAIST와 DGIST가 수행했다.