급성장 기대되는 차량용 LiDAR 시장

시장조사기관인 욜 디벨롭먼트(Yole Développement)는 자동차 및 일반 산업용 LiDAR 시장 규모가 지난해 13억 달러에 이르렀다고 최근 보고서에서 밝혔다. 용도별로는 지형학용 8억 달러, 산업용 2.6억 달러, 자율주행차용 2억 달러, 풍력 측정용 4,500만 달러, ADAS용 1,500만 달러를 각각 기록했으며, 차량용 LiDAR는 전체 LiDAR 시장의 25%에 불과했다. 

그러나 욜에 따르면, LiDAR 시장은 5년 후인 2024년에 60억 달러로 급성장할 것으로 예상된다. 그 중에서도 자율주행 차량용 LiDAR 시장은 연평균 성장률 55%를 기록하며 시장 규모 28억 달러의 최대 시장으로 부상할 것으로 전망된다. 또한 두 번째 시장도 113%의 경이로운 연평균 성장률이 예상되는 ADAS용 LiDAR로, 그 시장 규모는 14억 달러에 이를 전망이다. 이는 차량용 LiDAR가 2024년 전체 LiDAR 시장의 70%를 차지하게 될 것이란 계산이다. 
아우디(Audi)는 발레오(Valeo) LiDAR를 2017년 말부터 Audi A8 차량에 탑재했다. 지금은 Q8, A7, A6 등의 차종에 옵션으로 탑재할 수 있다. 
욜의 삐에릭 불라(Pierrick Boulay) 기술 및 시장 분석가는 “"LiDAR 채택은 순조롭게 진행되고 있으며, 다른 자동차 제조업체들도 미래의 자동차에 LiDAR 기술 탑재를 준비 중이다. BMW는 자율주행차 개발을 위해 이스라엘의 LiDAR 센서 개발 업체인 이노비즈(Innoviz)와 파트너십을 맺고 있다”고 소개했다. 

한편, 알파벳 산하의 자율주행차 개발업체인 웨이모(Waymo)는 LiDAR 기반의 자율주행 차량의 상용 서비스를 일부 지역(미국 애리조나 주 피닉스)에서 시작했고, 2024년까지 세계 여러 기업들이 자율주행 차량 및 ADAS에 채택할 예정이다. 또한 웨이모는 지난 3월 자율주행 차량용으로 개발한 단거리용 LiDAR 센서인 ‘레이저 베어 하니콤(Laser Bear Honeycomb)을 농업, 자율 로봇, 보안 등 비 자율주행차 분야에 공급할 계획이라고 발표했다.
2018년부터 2025년까지의 LiDAR 기술 로드맵을 보면, 레이저 조사(Illumination), 이미징(Imaging), 광 검출(Photo-detection) 등 각 분야에서 오스람, 발레오, 하마마츠 포토닉스 등이 각자의 영역에서 두각을 나타내고 있음을 확인할 수 있다.
욜 그룹의 계열사로 리버스 엔지니어링을 담당하는 시스템 플러스 컨설팅(System Plus Consulting)은 발레오와 이베오 오토모티브 시스템즈(Ibeo Automotive Systems)가 공동 개발한 ADAS 및 자율주행차용 최신 레이저 스캐너인 ‘SCALA’를 분해했다. SCALA는 물체를 식별하고 모든 환경에서 거리를 측정할 수 있는 기계식 3D 스캐너 레이저를 제안하기 위해 개발된 것이다. SCALA의 광학계는 고출력 레이저 다이오드, 발광 렌즈, 회전 거울, 콘덴서 렌즈, 3개의 애벌런치 포토다이오드 어레이 등으로 구성되어 있다. 내장된 회전 거울은 발광 렌즈를 통해 고출력 레이저 다이오드가 방출한 광선을 반사시키고 콘덴서 렌즈를 통해 반사된 광선을 수신하여 3개의 애벌런치 포토다이오드 어레이가 광선을 포착한다. ToF(Time-of-Flight)가 이 펄스의 이동시간을 측정해 시스템과 장애물 간의 거리를 결정한다. 
발레오와 이베오가 선택한 레이저는 독일 레이저 컴포넌츠(Laser Components)의 엣지 에미팅 레이저(Edge-Emitting Lasers, EEL) 다이오드 기술을 기반으로 한 고출력 펄스 레이저 다이오드이다. 적층된 3개의 활성 레이어는 150 ns의 긴 펄스 레이저 광(피크 전력 75W)을 발한다. 또한 ToF 측정용 애벌런치 포토다이오드 어레이는 독일 퍼스트 센서(First Sensor) 제품으로, 이 실리콘 기반 디바이스는 레이저와 함께 동일한 PCB 기판에 실장되어 있음을 확인할 수 있다. □

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