자율주행車의 눈 ‘라이다’ 싸게 만든다

머니투데이

류준영 기자

안종현 연세대 교수와 이재동 DGIST 교수 연구팀은 실리콘 반도체를 기반으로 단파 적외선을 감지할 수 있는 '라이다 센서'를 개발했다/사진=한국연구재단

국내 연구진이 자율주행자동차의 눈으로 불리는 라이다 센서 생산비를 낮출 수 있는 소재를 개발했다.

한국연구재단은 연세대 안종현 교수, 대구경북과학기술원(DGIST) 이재동 교수로 이뤄진 공동연구팀이 레이저로 주변 장애물을 인식하는 라이다 센서를 저렴한 실리콘 소재로 만드는 데 성공했다고 30일 밝혔다.

가시광선 영역의 단파장 빛은 사람의 눈에 피해를 줄 수 있어 현재 자율주행차에 적용이 어렵다. 이 문제 때문에 단파 적외선을 감지할 수 있는 인듐갈륨비소(InGaAs) 화합물 반도체를 사용해 라이다 센서를 개발하고 있지만 제작 비용이 높다는 한계가 있다.

대량생산이 가능한 실리콘 반도체는 단파 적외선을 감지하기 어려워 그동안 라이다 센서 소재로 적용되지 못했다.

연구팀은 머리카락 1만 분의 1 굵기인 10㎚(나노미터·1㎚는 100만분의 1㎜) 두께 이하로 실리콘을 얇게 만들고 높은 압력에도 부서지지 않도록 구조를 변화시켜 단파 적외선을 감지할 수 있는 광센서를 개발했다.

연구팀은 “딱딱해 깨지기 쉬운 기존 실리콘 웨이퍼를 식각공정을 통해 10nm 이하의 초박막 상태로 만들어 높은 압력에도 부서지지 않도록 유지시켜 전자 구조를 변형시키는 데 성공했다”고 설명했다.

안 교수는 “아직은 기초연구단계이고 여러 가지 고려할 점이 많은데 대략적으로 얘기하면 소재 비용만 놓고 볼 때 기존보다 생산비용을 10분의 1 수준 이하로 낮출 수 있다”고 말했다.

또 “실리콘을 쓰면 재료비도 싸지만, 삼성이나 SK하이닉스 등의 기존 반도체 업체들이 기존 공정라인에 바로 투입해 대량으로 만들 수 있다”며 "라이다 센서를 저렴하게 제작하면 자율주행차 대중화에 기여하게 될 것"이라고 덧붙였다. 인듐갈륨비소 화합물 반도체를 쓸 경우 관련 추가로 공정설비를 갖춰야 해서 상대적으로 비용절감 효과가 크다는 설명이다.

이번 연구성과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 게재됐다.