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한밤중 후진하다 아이 '갑툭튀'…그래도 걱정말라고?

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  • 조성훈 기자
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  • 2020.09.07 06:00
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[AI반도체 강국만들자] ③-1 자율주행차용 AI반도체 개발나선 넥스트칩

넥스트칩 김경수 대표/사진=넥스트칩
넥스트칩 김경수 대표/사진=넥스트칩
# 가로등이 없는 한밤중 어느 골목길. 검은 옷을 입은 꼬마 아이가 자동차 5~6m 후방에서 잃어버린 장난감을 찾기 위해서 서성거린다. 운전자가 주차를 위해 후진 중인데 암흑 속에서 키가 1m 남짓인 아이를 사이드 미러나 룸 미러를 통해 식별하기란 불가능한 상황. 하지만 AI(인공지능) 기반 초정밀 후방 영상 감시장치가 있다면 걱정할 필요가 없다. 어둠 속에서도 영상을 정밀하게 분석해 이동 물체나 사람을 식별해 경고한다. 기존 초음파 후방센서가 있지만 감지 반경이 1~2m에 불과하다. 정밀 영상분석은 자율주행차 시대의 핵심 기술로 꼽힌다.

시스템반도체 전문기업인 넥스트칩은 이같은 차량용 영상신호처리프로세서(ISP) 분야에서 세계적 기술력을 보유한 회사다. 글로벌 자동차 메이커들에게 ISP칩을 공급한다. 최근 정부의 AI반도체 연구개발 사업에서 엣지(기기)용 반도체 분야 총괄 주관업체로 선정되기도 했다. 김경수 넥스트칩 대표는 “자율주행차량 기술이 고도화할수록 주변 사물과 사람을 인식하는 센서 탑재 수도 늘어난다”며 “핵심인 영상카메라의 경우 AI가 결합되면 현재보다 인식률과 정밀도가 월등하게 높아질 것”이라고 설명했다. 김 사장은 삼성전자 출신으로 시스템 반도체 분야에서 23년을 일했다. 다음은 김 대표와 일문일답.
넥스트칩의 차량용 엣지 AI반도체 /사진=넥스트칩
넥스트칩의 차량용 엣지 AI반도체 /사진=넥스트칩


- 넥스트칩은 어떤 회사인가.
▷1997년 폐쇄회로TV(CCTV)와 블랙박스용칩 개발 전문회사로 출발했다. CCTV 화면분할 칩을 개발했는데, 가격이 기존 상용 제품들의 절반 수준에 불과할 정도로 경쟁력이 있어 완제품 업체들로부터 호평을 받았다. 이 사업을 계기로 인력을 충원하고 연구개발(R&D)에 본격적으로 나섰다. 현재도 전세계 CCTV 카메라 10개 중 4개에 우리 칩을 공급한다. 핵심은 영상신호를 처리해주는 ISP인데 독자 기술로 만들었다. 그러다 CCTV 카메라 칩 시장이 포화됐고 중국 업체들이 진입하더라. 8년 전 자동차 전장 사업으로 눈을 돌린 이유다. 당시엔 자동차 1대당 후방용 카메라가 하나만 있었다. 앞으론 대당 탑재되는 카메라들이 많아질 것이다. 시장 전망이 그만큼 밝다. 그래서 우리가 제일 잘하고 경험많은 ISP로 도전한 것이다. 자율주행차 전용 반도체와 솔루션 개발에 몰두해왔다. 지난해부터는 아예 자동차 사업에 집중하기 위해 사업부문을 물적 분할해 넥스트칩 지분 100%를 보유한 신설회사를 세웠다.

- 넥스트칩만의 기술력은
▷전장 시장에 뛰어들 수 있는 ISP 기업은 전세계적으로 우리를 포함해 2곳 밖에 없다. 원천기술을 가지고 독자적으로 ISP를 개발한 회사는 우리가 유일하다. ISP만 23년 동안 해서 세계적으로도 업력이 오래됐다. 별도 라이선스가 불필요해 가격경쟁력도 높다. 사실 글로벌 기업들이 ISP를 만들어 지적재산권(IP)처럼 판매하려 했다. 대표적으로 ARM이 ISP사업을 시도했는데 곧 포기했다. 영상은 튜닝이 필요하고 안전 문제와 관련 있다보니 IP 블록을 한번 팔고 끝나는 게 아니어서다. ISP를 구매한 고객사들이 계속 기술지원을 요청하는데 손이 많이 가 ARM의 사업모델과 맞지 않은 것이다. 우리가 ISP 원천기술로 차량에 특화하고 고객사와 긴밀하게 호흡했던 게 주효했다.
넥스트칩의 이미지처리기술이 탑재된 차량용 AI반도체칩은 터널진입, 진출시 급격한 광량변화에도 차량을 인식할 수 있다. 터널 진출시 갑자기 차량이 사라지는 포화현상에도 ISP 기능을 켜면 차량을 정확히 인식해 사고를 막을 수 있다. /사진=넥스트칩
넥스트칩의 이미지처리기술이 탑재된 차량용 AI반도체칩은 터널진입, 진출시 급격한 광량변화에도 차량을 인식할 수 있다. 터널 진출시 갑자기 차량이 사라지는 포화현상에도 ISP 기능을 켜면 차량을 정확히 인식해 사고를 막을 수 있다. /사진=넥스트칩



넥스트칩이 차량용 AI반도체로 차량과 차선, 가용공간 인식테스트를 진행하고 있다. /사진=넥스트칩
넥스트칩이 차량용 AI반도체로 차량과 차선, 가용공간 인식테스트를 진행하고 있다. /사진=넥스트칩

- ISP 성장 가능성은.
▷ISP는 자율주행차 핵심기술이다. 자율주행은 ‘센싱 카메라’ 기술 수준과 같이 움직인다고 보면 된다. 자율주행이 고도화할수록 주변 사물과 사람을 인식하는 센서 수도 늘어나기 때문이다. ISP 기술이 핵심이다. 자동노출조정과 화이트밸런스, HDR(하이다이내믹레인지), 노이즈감소 등 저조도, 악천후 등 다양한 운전상황에서도 안전운행을 보장할 영상처리 기술이 요구된다. 가령 터널처럼 어두운 곳에 있다 밝은 곳으로 가면 화면이 하얗게 ‘포화’된다. 자율주행 중이라면 차량이 빛 속으로 사라져 인식을 못해 사고 위험이 커진다. 그래서 HDR을 통해 포화를 없애주는 게 필요하다.

LED의 플리커(깜빡임)를 제거해주는 기술(LFM)도 있다. 현재 신호등은 대부분 LED인데 육안으로는 보이지 않는 깜박임을 센서 카메라가 오인식할 수 있다. 넥스트칩은 ISP에 자율주행 기능인 첨단운전자지원시스템(ADAS)을 ‘시스템온칩(SoC)’화 해서 1개의 칩으로 구현했다. 내년에 양산에 들어가는 ‘아파치4’다. 차량 주행 중 차량과 차선, 보행자를 모두 인식한다. 난이도가 높은 기술이다. 가령 나란히 주행 중인 옆 차가 전방 카메라 인식 범위를 벗어나 앞부분만 보여도 이를 온전한 차로 인식해야 한다. 보행자의 경우 실제 사람으로 판단되면 내 차와의 거리도 인식해야 한다. 유럽은 횡단 보도에 사람이 지나갈 때 운전자가 브레이크를 밟지 않아도 차량이 멈추도록 2024년께 법제화를 추진할 방침이다. 자율주행이 고도화됨에 따라 해상도 요구도 높아진다. 우리는 하나의 제품으로 다양한 해상도를 지원한다. 세계적 자동차 회사에 아파치4를 공급하기로 예정돼 있다.
넥스트칩이 차량용 AI반도체로 보행자를 인식하고 테스트를 하고 있다./사진=넥스트칩
넥스트칩이 차량용 AI반도체로 보행자를 인식하고 테스트를 하고 있다./사진=넥스트칩

-자동차 시장 진입이 쉽지 않았을 텐데 비결은
▷초기 진입 장벽이 높아 고전했던 게 사실이다. 자동차는 안전이 중시되는 만큼 기술력이 요구되고 각종 수많은 인증도 통과해야 한다. 검·인증은 점점 더 강화되는 추세다. 최근에는 자율주행 ADAS가 시작되면서 기능적 안전요소가 강조된다. 그래서 인증이 기하급수적으로 늘어나는데 칩 설계만 해도 일반적인 기능 외에도 안전을 담보할 인증 프로세스에 따라 설계해야 한다. 외부 전문 인증업체로부터 규격승인을 받지 못하면 마케팅이나 프로모션 자체가 불가능하다. 또 개발단계에서 스펙이 정해져도 양산까지 5년이라는 긴 시간이 걸린다. 제조사와 OEM(주문자상표부착생산업체), 주요 1·2차 부품협력회사들과의 네트워크도 공고하다. 자동차 제조사는 RFI(제안설명서)를 아무에게나 공개하지 않는다. 그만큼 신뢰관계가 굳건해야 한다. 작은 회사가 칩 하나 만들었다고 해서 뛰어들 수 있는 시장이 아니다. 물론 이게 진입장벽 역할도 한다. 지난 8년 동안 600억원 가량의 제품개발비와 마케팅 비용을 투입했다. 이제는 기술력은 인정받아 결실을 거두고 있다.



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