물체의 거리와 속도는 물론 재질까지 한 번에 파악하는 새로운 라이다(Lidar) 시스템이 개발됐다.
캐나다 토론토대와 네트워크 기술 기업 시에나 코퍼레이션 공동 연구팀은 단일 측정으로 대상의 위치, 속도, 표면 재질 특성을 동시에 얻을 수 있는 라이다 시스템을 개발했다고 18일(현지시간) 국제 학술지 '옵티카'(Optica)에 발표했다.
라이다는 레이저 펄스를 발사해 빛이 물체에 맞고 돌아오는 시간을 측정, 사물과의 거리나 형태를 파악하는 기술이다. 주로 자율주행차의 '눈' 역할을 하는 핵심 부품으로 알려져 있다.
연구팀은 통신 장비에 쓰이는 '코히런트 광 모뎀'을 라이다 시스템에 적용했다. 이 장치를 통해 수직인 두 채널로 빛의 편광(polarization)을 초고속으로 변조시킨 레이저를 목표물에 쏜다.
이 시스템은 빛이 돌아오는 시간뿐만 아니라, 물체 표면과 상호작용하며 변화하는 빛의 편광 특성까지 측정한다. 이 정보를 분석해 거리, 속도, 재질 특성까지 밀리미터(㎜) 단위의 정확도로 파악할 수 있다.
또한 연구팀은 시스템 내부 광학 장치에서 발생하는 왜곡과 잡음을 분리해내는 새로운 알고리즘을 개발했다. 이를 통해 신호가 약한 환경에서도 기존 기술보다 월등히 정확한 측정값을 얻는 데 성공했다.
연구팀은 실험을 통해 금속, 플라스틱 등 일상적인 물질의 표면 특성을 구별해냈으며, 안개나 폭우 등 시야 확보가 어려운 환경에서도 물체를 감지할 수 있음을 입증했다.
연구를 이끈 둥위 두 토론토대 연구원은 "이번 연구는 기계가 물리적 세계를 더 안정적으로 이해하도록 돕는 미래 감지 시스템의 가능성을 보여준다"며 "더 안전한 자율주행차, 고성능 로봇, 산업용 검사 시스템 등에 활용될 수 있을 것"이라고 밝혔다.