[TECH한주] 폭우와 안개를 뚫는 자율주행 구원투수…‘스마트레이더시스템’이 이끄는 4D 이미징 레이더 혁신

자율주행차는 악천후·야간 주행 시 광학 카메라·라이다만으로 시각 한계에 직면한다. 광학 카메라는 렌즈 오염·시야 확보 장애에 취약하고, 라이다는 높은 가격·물리적 충격에 취약해 자율주행에는 카메라와 라이다만으로 대응하기 어려운 환경적 제약이 존재한다.

이 같은 한계를 극복할 차세대 센서가 부상하고 있다. 미래 모빌리티 핵심으로 꼽히는 4D 이미징 레이더는 가혹한 환경에서도 도로 물체의 거리·높이·속도를 정밀 식별할 수 있으며, 이 식별 데이터는 3차원 입체 데이터다. 악조건에서도 물체의 위치·형상·속성 정보를 입체적으로 파악하는 기술의 중요성이 커지고 있다.

스마트레이더시스템은 4D 이미징 레이더 분야의 독보적 원천 기술을 보유한 딥테크 기업으로 대표 사례로 제시된다. 이 회사는 독자적 딥테크 기술 기반으로 레이더 국산화를 추진하고 있으며, 글로벌 센서 기업으로의 도약을 지향하고 있다.

스마트레이더시스템은 2017년 설립된 차세대 레이더 전문 기업으로, 카이스트(KAIST) 및 미국 실리콘밸리 출신 핵심 연구진이 창업했다. 이 회사는 설립 때부터 4D 이미징 레이더 기술 개발에 집중했으며, 해당 기술은 비정형 안테나 배열과 AI 알고리즘으로 구성된다. 기존 2D/3D 레이더가 거리·방향 측정 기능에 머물렀다면, 4D 이미징 레이더는 높이 정보를 포함해 고해상도 점군 데이터를 산출한다.

스마트레이더시스템은 설립 초기부터 가전·스마트폰용 부품을 지양하고 자동차, 로보틱스, 드론, 방산, 특수 모빌리티를 초기 표적 시장으로 삼았다. 이는 가혹한 환경 작동 필요가 큰 분야를 겨냥한 전략으로, 회사는 하이엔드 전장 센서 시장을 정조준했다.

스마트레이더시스템은 2023년 코스닥 시장에 상장했으며, 상장 이후 글로벌 자동차 티어1 부품사와 파트너십을 연속 성사시키고 글로벌 로보택시 기업들과의 파트너십도 연속 성사시켰다. 이를 바탕으로 현재 글로벌 자율주행 센서 생태계의 핵심 파트너로 안착했습니다.

기존 레이더는 낮은 해상도 한계가 있었고, 일반적 3D 레이더는 물체 높이 측정이 불가했습니다. 이 때문에 터널 입구·고가도로 밑 통과 시 도로 위 장애물과 고가 구조물을 미구분하는 오류 사례가 나타났습니다. 스마트레이더시스템은 핵심 기술로 비정형 안테나 설계, AI 신호 처리 알고리즘을 바탕으로 4D 이미징 레이더를 구현했으며, 이를 통해 전파 기반 거리·높이·깊이·속도 4차원 정보를 실시간 추출합니다.

스마트레이더시스템의 4D 이미징 레이더는 라이다 수준 고밀도 포인팅 데이터를 생성하며, 폭우·안개·암흑 속 100% 성능을 유지합니다. 이에 따라 자율주행 중앙 제어 장치(ECU)의 주행 경로상 모든 객체 무오차 구분 지원이 가능합니다.

경쟁사 방식은 해상도 향상을 위해 고가 반도체 칩(MMIC) 다수 배치에 의존하지만, 스마트레이더시스템은 비정형 안테나 배치와 AI 신호 처리 복원 소프트웨어 보정 기술 개발을 통해 이를 구현했습니다. 이 방식은 불필요한 하드웨어 단가를 획기적으로 낮추는 동시에, 하드웨어 비용·전력 소모를 비약적으로 절감합니다. 또한 데이터 연산 지연(Latency) 없이 초당 수십 프레임 고해상도 3D 공간 데이터를 처리해 내는 독보적인 메커니즘을 확보했습니다.

스마트레이더시스템은 글로벌 완성차 제조사 대상 4D 이미징 레이더 공급·공동 개발 프로젝트를 진행하고 있으며, 티어1 협력사 대상 4D 이미징 레이더 공급·공동 개발 프로젝트와 북미 로보택시 기업들과의 4D 이미징 레이더 공급·공동 개발 프로젝트도 진행하고 있다. 회사는 해당 프로젝트를 통한 기술력 입증에 나서고 있다.

4D 이미징 레이더 적용 대상은 자율주행 승용차, 상용차, 건설장비, 농기계, 드론, 방산으로 확대되고 있다. 적용 영역은 빠른 확대 추세다.

자율주행 레벨 3 이상 상용화 가속으로 스마트레이더시스템 센서의 양산 차량 탑재가 본격화하고 있으며, 스마트레이더시스템 소프트웨어 알고리즘의 양산 차량 탑재도 본격화하고 있다. 이에 따라 스마트레이더시스템은 본격적 대량 양산 국면에 진입하고 있으며, 기존 매출 구조가 개발 용역 및 샘플 공급 중심이었다는 점에서 차량 한 대당 고마진 모듈 매출 누적 가능성과 차량 한 대당 소프트웨어 라이선스 매출 동시 누적 가능성이 커지면서 실적 인플렉션 포인트 도달 분석이 나온다.

차량용 전장 부품 산업은 제품 개발실리콘·전장 검증완성차 채택까지 통상 수 년 소요되는 특성이 있고, 견고한 진입장벽을 보유하고 있다. 스마트레이더시스템은 지난 몇 년간 글로벌 고객사 수주 파이프라인을 구축했으며, 해당 수주 파이프라인은 본격적 시리즈 양산 전환 구간에 놓여 있다.

전장용 표준 센서 채택 시 차종 생애주기 동안 안정적 매출 발생이 가능하다. 이는 단순 하드웨어 판매 초과의 의미를 가지며, 고부가가치 AI 센서 플랫폼 기업 지위로 이어질 수 있다. 이 경우 수익성 기하급수적 확대도 가능하다.

다만 스마트레이더시스템의 실질적 한계 1은 카메라 중심(Vision-Only) 자율주행 진영과의 단가 경쟁이다. 스마트레이더시스템의 실질적 한계 2는 승용차 대량 양산 공정에서의 원가 절감이다. 일부 완성차 업체(예: 테슬라)는 고성능 센서 대신 저가형 카메라+AI 소프트웨어 조합을 고수하고 있어, 상대적으로 고가인 4D 이미징 레이더는 채택률 대폭 확대가 필요하며 4D 이미징 레이더 대상 단가 인하 압력도 확대되고 있다.

현재 공급 구조는 건설장비·농기계·드론 등 특수 모빌리티 중심 소량 다품종이다. 이에 따라 전환 과제는 연간 수백만 대 규모 승용차 양산 라인 체질 전환이다. 이 과정의 핵심 과제로는 수율 통제와 재료비 통제가 꼽힌다.

아울러 외부 반도체 칩셋(MMIC) 수급 의존도 축소 필요, 모듈당 단가 인하 필요, 소프트웨어 라이선스 고수익성 유지 필요가 함께 제기된다. 외부 칩 의존 축소·모듈 단가 인하·소프트웨어 수익성 방어 실행력은 장기적 기업가치 재평가의 열쇠로 전망된다.

모빌리티 부문 전문가는 순수 카메라 기반 시스템의 경우 악천후 한계가 명확해질수록 4D 이미징 레이더 탑재가 필연적이라는 분석을 전했습니다. 다만 완성차 업체들의 단가 인하 요구가 있는 만큼 이를 상쇄하는 핵심은 소프트웨어 알고리즘의 고부가가치화라고 분석을 전했습니다. 이어 농기계·특수 차량에서 실증 데이터를 축적해온 스마트레이더시스템이 이 실증 데이터를 바탕으로 승용차 대량 양산 라인 진입을 가속화하는 성과를 내는지가 향후 밸류에이션을 판가름할 요소라고 분석을 전했습니다.

출처: 테크월드뉴스 · 김용수 기자
원문: https://www.epnc.co.kr/news/articleView.html?idxno=406248

참고자료

• https://www.epnc.co.kr/news/articleView.html?idxno=406248