라이다 센서의 기술동향

LiDAR(Light Detection and Ranging) 기술의 적용은 원격 감지 및 공간 분석에 혁명을 일으켰습니다. 레이저 펄스를 사용하여 거리를 측정하는 LiDAR는 환경 모니터링 및 자율 주행 자동차를 포함한 여러 분야에서 응용 분야가 있습니다.

 

2023년 현재 LiDAR 시장은 기술의 확장 응용 프로그램과 혁신을 반영하여 상당한 성장을 목격하고 있습니다.

 

모르도르 인텔리전스(Mordor Intelligence)에 따르면 시장 규모는 2023년 2조 1,400억 달러로 평가되며 2028년에는 5조 3,200억 달러로 성장할 것으로 예상되며, 5년 동안 연평균 19.93%를 기록할 것으로 예상됩니다. 이러한 성장은 LiDAR 스타트업에 대한 투자 증가, 솔리드 스테이트, MEMS, 플래시 LiDAR 및 기타 LiDAR 기술의 기술 발전, 다양한 산업으로의 통합에 의해 주도됩니다.

 

이러한 시장 가치의 증가는 현대 기술에서 LiDAR의 중요한 역할과 미래 사용 가능성을 강조합니다.

 

산업용 LiDAR 센서

 

1. 소형화 및 소비자 기기로의 통합

 

 

LiDAR 기술을 소비자 가전 제품에 통합하고 그에 따른 소형화는 이 분야에서 가장 주목할 만한 두 가지 발전입니다. LiDAR 시스템은 크기가 커서 특정 목적으로만 사용되었습니다. 그러나 최근에는 작고 가벼운 LiDAR 센서가 만들어졌으며 웨어러블, 드론 및 스마트폰과 같은 일반적인 장치에 점점 더 통합되고 있습니다.

 

이러한 개선 사항으로 인해 LiDAR는 수많은 새로운 용도로 사용될 수 있습니다. LiDAR 기술의 소형화 추세는 장치를 더 작게 만드는 것뿐만 아니라 에너지 효율성과 비용 효율성을 높이는 문제입니다. 여기에는 광범위한 의미가 있습니다. 예를 들어, 스마트폰에서 LiDAR는 증강 현실(AR)의 새로운 애플리케이션을 지원하며, 정밀한 공간 매핑은 실제 환경에서 가상 오버레이를 향상시킵니다. 

 

개인 건강 장치 영역에서 소형 LiDAR 센서는 신체 활동을 보다 정확하게 추적하는 데 도움이 될 수 있으며 노인의 낙상 감지에도 도움이 되어 생명을 구할 수 있는 실시간 데이터를 제공할 수 있습니다.

소형 LiDAR 센서는 드론의 장애물 회피 및 지형 매핑도 개선할 수 있습니다. 이러한 소형 센서를 장착하면 드론은 광활하고 접근하기 어려운 지형을 쉽게 횡단하고 매핑하여 상세한 지형 데이터를 제공할 수 있습니다. 이 능력은 산림 관리 및 지질 조사와 같은 많은 영역에서 매우 유용합니다.

 

예를 들어, LiDAR 기술이 탑재된 드론은 지질 조사에서 지질학적 특징을 빠르고 정확하게 스캔하여 산사태나 침식 지역과 같은 가능한 위험을 나타낼 수 있습니다. 이 드론은 바이오매스를 모니터링하고, 산림의 건강을 평가하고, 지속 가능한 벌목 작업을 계획하는 데 도움을 줄 수도 있습니다. 드론과 소형 LiDAR 센서는 효과적이고 철저한 환경 계획 및 모니터링을 위한 새로운 기회를 창출합니다.

 

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2. 솔리드 스테이트 LiDAR

솔리드 스테이트 LiDAR는 디자인과 기능 면에서 큰 발전입니다. 기존의 LiDAR 시스템은 주변 영역을 스캔하기 위해 기계 부품을 사용하여 레이저 방출기와 감지기를 회전시킵니다. 대조적으로 솔리드 스테이트 LiDAR에는 움직이는 부품이 없습니다. 이 접근 방식은 생산 비용과 유지 보수 요구 사항을 낮추는 동시에 시스템의 견고성과 신뢰성을 향상시킵니다.

 

솔리드 스테이트 LiDAR는 특히 자동차 부문에 엄청난 잠재적 이점을 제공합니다. 다양한 기상 조건을 견딜 수 있는 견고하고 오래 지속되는 센서는 자율 주행 자동차에 필수적입니다. 이러한 요구 사항은 기계적 등가물보다 차량 통합에 더 나은 선택을 제공하는 솔리드 스테이트 LiDAR에 의해 충족됩니다.

 

3. 해상도 및 범위의 발전

 

 

 

현재 LiDAR 시스템의 또 다른 중요한 발전은 향상된 해상도와 범위입니다. 최신 LiDAR 센서는 더 정확하며 더 먼 거리에 있는 물체를 감지할 수 있습니다. 이 용량은 첨단 운전자 보조 시스템(ADAS) 및 자율 주행과 같이 안전 및 내비게이션을 위해 멀리 있는 물체를 정확하게 인식해야 하는 응용 분야에 특히 중요합니다.

 

도로를 향해 달려가는 어린이나 고속도로의 잔해와 같이 멀리 있는 작은 물체를 식별하는 자율 주행 차량의 능력은 필수적입니다. 지리 정보 시스템(GIS)의 해상도가 향상되어 지형을 더 자세하게 매핑할 수 있으며, 이는 지형의 작은 변화로 숨겨진 풍경이나 구조물이 드러날 수 있기 때문에 환경 보존, 도시 계획, 심지어 고고학에 매우 중요합니다.

 

예를 들어, 고해상도 LiDAR는 더 자세한 환경 데이터를 제공하고 간격이 좁은 물체를 구별할 수 있어 매핑 및 물체 인식이 더 정확합니다. 이러한 향상된 충실도는 숲 캐노피 및 도시 환경과 같은 복잡한 경관의 정밀한 3D 모델을 생성하는 데 필수적입니다.

 

4. AI와 머신러닝의 통합

혁신적인 발전은 LiDAR 기술과 인공 지능(AI) 및 머신 러닝의 결합입니다. AI의 통합 덕분에 LiDAR 시스템은 이제 공간 데이터의 수동적인 수집자가 아닌 주변 환경의 능동적 해석자가 되었습니다. 정교한 시나리오 분석과 실시간 데이터 처리가 이 조합으로 가능합니다.

 

단순한 매핑을 넘어 AI로 강화된 LiDAR는 물체를 인식 및 분류하고, 이동 패턴을 예측하고, 수집된 정보를 기반으로 판단할 수도 있습니다. 시스템이 역동적인 상황을 이해하고 대응해야 하는 자율 주행 차량 내비게이션에서 이 기술은 매우 중요합니다. 이와 유사하게 환경 모니터링의 AI 기반 LiDAR 시스템은 야생 동물을 보다 정확하게 추적하고, 지형의 변화를 식별하고, 숲의 건강을 평가할 수 있습니다.

 

도시 환경에서 AI로 강화된 LiDAR는 지능형 교통 관리 시스템에 사용되어 교통 흐름과 보행자 패턴을 분석하여 신호 타이밍을 최적화하고 혼잡을 줄일 수 있습니다. 이러한 시스템은 지진 또는 홍수 피해를 신속하게 평가하여 구조 및 복구 작업에 중요한 정보를 제공할 수 있기 때문에 재난 관리에 유용합니다.

 

 

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5. 대량 생산

 

 

마지막으로, 가장 중요한 추세는 아마도 더 낮은 비용으로 LiDAR 시스템을 대량 생산하는 추세일 것입니다. 규모의 경제는 기술이 추가적인 용도를 찾음에 따라 LiDAR 센서에 대한 수요가 증가함에 따라 발생했습니다. 제조 기술의 발전으로 비용이 더욱 절감되어 LiDAR 장치의 응용 분야가 더 넓어졌습니다.

 

LiDAR 기술은 민주화 덕분에 더 이상 값비싼 틈새 용도에만 국한되지 않습니다. 도시 계획에서 농업 관리에 이르기까지 경제적인 LiDAR 시스템으로 인해 새로운 기회가 창출되고 있습니다. 농업 분야에서는 정밀 농업을 위해 저렴한 LiDAR 센서를 드론이나 트랙터에 장착할 수 있어 작물 상태를 모니터링하고 물 사용을 최적화하며 수확량을 늘리는 데 도움이 됩니다.

 

보존 분야에서 LiDAR는 삼림 벌채 및 서식지 손실을 모니터링하는 데 필수적인 도구가 되어 보존 전략과 정책 결정을 안내할 수 있는 데이터를 제공합니다.

 

 

LiDAR 기술의 지속적인 발전은 발명과 성장의 특별한 시대를 반영합니다. LiDAR를 소비자 장치에 통합, 솔리드 스테이트 시스템의 개발, 해상도 및 범위의 발전, AI 및 기계 학습의 통합, 대량 생산 및 경제성의 필요성 등 여러 요인으로 인해 우리가 주변 환경과 상호 작용하고 인식하는 방식이 변화하고 있습니다.

 

LiDAR 기술이 더욱 발전함에 따라 훨씬 더 획기적인 용도와 솔루션을 기대할 수 있으며, 이는 이 최첨단 도구의 적응성과 가능성을 보여줍니다.