차세대 ADAS 레이다에는 강한 반사 신호 속의 약한 표적을 찾아내고, 가까이 있는 물체를 구분하는 능력이 요구된다. 늘어난 데이터를 실시간으로 처리하면서 변화하는 알고리즘에도 대응해야 하는 만큼, 센서의 정보 품질과 유연한 신호처리 아키텍처를 함께 최적화하는 일이 중요해지고 있다.

글 | 이 상 민 한국지사장, 칼테라






첨단 운전자 지원 시스템(ADAS)이 고도화되면서 차량용 레이다가 처리하는 주행 환경도 매우 복잡해지고 있다. 도심에서는 차량, 보행자, 자전거, 이륜차를 동시에 인식해야 하고, 고속도로에서는 더 먼 거리의 물체를 빠르게 감지해야 한다. 악천후 상황이나 복잡한 교차로처럼 센서가 안정적인 정보를 확보하기 어려운 상황에서도 일관된 성능이 요구된다.
이에 따라 차량용 레이다의 역할 역시 단순한 거리와 속도 측정을 넘어 여러 표적을 동시에 구분하고, 서로 가까이 있는 물체를 분리하며, 상대적으로 약한 신호까지 안정적으로 탐지하는 방향으로 확대되고 있다.
이 과정에서 주목할 부분이 레이다 반도체의 신호처리 구조다. 센서가 더 많은 정보를 확보할수록 이를 실시간으로 처리해야 하는 반도체의 부담도 커지기 때문이다. 단순히 최대 연산 성능을 높이는 것만으로는 충분하지 않다. 다양한 레이다 알고리즘과 주행 환경에 따라 연산 자원을 효율적으로 배분하고 활용할 수 있는 구조가 함께 필요하다.
레이다 신호처리에는 거리, 속도, 각도 정보를 추출하기 위한 다양한 연산이 사용된다. 또한 표적 탐지와 분리, 잡음 억제, 간섭 대응 등 여러 알고리즘이 동시에 작동한다. ADAS 기능이 고도화될수록 이런 알고리즘 역시 복잡해질 수밖에 없다.
따라서 최근 차량용 레이다 반도체에서는 특정 알고리즘에 최적화된 고정형 구조가 아닌, 다양한 연산 요구에 유연하게 대응할 수 있는 아키텍처가 중요해지고 있다. 연산을 병렬로 수행하고 필요한 자원을 상황에 따라 활용할 수 있다면 새로운 알고리즘이 적용되더라도 기존 하드웨어를 보다 효율적으로 사용할 수 있기 때문이다.

이런 방향은 실제 제품 개발에서도 나타나고 있다. 칼테라는 차세대 레이다 신호처리 아키텍처인 RSP 2.0을 개발해 ADAS 레이다용 SoC에 적용했다. 특정 연산 방식에 구조를 고정하기보다 여러 신호처리 작업을 병렬로 처리하고, 알고리즘 변화에 유연하게 대응할 수 있도록 설계한 것이 특징이다.
그러나 신호처리 성능만으로 레이다의 실제 성능이 결정되는 것은 아니다. 센서가 처음부터 얼마나 많은 정보를, 얼마나 안정적인 품질로 확보하는지도 중요하다. 이를 위해 최근 레이다 시스템에서는 송수신 채널을 확대하고 신호 품질과 간섭 대응 능력을 높이는 방향의 기술 개발이 함께 이뤄지고 있다.
이런 하드웨어 개선은 표적의 방향을 보다 정밀하게 파악하고 서로 가까운 물체를 구분하는 데 활용될 수 있다. 동시에 향상된 신호 품질은 주변의 강한 반사 신호나 잡음 속에서도 상대적으로 약한 표적을 찾아내는 데 도움을 준다.
실제 주행 환경에서는 이런 기술의 중요성이 더욱 커진다. 예를 들어 가드레일이나 대형 차량처럼 강한 반사 신호 주변에 보행자나 이륜차가 위치할 수 있고, 여러 차량이 비슷한 속도로 가까이 이동하는 상황도 빈번하다. 이때 레이다는 단순히 물체의 존재 여부를 판단하는 것을 넘어 각각의 표적을 정확하게 구분해 차량의 주행 판단에 필요한 정보로 전달해야 한다.

결국 차세대 차량용 레이다의 경쟁력은 하나의 사양이나 수치만으로 평가하기 어려워지고 있다. 센서가 확보하는 정보의 양과 품질, 이를 빠르게 처리할 수 있는 연산 성능, 그리고 변화하는 알고리즘에 대응할 수 있는 신호처리 아키텍처가 함께 작동해야 하기 때문이다.
반도체 업체의 역할 역시 단순한 칩 공급을 넘어 개발 보드와 소프트웨어 플랫폼 등을 제공하고, 고객사가 자체 알고리즘을 구현하고 검증할 수 있도록 지원하는 방향으로 확대되고 있다.
이런 변화는 국내 완성차와 부품 업계에도 중요한 과제가 되고 있다. ADAS의 적용 범위가 확대되고 글로벌 시장에서 안전 성능에 대한 요구가 높아질수록 센서, 반도체, 알고리즘을 개별적으로 고려하기보다 하나의 시스템으로 최적화하는 접근이 중요해질 것이다.
차세대 ADAS 레이다의 경쟁은 결국 '얼마나 많은 연산을 수행할 수 있는가'에서 '확보한 데이터를 얼마나 효율적으로 처리하고 실제 도로 환경에서 의미 있는 센싱 정보로 전환할 수 있는가'로 이동하고 있다. 이런 변화에 대응할 수 있는 유연한 신호처리 구조와 시스템 설계 역량이 앞으로 차량용 레이다의 핵심 경쟁력을 결정하게 될 것이다.

AEM(오토모티브일렉트로닉스매거진)