장애물 통과하는 UWB 전파 활용해 10cm 오차까지 잡는다

현대차·기아, 장애물 너머까지 파악하는 주행 안전 기술, '비전 펄스' 공개

- 여러 객체의 위치를 실시간으로 정밀 파악해 경고함으로써 안전성 높이는 첨단 센싱 기술
   … 사물 통과하는 UWB 전파 활용, 장애물에 가로막힌 사각지대까지 반경 100m 파악
   … 레이다, 라이다 등 고가 센서 줄이면서도 안전성 담보한 주행 보조 기능 개발 가능
   - 고속 이동하는 다수의 객체에 대한 위치 예측하는 알고리즘 적용해 활용성 높여
   - 지게차 등 산업 모빌리티, 재해 시 매몰자의 위치 파악 등 다양한 분야 적용 가능
   - 유치원 버스와 아이들 키링에 비전 펄스 기술 적용, 통학 안전 캠페인 영상 공개
   … 수호신 디자인의 키링으로 거부감 없애고 무드등 기능 넣어 충전까지 이어지도록 설계
   - 기아 PBV 컨버전센터 생산라인, 부산항만공사 항만 현장 등에 시범 적용해 기술 검증

현대자동차·기아가 주행 안전을 획기적으로 높여줄 수 있는 기술을 공개했다.

현대차·기아는 UWB(Ultra-Wide Band) 전파를 활용해 차량 주변 장애물의 위치를 실시간으로 정확히 파악해 운전을 보조하는 첨단 센싱 기술, ‘비전 펄스(Vision Pulse)’를 세계 최초로 개발했다고 29일(목) 밝혔다.

비전 펄스 기술을 차량에 적용하면 우선 차량에 적용된 UWB 모듈이 전파를 발산한다. 만약 주변의 다른 차량이나 오토바이, 자전거, 보행자 등에도 UWB 신호를 발산하는 모듈이 있다면 양쪽 UWB 모듈이 각각 서로 신호를 주고받는 시간을 측정하게 되고, 이를 통해 상대방의 정확한 위치를 파악한 뒤 충돌이 예상되는 경우에는 경고를 줌으로써 안전성을 크게 높인다.

Vision Pulse 버스 설치 앵커 

비전 펄스 기술을 활용하기 위해 별도 UWB 모듈을 차량에 설치할 수도 있으나, ‘디지털 키 2’ 적용 차량의 경우는 해당 모듈이 이미 적용돼 있어 별도 장치를 설치하지 않고도 활용이 가능할 수 있다.

특히 UWB의 특성상 GHz(기가헤르츠)폭의 초광대역 전파를 사용하기 때문에 다른 전파와의 간섭이 적고, 회절[1]과 투과 성능이 뛰어나 장애물이 많은 도심지 교차로 등에서도 반경 약 100m 범위에서 사물의 정확한 위치를 10cm 오차 범위 내로 파악할 수 있다. [1: 음파나 전파 등이 장애물이나 좁은 틈을 통과할 때 파동이 그 뒤편(그림자 부분)까지 전파되는 현상]

또한 UWB는 야간이나 악천후에서도 99% 이상의 탐지 성능을 유지할 수 있고, 1~5ms(밀리초, 1천분의 1초) 수준의 빠른 통신이 가능해 실시간 안전 관리에 유용하다.

현재 카메라와 레이다, 라이다 등 센서 융합을 통해 사고를 예방하는 기술은 많은 기업이 활발히 개발하고 있지만 보이지 않는 사각지대를 대상으로 한 장애물 감지 연구는 미흡한 실정이다.

소수의 기업이 개발중인 사각지대 감지 기술마저 대부분 도로 구조물 등에 고정형 기기를 설치하거나 상대적으로 느린 통신 전파망과 영상에 의존해 정확도가 떨어지고 처리 속도가 늦어진다는 단점이 있었다.

하지만 현대차·기아가 공개한 비전 펄스 기술은 UWB 전파를 활용함으로써 정확하고 빠른 통신이 가능하며, 차량에 이미 삽입돼 있는 UWB 모듈을 활용할 수 있기 때문에 경제성까지 갖췄다.

또한 상대적으로 저렴한 UWB 모듈의 특성상, 비전 펄스 기술이 활용되면 라이다와 레이다 등 고가의 차량 센서를 줄일 수 있기 때문에 가격을 크게 낮추면서도 안전성을 담보한 주행 안전 보조 기능을 구현할 수도 있다.

이밖에도 현대차·기아는 차량 주변의 여러 객체들이 고속으로 움직이더라도 각각의 위치를 정확히 예측할 수 있는 알고리즘을 개발해 적용함으로써 기술의 활용성을 높였다.

현대차·기아는 비전 펄스 기술이 운전 보조나 주행 안전 보조 외에도 다양한 산업 분야와 사회 공공 영역에서 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

비전 펄스는 지게차 등 산업 현장의 모빌리티에 적용하면 작업자와의 충돌을 방지해 산업재해를 크게 줄일 수 있으며, 지진 등의 재해로 사람이 매몰됐을 때 구조 요원에게 실종자의 정확한 위치를 알려줄 수도 있다.

이날 현대차·기아는 비전 펄스의 기술적 특장점과 활용성을 보여주는 영상을 함께 공개했다.

‘Sight beyond Seeing: 보이지 않는 것을 보는 기술’이라는 제목의 영상에서 현대차·기아는 유치원 아이들과 버스에 비전 펄스 기술을 시범 적용하고 이를 통해 아이들의 통학 안전을 지키는 모습을 담았다.

특히 아이들이 UWB 모듈을 가지고 다니기 쉽도록 수호신 캐릭터 키링(Key Ring) 형태로 제작해 가방에 걸도록 하는 아이디어를 선보였으며, 키링에 ‘수면 무드등’의 기능을 더함으로써 아이들이 자기 전 수면등을 켜는 과정에서 자연스럽게 전원에 연결하도록 해 충전까지 이어지도록 설계했다.

Vision Pulse 드라이버용 앱 화면

현대차·기아 관계자는 “비전 펄스는 다른 무엇보다 안전을 최우선으로 하는 현대차·기아의 철학이 담긴 기술”이라며 “무한한 활용성을 가진 기술인만큼 산업의 경계를 넘어 더 많은 분야에서 ‘인류를 위한 진보(Progress for Humanity)’에 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

한편 현대차·기아는 2025년부터 기아 PBV 컨버전센터(경기도 화성시) 생산라인에 비전 펄스 기술을 적용함으로써 지게차와 작업자 간 충돌 사고를 방지하는 실증 사업을 진행하고 있다.

또한 현대차는 지난해 10월 부산항만공사와 업무협약을 맺고, 부산항 터미널과 배후단지[2] 현장에서 산업 모빌리티와 작업자 간 충돌사고 예방 등의 실증 사업을 추진하며 기술을 검증할 예정이다. [끝] [2: 항만의 부가가치와 항만관련 산업의 활성화를 도모하고 항만 이용자의 편익을 증진하기 위해 항만법 제42조에 따라 지정ㆍ개발하는 일단의 토지.]