자율주행과 스마트시티에서 중요한 두 감지 기술인 레이더(Radar)와 LiDAR의 차이를 알기 쉽게 설명합니다. 두 기술의 기본적인 메커니즘과 작동 원리, 장단점, 세계적인 선두 업체와 한국의 현대모비스, 스타크업 업체들의 기술 현황을 비교해 한국 독자를 위한 정보를 제공합니다.
레이더? LiDAR?
자율주행차, 드론, 스마트시티에 쓰이는 센서는 주변의 사물과 상황을 정확히 인식해야 합니다. 대표적인 감지 기술은 레이더(Radar)와 LiDAR입니다. 두 기술 모두 거리를 측정하지만 사용하는 에너지와 측정 방식이 다르고, 그에 따라 장단점 또한 명확히 구분됩니다. 세계적으로는 중국의 헤세이(Hesai)가 LiDAR 시장을 선도하고 있으며, 레이더 분야에서는 이스라엘의 모빌아이(Mobileye)가 4차원(4D) 이미징 레이더를 개발해 자율주행차에 적용하고 있습니다. 한국에서도 현대모비스와 스타트업들이 고성능 레이더 및 LiDAR 개발에 뛰어들어 추격하고 있습니다.
레이더와 LiDAR의 기본 원리 비교
| 센서 종류 | 사용되는 신호 | 장점 (요약) | 단점 (요약) |
|---|---|---|---|
| 레이더 | 전자기파(라디오파) | 긴 탐지 거리와 악천후에서도 동작 가능. 4D 이미징 레이더는 높이 정보까지 포함해 정밀한 환경 인지 가능. | 해상도가 낮고 물체 크기나 형태를 정확히 구분하기 어려움. |
| LiDAR | 레이저 빛(빛의 펄스) | 높은 해상도로 3D 포인트 클라우드를 생성하며 작은 물체도 정확히 탐지. | 가격이 비싸고 안개·비·어두운 상황에서 성능이 저하될 수 있음. |
작동 방식
- 레이더는 안테나에서 라디오파를 발사해 물체에 반사되어 돌아오는 신호를 분석해 거리와 속도를 측정합니다. 최근에는 4D 이미징 레이더가 등장해 높이 정보를 포함한 자세한 환경 데이터를 제공하며, 모빌아이의 4D 레이더는 터널·공사구간 등 복잡한 환경에서도 0.5도 이하의 각해상도와 100dB 이상의 동적 범위를 제공한다고 밝혔습니다.
- LiDAR는 레이저 펄스를 수만 번 발사해 반사 시간을 측정하고 3차원 포인트 클라우드를 생성합니다. 높은 해상도로 주변 사물의 크기와 위치를 정확히 파악할 수 있지만, 레이저를 사용하므로 비용이 높고 눈·비나 어두운 환경에 취약합니다.
주요 업체 및 기술 동향
글로벌 LiDAR 리더: 헤세이(Hesai)
중국의 헤세이는 2024년 기준 4년 연속 자동차 LiDAR 시장 점유율 1위로 선정되었습니다. 자율주행 택시뿐 아니라 승용차 ADAS 시장에서 가장 높은 매출 점유율을 기록하고 있으며, 차량용 솔리드 스테이트 LiDAR 양산 경험을 바탕으로 안정성과 비용 효율성을 강조합니다. 헤세이의 리더십은 가격을 낮추면서도 해상도를 높이는 기술 혁신 덕분에 가능했습니다.
글로벌 레이더 리더: 모빌아이(Mobileye)
이스라엘의 모빌아이는 4D 이미징 레이더를 개발해 2025년 한 글로벌 자동차 업체의 차세대 레벨3 자율주행 시스템에 채택되었습니다. 이 레이더는 안개·비·어두운 환경에서도 자동차, 사람, 물체를 장거리(최대 약 315m)에서 감지할 수 있으며, 고속 주행 시 작은 위험 요소도 인식하도록 설계되었습니다. 전용 처리칩으로 레이더 신호 전체를 디지털 처리하는 구조를 채택해 기존 레이더보다 훨씬 높은 해상도(0.5도 이하 각해상도)와 신호 대역폭을 제공합니다.
한국의 기술 사례
- 현대모비스의 이미징 레이더 개발: 현대모비스는 미국 스타트업 젠다(Zendar)에 전략적 투자를 단행해 LiDAR급 성능을 갖춘 이미징 레이더를 공동 개발 중입니다. 여러 개의 레이더를 차량 주변에 배치해 얻은 신호를 융합해 고해상도 이미지를 생성하는 방식으로, 합리적인 비용으로 고정밀 인식을 구현할 계획입니다. 현대모비스는 카메라·레이더·LiDAR 센서를 자체 개발하여 레벨4 이상의 자율주행에 필요한 핵심 기술 확보를 목표로 하고 있습니다.
- 비츠센싱(bitsensing): 국내 스타트업 비츠센싱은 4D 이미징 레이더를 개발해 자율주행차뿐 아니라 스마트시티와 디지털 헬스케어에 적용하고 있습니다. 2018년 만도 출신 연구원 이재은 대표가 설립했으며, 2024년에는 2,500만 달러 규모의 시리즈 B 투자를 유치했습니다. 이재은 대표는 안개와 악천후로 인한 교통사고를 줄이기 위해 레이더 상용화에 집중했고, 4D 레이더가 빠르게 발전해 LiDAR를 대체할 잠재력이 있다고 밝혔습니다.
한국 vs 글로벌 기술 비교
| 항목 | 글로벌 선두 (헤세이/모빌아이) | 한국 기술 (현대모비스/비츠센싱) |
|---|---|---|
| 센서 종류 | 헤세이는 고성능 LiDAR, 모빌아이는 4D 이미징 레이더를 제공함 | 현대모비스는 LiDAR급 이미징 레이더를 개발 중, 비츠센싱은 4D 레이더를 공급 |
| 주요 특징 | 헤세이는 고해상도 LiDAR를 대량 생산해 가격을 낮추며, 모빌아이 레이더는 315m 감지와 0.5도 이하 각해상도를 갖춤. | 현대모비스는 여러 레이더를 통합해 높은 해상도를 목표로 하고, 비츠센싱은 자율주행 외에도 스마트시티·헬스케어에 활용 가능한 4D 레이더를 개발함. |
| 시장 지위 | 헤세이는 LiDAR 시장 점유율 1위, 모빌아이는 레벨3 자율주행에 채택된 4D 레이더로 주목을 받고 있음. | 현대모비스는 글로벌 스타트업과 협력해 고해상도 레이더 기술을 확보 중, 비츠센싱은 2,500만 달러 투자를 받으며 국내 레이더 기술을 선도하고 있음. |
어떤 센서가 더 적합할까?
레이더와 LiDAR는 서로 대체재라기보다 상호 보완적인 기술입니다. 레이더는 저조도와 악천후에서 안정적으로 동작하며 긴 거리 측정에 강점을 가지지만, 해상도가 낮아 작은 물체를 세밀하게 분간하기 어렵습니다. LiDAR는 고해상도 3D 인식을 제공해 자율주행 알고리즘의 정확성을 높여주지만, 비용과 환경 조건의 제약이 있습니다. 모빌아이와 헤세이처럼 세계적 선두 업체들은 두 기술의 장점을 극대화하며 가격을 낮추는 연구를 진행 중이며, 한국 기업들도 이미징 레이더와 LiDAR 융합 기술에 도전하고 있습니다. 미래의 자율주행과 스마트시티에서는 두 센서가 서로 보완하며 더 안전한 이동성을 제공할 것입니다.