겁없는 韓 청년…美가 장악한 자율차 라이다센서 국산화 도전

[유니밸리-대구경북과학기술원(DGIST)]
K-테크 스타트업 왕중왕전 결선팀- 학생창업기업 '티아'

#1. 지난달 노벨 화학상 발표 전 명단이 유출되는 초유의 사건이 일어났다. 이 사건에 가린 탓일까. 정작 누가 어떤 공로로 노벨상을 받았는지 덜 알려졌다. 유출된 명단의 주인공은 ㎚(나노미터) 수준의 작은 금속 입자 '양자점(퀀텀닷)'을 개발한 세 명의 과학자다. 삼성전자 '퀀텀닷 TV'의 핵심소재가 이것이다.

#2. 자율주행차의 핵심 기술은 주변 사물을 변별하는 능력이다. 자동차에 '눈'이 필요하다는 얘기다. 라이다(LiDAR) 센서는 레이저를 비춰 사물과의 거리 및 다양한 특성을 감지해 낸다. 한국의 스타트업이 라이다 센서에 값비싼 합금 대신 '퀀텀닷'을 써서 가격을 낮추겠다고 나섰다.

대구경북과학기술원(DGIST) 박사과정생 박진영씨가 세운 '티아'는 라이다 센서에 '인듐비소갈륨'(InGaAs) 합금 대신 퀀텀닷을 이용하는 기술을 개발중이다. 퀀텀닷은 전류를 흘리면 스스로 빛을 내는 소재다. 무수히 많은 금속 원자를 뭉쳐놓았는데, 그래도 워낙 나노 단위로 크기가 작고 양자의 특성을 갖고 있어 양자점이란 이름이 붙었다.

자율차 라이다는 단파적외선(SWIR)을 내보내고, 이것이 주변 사물과 부딪쳐 돌아오면 센서로 인식해 차량을 제어한다. 이것이 정밀하고 예민하지 않으면 완전한 자율주행이 어렵다. 현재까지 라이다 센서 재료는 인듐비소갈륨 물질이 대세다.

이 물질은 고성능 센서를 만들 수 있지만 비싸고 구하기 어려운 게 단점이다. 가격이 비싸다보니 우주항공이나 군사 쪽에 주로 활용된다. 미국은 이를 중요한 국가안보 품목으로 지정했다. 수출을 엄격 통제하는 탓에 국내 업체들이 사용하는 데 벽에 부딪치곤 한다.

때문에 세계 여러 곳에서 퀀텀닷을 이용한 센서개발에 관심이 높다. 퀀텀닷은 소재물질에 따라 카드뮴 계열, 황화납 계열 등으로 나뉜다. 티아는 황화납 퀀텀닷으로 저렴하면서도 정밀한 라이다 센서를 만드는 게 목표다. 이 센서 양산에 성공한다면 스마트폰의 얼굴인식이나 열화상 카메라, 군사용 야간투시경 등에도 폭넓게 쓰일 수 있다. 다만 충분히 성능을 끌어올리는 것이 숙제다.

박 대표는 "라이다 기업들은 가격이 저렴한 센서를 필요로 한다"며 "양자점은 마치 잉크젯 프린터와 같은 공정을 통해 소규모 생산시설로 저렴한 센서 생산이 가능하다"고 강조했다. 그는 기존 센서를 쓴 라이다 장비 한 대당 우리돈 1000만원대인 반면 퀀텀닷 센서를 양산하면 대당 50만원에도 만들 수 있을 걸로 내다봤다.

창업은 우연한 기회에 찾아왔다. 박 대표는 2021년 DGIST의 미국 CES(세계가전박람회) 참관단으로 라스베이거스를 찾았다. 이때 현지의 여러 스타트업을 탐방했는데 그중 적외선센서 개발업체를 만나면서 강한 인상을 받았다. 회사명 '티아'는 과거에 연구하던 티타늄산화물의 명칭에서 땄다.

티아는 삼성전자의 외부스타트업 육성 프로그램 'C랩 아웃사이드'에 선정돼 사무공간 등을 지원받고 있다. 지난달 대구시와 한국자동차공학한림원이 주최한 '2023 스마트 모빌리티 창업캠프'에서 최우수상을 받았다. 고가의 외국 기술에 의존하지 않은 국산기술인데다 완전 자율주행(레벨 5단계) 상용화에 필수적인 경제성을 향상시켰다는 평가다.

티아는 오는 23일 서울 코엑스에서 열리는 '그린비즈니스위크 2023-K테크 스타트업 왕중왕전' 학생창업 부문 결선에 나선다. 박 대표는 "우리가 개발하는 것이 적외선 센서이지만 센서란 결국 반도체 기판이므로 반도체 창업이나 마찬가지"라며 "DGIST는 내부에 반도체 웨이퍼를 생산하는 클린룸을 갖추고 있으므로 시너지를 낼 수 있다는 게 강점"이라고 자신했다.

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김성휘 기자 sunnykim@mt.co.kr