초음파센서는 20kHz를 넘는 범위의 음파인 초음파를 방출하고 반사된 신호를 수신해 거리 또는 물체의 존재를 감지하며, 초음파의 속도를 이용해 거리 계산을 수행한다.
AK2 초음파센서는 초음파 거리 측정 원리에 기반한 차세대 자동차용 지능형 센서로, 낮은 Q값과 넓은 대역폭이 특징이다. 주로 후방 레이더·주차 보조·주차 거리 제어 시스템에 사용된다. 주차시스템의 최적화 및 업그레이드, 그리고 주행-주차 통합 솔루션의 보급과 적용은 더 높은 성능의 초음파 레이더를 요구한다. 이는 더 긴 탐지 범위와 향상된 방해 저항성, 그리고 더 높은 수준의 기능적 안전성을 포함하며, 이러한 요구를 기반으로 많은 기업이 차세대 초음파 레이더 AK2 기술 및 제품을 개발했다.
AK2는 AK1에서 진보된 초음파센서 모듈로서, 코딩이 가능하고 신호 조정을 통해 제품의 방해 저항 능력을 개선할 수 있다(리서치N차이나 보고서). 또한 특수 코딩 모드를 통해 다중 센서가 동시에 송신 및 수신할 수 있게 하며, 일부 제품은 다른 초음파 신호를 동시에 송신할 수 있어 시스템의 새로고침 시간을 크게 단축한다.

아울러 다음과 같은 기술적 장점을 갖고 있다. ▲더 긴 탐지 범위(최대 7~8m), 작은 블라인드 스팟(10cm 이내)▲다중 모드 전환 지원(일부 AK2는 상하 변환 모드를 지원, 고정 주파수·주파수 상향 스윕·주파수 하향 스윕의 세 가지 전송 모드를 지원)▲40ms 미만의 새로고침 시간으로 인해 6개의 센서가 동시에 작동할 수 있다. 현재 Audiowell, Baolong Automotive, ForVision, Longhorn Automotive Electronic 등 10여 개 이상의 회사가 AK2 초음파 레이더를 출시했으며, 일부는 대량 생산 단계에 접어들었다.
AK2급 Uni-body 초음파센서 모듈은 그 설계와 기능 덕분에 신뢰성과 유연성을 제공하며, 다양한 산업 및 연구 분야에서 필요한 거리 측정 및 물체 감지 응용에도 적합한 솔루션이다. 그뿐만 아니라 사용자의 요구에 맞춘 커스터마이징도 가능하므로, 특정 애플리케이션에 대한 최적화가 가능하다.

Uni-body 초음파센서 모듈은 AK2 센서 모듈을 일체화한 것으로서 주로 거리 측정 및 물체 감지에 사용되는 장치다. 이 센서는 일체형 디자인으로 제작되어 설치와 사용이 용이하며, 다음과 같은 주요 기술적 특징과 장점은 특히 주목할 만하다.

미래차 및 자율차 관련 시장의 확대와 초음파센서 기술의 적용으로 AK2급 초음파센서 모듈의 기술개발도 빠른 속도로 진행되고 있다. 예를 들어, 최근 AK2급 초음파센서는 코딩된 신호 처리를 통해 간섭 저항성을 크게 향상시켰다. 여러 센서가 동시에 작동할 수 있어 주차 및 탐지 시스템의 반응 속도가 개선되었다.
뿐만 아니라 자율차 적용을 위해 장거리 및 고해상도 감지 기술이 향상함으로써 기존 제품보다 더 넓은 범위(7~8m)에서 물체를 감지하고, 10cm 이하의 작은 블라인드 스팟을 유지할 수 있다. 이는 자율주행차 및 주차보조시스템에서 요구되는 높은 정확성을 지원한다. 또한, 다중 모드 지원 기능이 개발됨에 따라 AK2 기술은 다양한 주파수 전송 모드를 제공할 수 있으며, 시스템의 유연성을 높였다. 이후 다양한 주행 상황에서 더 적합한 감지 성능을 제공하고 있다. 마지막으로 기능적 안전성 강화를 위해 AK2 센서는 ASIL B 수준의 기능적 안전성을 지원하는 등 자율주행 및 첨단운전자지원시스템(ADAS)에서 중요한 진단 기능을 갖추고 있다.

초음파센서 세계 시장 규모

초음파센서 글로벌 시장은 자율주행, 전기차 및 스마트주차시스템의 성장에 따라 꾸준히 확대하고 있다. 2030년 기준, 초음파센서 시장은 약 60억 달러 이상 규모로 추산되며, 연평균 성장률(CAGR)은 5%로 전망된다. AK2급 초음파센서는 기존 AK1 제품의 한계를 개선해 더 높은 성능과 신뢰성을 제공하므로, 프리미엄 차량 및 자율 주행차 부문에서 높은 수요가 예상된다.

한편, 자율주행차 및 ADAS에 사용되는 초음파센서의 수요가 급증하면서 주차보조시스템 및 주행-주차 통합 솔루션의 시장도 빠르게 성장하고 있다. 특히, 아시아 태평양 지역은 전기차 및 자율주행 기술의 성장과 함께 주요 시장으로 부상 중이다.

ISO/TC 22(도로 차량)는 자동차 관련 국제표준의 대표적인 표준위원회로서 최근 자율차를 비롯한 미래차 관련 표준개발을 선도하고 있다. ISO/TC 22는 자동차에 있어서 전자부품의 일반적인 최신 기술적 사항을 표준화하고 있는데, 이러한 이유로 AK2급 Uni-body 초음파센서 모듈 기술 관련 국제표준을 개발할 수 있는 중요한 위원회로 평가받는다.
또한, ISO/TC 204(지능형교통시스템)는 최근 자동차의 주행 보조 관련 표준들을 제정하고 있어 미래차에 AK2급 Uni-body 초음파센서 모듈 기술을 적용한 표준개발에 참고할 수 있다. 이와 더불어 IEC/TC 47(반도체 소자)도 최근 자율차 관련 표준을 활발히 개발 중이며 관련 표준화 연계성이 높다. 초음파센서 기술 전반에 대해서는 ISO/TC 135(비파괴 검사) 위원회의 ISO/TC 135/SC 3(초음파 검사)이 비파괴 초음파 테스팅 기술 국제표준을 제정했다.

자율차 및 미래차를 위한 초음파센서 기술은 미래차의 급속한 기술 발전과 안전시스템의 수요 증가로 인해 향후 큰 시장을 형성할 것으로 보인다. 그중에서도 AK2급 Uni-body 초음파센서는 특히 자율주행차와 ADAS에 필수적이다. 초음파센서는 근거리 물체 탐지에 뛰어나며, 주차보조시스템, 차선 변경 시 사각지대 감지, 저속에서의 자율주행 기능에 필수적으로 사용된다.
자율주행차와 ADAS 기술이 전 세계적으로 빠르게 발전하면서 초음파센서의 국제표준화는 매우 중요한 이슈로 부각되고 있다. 특히 AK2급 센서처럼 고도화된 기능을 가진 센서는 자율주행시스템의 일관된 성능과 안전성을 보장하기 위해 표준화가 필수적이다. ISO, IEC와 같은 국제표준화기구에서는 초음파센서의 성능, 안전성, 통신 프로토콜 등을 규정하는 표준이 이미 존재하며, AK2급 초음파센서의 새로운 기술적 요구사항을 반영한 표준이 향후 더 제정될 것이다.
차세대 자동차용 지능형 센서인 AK2 초음파센서는 머지않아 미래 차량시스템의 핵심으로 자리 잡을 것이며, 자율주행 차량의 성능과 안전성을 향상시키는 데 크게 기여할 것이다.

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