라이다 (자율 주행차의 눈)
Lidar for self-driving cars
자율 주행차는 앞 차까지의 거리를 빛으로 어떻게 잴까요?
무슨 일이 일어났나
라이다(lidar)는 Light Detection and Ranging 의 줄임말로, 펄스 레이저 빛을 쏘아 거리를 잽니다(NOAA).
빛이 물체까지 갔다 돌아온 시간 t 를 재면 거리는 c·t ÷ 2 입니다 — c 는 진공의 빛 빠르기 299 792 458 m/s 입니다(NIST).
시뮬레이터에서 50 m 앞 물체에 쏜 빛은 333.6 ns 뒤에 돌아옵니다. 시간을 1 ns 만 잘못 재도 거리가 약 15 cm 달라지므로 아주 정밀한 시계가 필요합니다.
NOAA 에 따르면 라이다 장치는 레이저 · 스캐너 · 특수 GPS 수신기로 이루어지고, 땅을 재는 라이다는 보통 근적외선 레이저를 씁니다.
💡 생활 속 예시
- 50 m 앞 횡단보도까지 빛이 갔다 오는 데는 0.000 000 33 초쯤밖에 걸리지 않습니다(시뮬레이터 333.6 ns).
- 가로등이 없는 밤길에서도 라이다는 스스로 빛을 쏘아 재므로 거리를 잴 수 있습니다.
어떤 부품이 무엇을 하나
- 레이저 — 짧은 빛 펄스를 쏩니다(NOAA).
- 스캐너 — 펄스 방향을 바꿔 가며 둘레를 훑습니다.
- 빛 받개와 시계 — 되돌아온 펄스를 받고 갔다 온 시간을 잽니다.
- 특수 GPS 수신기 — 장치 자신의 위치를 알려 줍니다(NOAA).
- 레이저가 짧은 빛 펄스를 쏩니다.
- 펄스가 앞 물체에 닿아 일부가 되돌아옵니다.
- 받개가 되돌아온 펄스를 받고, 시계가 쏜 때부터 받은 때까지의 시간을 잽니다.
- 거리 = c·t ÷ 2 로 바꿉니다.
- 스캐너가 방향을 바꿔 가며 이를 되풀이해 둘레의 점 지도를 만듭니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 전자기와 양자 · 빛과 정보 통신 [12전자02-05]
- 호주 v9 · AC9S10U05
출처
- https://oceanservice.noaa.gov/facts/lidar.html(확인 2026-11-12)
- https://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?c(확인 2026-11-12)
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