레이더 인공 지능 AI 전장 센서 맨드 현대모비스 콘티넨탈 보쉬) ADAS 및 자율주행시장&자동차부품업체 현황 (카메라 이미지센서 라이다

 

1. 자동차 전장 및 센서 시장

– 자동차 전장부품은 1980년대 엔진 제어 목적으로 도입된 반도체를 시작으로 현재 자동차 제조원가의 40%를 차지한다.

– 2000년대를 넘어 안전사양을 높이고 운전자를 보조할 수 첨단 보조주행장치(ADAS)가 등장하며 센서와 마이크로컨트롤러 시장이 본격 성장

– 자율주행 차량용 센서 및 전장부품은 빠른 속도로 성장하여 2022년 ADAS 센서 시장은 258억달러 규모에 이를 것으로 전망

카메라 관련 핵심 이슈는 초고화질, 광각 기술 확보.센서칩은 온세미컨덕터(ON Semiconductor)가 시장의 절반을 차지하고 있고 인텔 모빌아이(Intel Mobileye)가 모듈 시장의 80% 장악

– 라이다는 자율주행차 부상과 함께 핵심 부품으로 떠올랐지만 가격 경쟁력 확보와 소형화라는 과제를 안고 있다. 벨로다인(Velodyne)과 쿼너지(Quanergy)가 시장을 주도

– 레이더는 가격경쟁력이 높아 빛이나 기후에 영향을 거의 받지 않기 때문에 카메라나 라이더를 보완하는 유용한 센서로 인피니온(Infineon)과 NXP가 핵심 센서 시장을 양분

– 자율주행차가 1초에 1GB씩 생산하는 데이터를 빠르게 처리할 수 있는 AI 컴퓨터도 발전. 현재는 Nvidia와 인텔 모빌아이(Intel Mobileye)가 시장 주도적인 역할을 하고 있습니다.

< 출처 : Yole Developpement >

2. 자율주행 및 ADAS 관련 제품 현황

(1) 카메라(Camera) – 카메라는 충돌방지(AEB), 차선유지(LKA), 주차보조 등 자율주행2 이상의 다양한 환경에서 활용되는 필수장치. 일부 국가에서의 장착 의무화로 인해 비중 증가 추세

– 한국은 2014년 9월부터 판매되는 대형트럭과 어린이 통학차량에 후방카메라 장착 의무화. 미국은 2016년 대형트럭에 이어 2018년부터 전 차종 의무화

– 초고화질 광각 카메라 같은 하드웨어 개발뿐 아니라 자율주행을 위한 사물 식별이나 거리탐지 같은 소프트웨어적 이미지 처리 기술도 강조되고 있다.

CMOS 기반의 이미지 센싱 칩이 기초가 되고 온세미컨덕터가 시장의 46%를 장악(Aptina 인수). 이미지센싱칩은 신호처리를 종합하는 프로세서에 연결되어 NXP, 르네사스, 인피니온과 같은 차량용 반도체 제조사에서 그러한 프로세서를 담당

– 이런 하드웨어 위에 영상처리 소프트웨어가 올려져 인텔 모빌아이가 시장을 주도. 인텔 모빌아이는 뛰어난 이미지 프로세싱 능력으로 모듈 시장의 80% 과점

– 콘티넨탈, 보쉬와 같은 부품업체는 이러한 칩과 소프트웨어를 고객사인 자동차업체들에 맞게 전체적으로 구조를 짜고 통합하여 납품

<출처 : 포스코경영연구원>

(2) 라이더 (LiDAR: Light Detection and Ranging) – 라이더는 고출력 레이저에 의해 사물의 거리, 속도, 온도, 분포 등 다양한 물리적 측정이 가능하며 대기환경 연구에서 주로 사용되어 온 자율주행차에 적용되기 시작한다.

– 차량 주변 360도 전방위를 정밀하게 측정할 수 있는 센서로서 매우 유용하나, 고가와 날씨로 인한 약점(우천, 폭설시 난반사)이 있어 실용화에 한계

– 기존의 360도 회전식 스캔 장비는 진동 등 외부 환경에도 정밀도를 유지해야 하고 내구성도 높이기 때문에 제조비용이 많이 들었으나 최근에는 고정형(Solid State) 라이더 개발로 돌파구를 마련함

<출처 : SOS LABIR 자료>

– 요즘 트렌드인 고정형 라이더는 회전식에 비해 인지 각도는 줄지만 구조가 단순하고 크기가 작아 장착이 용이하며 가격이 매우 낮다. 저렴한 가격으로 인지도가 낮은 각도는 차량의 프론트 그릴이나 헤드램프, 사이드 미러 등에 여러 개 장착하여 커버 가능

– 라이더는 빛을 발산하는 에미터(Emitter)와 수신하는 리시버, 스캔한 이미지를 처리하는 프로세서로 구성

– 현재는 벨로다인이 선두에 위치하고 있어 쿼너지가 고정형 라이더로 추격. 현재 몇 만달러를 호가하는 라이더 가격은 고정형 제품 트렌드에 따라 수년 내 대당 250달러 선까지 하락할 것으로 예상된다.

<출처 : 포스코경영연구원>

레이더(Radar)- 레이더는 (분해능)는 떨어지는 반면 빛이나 기후의 영향을 거의 받지 않고 카메라와 라이더의 단점을 보완하여 감도가 우수함

– 점차 사이즈와 무게를 줄인 콤팩트형으로 출시되었으며 측정각이나 측정거리를 확대하는 방향으로 기술개발을 진행. 2000년 발매된 보쉬의 1세대 레이더는 무게 600g, 측정거리는 150m다.

– 또한 측정각은 과거 8도에서 현재 40도로 크게 확대되었으며, 단거리와 장거리 측정 전환이 가능한 멀티 레이더도 개발

– 레이더칩은 인피니온과 NXP가 각각 40%씩 시장 점유. 모듈은 콘티넨탈, 보쉬, 바레오, 헤라 등 자동차 부품업체가 생산

< 출처 : Semiconductor Engi neering >

(4) AI 컴퓨터 – 자율주행 차량용 AI 컴퓨터는 차량의 카메라, 레이더, 라이더 초음파 등의 센서로부터 얻은 주변 상황, 차량, 신호 등을 GPS 및 3D 정밀 지도를 통한 위치 정보와 함께 분석하여 주행 전략을 결정하는 핵심 시스템

딥러닝 알고리즘을 적용하여 사물의 식별, 경로 추출 및 설정 등을 수행

– 구글웨이모의 자율주행차는 300여개의 센서를 통해 초당 1GB의 데이터를 . 이를 처리하기 위해 AI 컴퓨터는 일반 PC의 2,300배인 초당 120조회(120TOPS)의 데이터 처리 연산 성능을 가지고 있으며

엔비디아와 인텔 모빌아이가 프로세서인 하드웨어 시장을 주도. 엔비디아의 드라이브 PX하드웨어는 현재 폴크스바겐, 벤츠, 보쉬, 콘티넨탈 등 370여개 기관과 자율주행 프로그램 파트너십을 맺어 독보적인 시장을 주도한다.

– 모빌아이는 EyeQ칩을 통해 엔비디아와의 격차를 줄이려 하고 있다. EyeQ 칩은 성능 차이는 크지만 저전력 및 저가격이 . 하드웨어 뿐만 아니라 시장을 독과점하고 있는 이미지 프로세싱 소프트웨어까지 탑재한 완제품으로 어필 중

3. 자동차 부품업체 ADAS 현황

– 2018년 매출액 기준 자동차부품업계 1위는 독일 보쉬이며, 국내 기업으로는 현대모비스 7위, 현대위아 36위, 현대트랜시스 38위, 한온시스템 46위, 만도 47위, 현대케피코 91위

– 글로벌 ADAS 시장은 2018년 약 160억달러 매출 기록

– ADAS 시장도 보쉬, 컨티넨탈, 마그나, 발레오, 덴소 등 글로벌 부품업체들이 상위권에 올라 있으며, ADAS 시장 상위 7개사의 2020년 ADAS 컴포넌트 매출은 연평균 성장률 21.5%로 2017년 대비 약 2배에 이를 전망

– 2020년 기준으로 자율 주행 레벨 2를 위한 ADAS 컴퍼넌트는 차량당 17개의 센서와 함께 평균 489유로의 가격대가 형성.라이더포함 레벨3의 경우 평균 960~2,100유로

– 규제가 점차 해소됨에 따라 2020년에는 이용 가능한 등급 2A DAS 기능이 Traffic Jam Assist, Cruise Assist 등 총 94개 모델, 등급 3은 Traffic Jam Pilot, Highway Pilot 등 총 42개 모델이 될 전망

<출처 : Auto2x>

– 보쉬, 콘티넨탈, 현대모비스 등 상위 부품업체의 ADAS 매출액은 보통 3조원 이하. 전체 매출액 대비로는 4% 또는 10% 미만의 비율.이에 비해 만도는 2019년 4분기에 12.4%까지 상승하였고, 연간으로는 2018년 9.8%에서 2019년 12.1%로 확대

– 이는 경쟁사 대비 2~3배의 매출 비중으로 미래 성장 동력에 대한 기술력이 상당히 높은 것으로 나타났으며, 일반 제품보다 ADAS 제품의 수익성 또한 월등히 높아 만도에게 매우 긍정적인 부분

– 만도는 현재 수주잔액을 고려할 때 ADAS의 매출 기여도가 15%까지 상승할 것으로 예상. 현대기아차 신차인 GV80에도 만도가 거의 모든 ADAS 및 전장제품을 공급할 정도로 경쟁사 대비 크기는 작지만 미래 기술력에서는 뒤지지 않는 모습

※ 만도기업분석 참고1. 기업개요 – 2014년 한라홀딩스의 자동차 부품 제조 및 판매업 부문이 인적 분할되어 설립. 2014 … blog.naver.com