기술 자료

라이다 데이터시트에는 채널 수, 시야각, 각 해상도, 탐지 거리, 정확도 같은 항목이 나란히 적혀 있지만, 숫자가 큰 쪽이 항상 좋은 것은 아니다.

이 글은 사양표의 각 항목이 실제로 무엇을 뜻하고, 용도에 따라 어느 항목을 먼저 봐야 하는지를 정리한다.

채널 수

회전형 라이다의 채널은 세로로 배열된 레이저 빔의 개수다.
16채널이면 한 바퀴 돌 때 세로 방향으로 16줄의 점이 찍힌다.
채널이 많을수록 수직 방향 해상도가 높아져 멀리 있는 물체도 여러 줄로 잡히지만, 같은 수직 시야각을 몇 개의 빔으로 나누느냐가 함께 중요하다.
32채널이라도 시야각이 넓으면 빔 사이 간격은 16채널 좁은 시야각 모델과 비슷할 수 있다.

시야각(FOV)과 각 해상도

수평 시야각은 회전형이면 360°, 솔리드 스테이트면 보통 60~120°다.
수직 시야각은 위아래로 얼마나 보는지를 뜻하며, 차량 지붕에 달아 멀리 보는 용도는 좁아도 되고(±15° 안팎), 로봇이나 실내에서 가까운 바닥과 천장까지 봐야 하면 넓은 것(90° 이상)이 필요하다.

각 해상도는 인접한 두 점 사이의 각도다.
수평 0.1°, 수직 0.33°처럼 표기되며, 이 값이 작을수록 같은 거리에서 점이 촘촘하다.
100 m 거리에서 각 해상도 0.1°는 점 간격 약 17 cm, 0.4°는 약 70 cm에 해당한다.
멀리 있는 작은 물체를 몇 개의 점으로 잡을 수 있는지가 여기서 결정된다.

탐지 거리 — 반사율 조건을 같이 봐야 한다

"최대 200 m"라는 숫자는 대개 반사율 80%의 밝은 표적 기준이다.
검은 옷이나 아스팔트 같은 반사율 10% 표적은 같은 센서로도 절반 이하 거리에서만 잡힌다.
그래서 좋은 데이터시트는 "10% 반사율에서 90 m, 80% 반사율에서 200 m"처럼 조건을 함께 적는다.
비교할 때는 반드시 같은 반사율 조건의 숫자끼리 놓아야 한다.
최소 탐지 거리(예: 0.3 m)도 로봇처럼 가까운 물체를 봐야 하는 용도에서는 중요하다.

정확도와 정밀도는 다르다

• 정확도(accuracy) — 측정값이 실제 거리와 얼마나 가까운가.
  ±3 cm처럼 표기하며, 매핑과 측량에서 중요하다.
• 정밀도(precision) — 같은 지점을 반복 측정했을 때 값이 얼마나 흩어지는가.
  값이 작을수록 점군이 매끈하고 평면이 깨끗하게 나온다.

둘 중 하나만 적혀 있는 사양표도 많으므로, 필요한 쪽을 제조사에 따로 확인하는 것이 좋다.

포인트 수, 회전 속도, 리턴 수

초당 포인트 수는 채널 수 × 수평 해상도 × 회전 속도의 결과값이다.
같은 센서라도 회전 속도를 10 Hz에서 20 Hz로 올리면 프레임은 두 배가 되지만 한 바퀴당 점 수는 절반이 되므로, 빠른 움직임을 ♡을지 촘촘한 지도를 만들지에 따라 설정이 달라진다.
듀얼 리턴은 한 빔이 나뭇잎과 그 뒤 벽처럼 두 물체에 부딪혀 돌아올 때 둘 다 기록하는 기능으로, 식생이 많은 야외나 비·먼지 환경에서 유용하다.

파장과 눈 안전

905 nm와 1550 nm가 주로 쓰인다.
두 파장 모두 클래스 1(어떤 조건에서도 눈에 안전) 인증을 받은 제품이 대부분이며, 사양표의 레이저 등급을 확인하면 된다.
1550 nm는 같은 등급 안에서 더 높은 출력을 쓸 수 있어 장거리에 유리하지만 가격과 소비 전력이 높다.

그 밖에 확인할 것

용도별로 먼저 볼 항목

• 자율주행 · 도로 — 10% 반사율 기준 탐지 거리, 수평 각 해상도, 프레임 속도
• 실내 로봇 · 물류 — 수직 시야각, 최소 탐지 거리, 크기·전력
• 매핑 · 측량 — 정확도, 채널 수, 듀얼 리턴, 시간 동기
• 보안 · 인프라 — 보호 등급, 동작 온도, 장기 운용 시 유지보수(회전부 유무)