POLYN Technology와 GlobalFoundries, 타이어-노면 마찰 모니터링용 뉴로모픽 칩 개발
ADAS 및 자율주행을 위한 아날로그 뉴로모픽 코어를 탑재한 VibroSense™ 칩을 개발했습니다. 이 칩은 타이어 내부에서 직접 가속도계 데이터를 처리합니다. AI 기반 시스템은 젖은 노면이나 아스팔트에서 마찰 계수를 실시간으로 평가하여 자율주행 차량의 안전성을 크게 향상시킵니다.
서론: 자동차가 촉각을 얻다
현대 자율주행 시스템에는 역설적인 결함이 하나 있습니다. 도로는 볼 수 있지만 느낄 수는 없다는 점입니다. 카메라, 라이다, 레이더는 차선 표시, 다른 차량, 보행자를 감지할 수 있지만 블랙아이스나 수막현상에는 무력합니다. 이러한 현상은 시각적 장면을 바꾸지 않으면서 운동 물리학을 근본적으로 변화시킵니다. 자동차가 젖은 아스팔트를 완벽하게 '볼' 수는 있지만 그것이 얼마나 미끄러운지는 전혀 알지 못할 수 있습니다.
2026년 4월 말, POLYN Technology는 GlobalFoundries와 함께 타이어 내부에 직접 설치되도록 설계된 세계 최초의 아날로그 뉴로모픽 장치인 VibroSense™ 칩을 발표했습니다. 이 칩은 가속도계 데이터를 실시간으로 처리하고 노면 마찰 계수를 추정하여 자동차에 그동안 부족했던 것, 즉 도로에 대한 촉각을 제공합니다.
이벤트 세부 사항 및 타임라인
테이프아웃: 상용화를 위한 첫걸음
핵심 이정표는 테이프아웃, 즉 VibroSense™ 칩의 엔지니어링 샘플 설계 완료로 생산 준비가 되었음을 의미합니다. 이는 POLYN의 첫 번째 독점 칩으로, GlobalFoundries와 협력하여 저전압, 고신뢰성 자동차 애플리케이션을 위해 특별히 설계된 22FDX® 플랫폼을 포함한 첨단 공정 기술을 사용하여 개발되었습니다.
개발은 2년 이상의 연구와 검증을 기반으로 합니다. POLYN은 이미 2025년 3월에 VibroSense™ 평가 키트를 출시하여 제조업체가 실제 차량에서 기술을 테스트할 수 있도록 했습니다. 테이프아웃 발표 시점까지 이 시스템은 주요 타이어 제조업체와 함께 인증된 트랙에서 광범위한 테스트를 거쳐 아스팔트, 콘크리트, 젖은 노면, 수막현상 조건 등 다양한 표면에서 진동 데이터를 수집했습니다.
작동 방식: 뉴로모픽 아키텍처
VibroSense™의 핵심에는 인간 두뇌의 아키텍처에서 영감을 받은 아날로그 뉴로모픽 신호 처리 기술인 NASP(Neuromorphic Analog Signal Processing)가 있습니다. 데이터를 순차적으로 처리하는 기존 디지털 프로세서와 달리 NASP는 아날로그 회로를 사용하여 병렬 및 비동기 방식으로 작동하는 수천 개의 인공 뉴런과 시냅스를 생성합니다.
주요 칩 특성:
- 마이크로와트 수준의 전력 소비—배터리를 자주 교체하지 않고도 타이어 내부에서 지속적으로 작동하기에 충분합니다.
- 마이크로초 지연 시간—고속에서 의사 결정에 중요합니다.
- 엣지 처리—칩은 타이어 내부에서 직접 최대 마찰 계수(PFC)를 계산하고 원시 데이터 스트림이 아닌 최종 결과만 차량으로 전송합니다.
시스템은 다양한 차량, 타이어 및 표면에서 수집된 실제 데이터로 훈련되었으며, 0.1(블랙아이스)에서 0.9(건조 아스팔트)까지 10가지 마찰 계수 수준을 포함합니다.
영향 및 중요성
안전: 반응형에서 사전 예방적 제어로
현대 안전 시스템(AEB, ESC)은 반응형 원리로 작동합니다. 견인력 손실이 이미 발생한 후에야 감지하고 결과에 대응합니다.
VibroSense™는 패러다임을 바꿉니다. 차량이 제동이나 조향을 시작하기 전에 마찰 데이터를 수신함으로써 시스템은 사전에 행동을 조정할 수 있습니다. 즉, 속도를 줄이고, 제동력을 조절하며, 궤적을 수정합니다. 이는 인간의 직관이 부족하고 센서 데이터에만 의존해야 하는 자율주행 차량에 특히 중요합니다.
산업: 중요한 격차 해소
POLYN의 CEO Alexander Timofeev는 간접 계산과 가상 센서로는 급변하는 노면 조건, 특히 자율주행 시나리오에서 요구되는 정확도의 마찰 추정을 제공할 수 없다고 직접 밝혔습니다.
카메라와 라이다는 도로를 볼 수 있지만 미끄러움을 측정할 수는 없습니다. 휠 슬립을 기반으로 마찰을 추정하는 기존 시스템은 정보를 너무 늦게 받습니다. VibroSense™는 처음으로 마찰 계수에 대한 직접적이고 원인 기반(결과 기반이 아닌) 평가를 제공합니다.
자동차 전자장치: 새로운 장치 클래스
타이어 내부에 칩을 배치하려면 전력 소비, 온도 안정성 및 진동 저항에 대한 극한의 요구 사항이 따릅니다. NASP 기술은 이러한 문제를 해결합니다. 아날로그 뉴런은 디지털 프로세서보다 훨씬 적은 전력을 소비하여 배터리 수명을 손상시키지 않으면서 항상 켜져 있는 모니터링을 가능하게 합니다.
POLYN은 이 솔루션이 기존 TPMS(타이어 공기압 모니터링 시스템) 노드와 호환되며 차량 장비를 수정하지 않고 통합할 수 있음을 확인했습니다.
주요 업체의 반응
Infineon과의 통합
칩 생산을 위한 POLYN과 GlobalFoundries의 협력은 파트너십 생태계의 일부에 불과합니다. 이미 2023년 12월에 자동차 반도체 분야의 주요 업체 중 하나인 Infineon은 TPMS 솔루션을 위해 POLYN의 기술을 선택했습니다. Infineon 자동차 부문의 Henry Hu는 "Infineon과 POLYN의 결합된 타이어 모니터링 솔루션은 특히 차량 대여 및 자율주행 차량 시장에 적합할 것"이라고 말했습니다.
Tier 1 및 OEM의 관심
Timofeev에 따르면 POLYN은 실시간 타이어-노면 마찰 평가를 원하는 Tier 1 공급업체 및 자동차 제조업체와 적극적으로 협력하고 있습니다. 2025년에 출시된 VibroSense™ 평가 키트는 이미 테스트 및 통합에 사용되고 있습니다.
규제 압력도 관심을 촉진하고 있습니다. 2026년 Euro NCAP 프로토콜은 저마찰 표면에서 안전 시스템의 더 높은 효율성을 요구하기 시작하여 VibroSense™와 같은 솔루션에 대한 직접적인 시장 수요를 창출하고 있습니다.
전망 및 결론
단기 전망(2026-2027)
테이프아웃 후 엔지니어링 샘플이 테스트되고 실제 자동차 플랫폼에 통합될 것입니다. 칩의 상업적 가용성은 2027년으로 예상됩니다. 초기 도입자는 프리미엄 자동차 제조업체와 '스마트 타이어'를 옵션으로 제공하는 타이어 제조업체가 될 가능성이 높습니다.
중기 전망(2028-2030)
생산 비용이 감소하고 실제 운용 데이터가 축적됨에 따라 기술은 대중 시장에 침투하기 시작할 것입니다. 특히 전기차에서 견인력 제어가 에너지 효율과 주행 거리에 직접적인 영향을 미치므로 채택이 빠를 것입니다. POLYN은 또한 차량 운영을 위한 타이어 마모 모니터링 및 구름 저항 관리와 같은 응용 분야를 언급합니다.
장기 전망(2030+)
NASP 기술은 자동차에만 국한되지 않습니다. POLYN은 음성 처리(NeuroVoice) 및 통신(NeuroComm)을 위한 유사한 칩을 개발 중입니다. VibroSense™의 성공은 아날로그 뉴로모픽 처리가 클라우드에 의존하지 않고 장치에서 실행되는 AI인 엣지 AI를 위한 상업적으로 실행 가능한 접근 방식임을 입증할 것입니다.
결론: 촉각 사물 인터넷
VibroSense™는 단순한 자동차용 칩이 아닙니다. 이는 아날로그 뉴로모픽 아키텍처가 기존 디지털 전자장치로는 해결할 수 없는 문제를 어떻게 해결할 수 있는지 보여주는 사례입니다. 점점 더 많은 장치가 '스마트'해지는 세상에서 물리적 세계를 인간만큼(또는 그 이상) 예민하게 감지하는 능력은 경쟁 우위가 됩니다.
자동차 산업에서 VibroSense™는 마지막 센서 격차를 해소합니다. 시각(카메라, 라이다), 청각(레이더, 초음파), 고유 감각(휠 위치 센서)에 이어 자동차는 마침내 촉각을 얻습니다. 그리고 이 도로를 느끼는 능력은 자율주행을 인상적인 시연에서 신뢰할 수 있는 일상적인 교통 수단으로 전환시키는 누락된 요소가 될 수 있습니다.
— Editorial Team
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