정상국 명지대 교수팀, 빗물 맺치지 않는 차량용 카메라 유리···전기습윤 기술 활용
정 교수 "운전자 안전 주행 도움···미래형 자동차, 드론 등 적용 가능" 

 카메라 커버 유리 표면에 발생한 빗물 제거 시험. (a)다양한 크기의 빗물로 카메라의 시야가 흐리고 왜곡된 영상이다. (b-c)스마트 자가 세정 유리를 구동시켜 표면에 발생한 빗물을 아래 방향으로 제거하는 영상이다. (d)스마트 자가 세정 유리에 의해 표면에 발생한 빗물들이 제거되어 카메라의 시야가 깨끗해진 모습이다. <자료=한국연구재단 제공>
카메라 커버 유리 표면에 발생한 빗물 제거 시험. (a)다양한 크기의 빗물로 카메라의 시야가 흐리고 왜곡된 영상이다. (b-c)스마트 자가 세정 유리를 구동시켜 표면에 발생한 빗물을 아래 방향으로 제거하는 영상이다. (d)스마트 자가 세정 유리에 의해 표면에 발생한 빗물들이 제거되어 카메라의 시야가 깨끗해진 모습이다. <자료=한국연구재단 제공>
국내 연구진이 빗물이 맺치지 않은 차량용 카메라 유리를 만들었다.  

한국연구재단(이사장 조무제)은 정상국 명지대 교수 연구팀이 차량용 카메라의 커버 유리 표면에 떨어진 빗물을 효율적으로 제거할 수 있는 '스마트 빗물 제거 커버 글라스(MSG)'를 개발했다고 9일 밝혔다. 

스마트 자동차의 확산과 자동차 부품의 전자화로 소형 카메라는 자동차 산업 분야에서 핵심 부품의 하나다. 

하지만 현재 차량용 카메라는 표면에 발생한 빗물로 후방 카메라 같은 영상 정보 기반의 시스템에 오류를 발생시킬 수 있다. 또 모터·공조 시스템 등이 필요해 차량 무게가 증가하고 에너지 효율도 떨어져 소형화도 한계가 있다.  

이에 연구팀은 전기습윤 기술을 이용해 스마트 자가 세정 유리를 개발했다. 소형 카메라 커버 유리 표면에 설계한 투명 전기습윤 패턴 전극을 멤스(MEMS:마이크로 단위 초소형 시스템) 공정을 이용해 제작하고 그 위에 소수성 절연막(물 친화력이 낮고 전기를 통하지 않는 얇은 막)을 도포했다. 

연구팀은 또 전기적 신호만을 주어 별도의 외부 구동장치 없이 카메라 커버 유리 표면에 발생한 빗물을 제거했다. 

연구팀은 굵은 빗방울, 가는 빗물 등 다양한 크기의 빗물을 유리 표면에 뿌려 성능 실험을 진행한 결과 지속적으로 빗물이 제거돼 카메라 시야가 깨끗이 유지되는 것을 확인했다. 더욱이 별도의 외부 구동자치가 필요 없어 소형화하기가 쉽고, 전력소모도 적다고 연구팀은 설명했다. 

정상국 교수는 "자동차 전·후방 카메라, 감지 카메라 등에 적용할 수 있어 운전자의 안전한 주행에 도움을 줄 것"이라며 "미래형 자동차와 무인 항공기, 사물인터넷, 웨어러블 장치 등 다양한 적용이 가능할 것을 기대한다"고 밝혔다. 

이번 연구는 교육부·한국연구재단 이공학개인기초연구지원사업 지원으로 수행됐으며 연구성과는 국제 학술지인 '센서스 앤 엑츄에이터스 비:케미컬' 2월 1일자에 실렸다. 

 스마트 빗물 제거 커버 글라스의 구동 원리. (a)전기습윤 기술을 이용한 스마트 자가 세정 유리의 도식도이다. (b)전기습윤 현상에 의해 카메라 커버 유리 표면에 붙어 있던 빗물은 진동하며 아래 방향으로 제거된다.<자료=한국연구재단 제공>
스마트 빗물 제거 커버 글라스의 구동 원리. (a)전기습윤 기술을 이용한 스마트 자가 세정 유리의 도식도이다. (b)전기습윤 현상에 의해 카메라 커버 유리 표면에 붙어 있던 빗물은 진동하며 아래 방향으로 제거된다.<자료=한국연구재단 제공>
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