GIST, 비·안개에도 '시야 잃지 않는' 라이다 센서 코팅 개발[과학을읽다] 작성일 07-09 9 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">펭귄 깃털 구조 모사해 햇빛만으로 6초 만에 김서림 제거…발수 기능까지 구현<br>자율주행·로봇·드론 광학 시스템 적용 기대…'Nature Communications' 게재</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="V1aW5wFYcg"> <p contents-hash="8db6c380481146c6768438f38c62e9547361af813e584d89ae05bf151b51c446" dmcf-pid="fbOpBy9Uco" dmcf-ptype="general">비와 안개에도 자율주행차의 '눈'인 라이다(LiDAR) 센서의 성능을 유지할 수 있는 광학 코팅 기술이 개발됐다. 펭귄 깃털의 미세 구조를 모사해 별도 전력 없이 햇빛만으로 습기를 제거하고 빗물을 튕겨내는 기술로, 악천후에서도 라이다 신호를 안정적으로 유지할 수 있을 것으로 기대된다.</p> <div contents-hash="205cb2bec4f1f3501a3b7f99227f0bcfee6991aadad3bd9e752631aa7774ae23" dmcf-pid="4KIUbW2uAL" dmcf-ptype="general"> <p>광주과학기술원(GIST)은 9일 정현호 전기전자컴퓨터공학과 교수 연구팀이 펭귄 깃털 구조를 본뜬 '플라즈모닉 나선 구조체'를 개발해 라이다 센서 커버용 광학 코팅 기술을 구현했다고 밝혔다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="6adf27837182af26c269a401fecef925785461c784733ecceabb13bc77aeb132" dmcf-pid="89CuKYV7kn" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="악천후에서 발생하는 라이다 신호 저하 문제를 보여주는 도식. 연구팀 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/09/akn/20260709101929331pzrl.jpg" data-org-width="745" dmcf-mid="9yLlYAXSaN" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/09/akn/20260709101929331pzrl.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 악천후에서 발생하는 라이다 신호 저하 문제를 보여주는 도식. 연구팀 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="dbb407139d5dacb64be30b24104c3f1ad9127808cf9a7fa38aea0ca91f837245" dmcf-pid="62h79Gfzci" dmcf-ptype="general">라이다는 레이저를 이용해 주변 물체의 거리와 형상을 정밀하게 측정하는 광센서로 자율주행차와 로봇, 스마트 모빌리티의 핵심 인지 장치다. 그러나 비나 안개가 센서 표면에 맺히면 레이저 신호가 산란돼 성능이 크게 떨어지는 문제가 있었다.</p> <p contents-hash="9c0d7ae139954236f6a1a307fac83f1edffec82ed74e85349c91c4c61293cffe" dmcf-pid="PVlz2H4qjJ" dmcf-ptype="general"><strong><strong><strong>펭귄 깃털에서 찾은 해법</strong></strong></strong></p> <p contents-hash="8c2c9f61826324f102383fb64736b5bf9ba3a2041f52e990c83c183dcbb874fa" dmcf-pid="QfSqVX8BNd" dmcf-ptype="general">기존 김서림 방지 코팅과 발수 코팅은 각각 습기 제거 또는 물방울 제거에 특화돼 있어 두 기능을 동시에 구현하기 어려웠다. 광열 코팅 역시 햇빛을 열로 바꾸는 성능은 우수하지만 라이다가 사용하는 근적외선까지 흡수해 센서 신호를 약화시키는 한계가 있었다.</p> <p contents-hash="b1683481429b5eb2ece5412bc6d083effc07d135b27f41abd5b74469064a738a" dmcf-pid="x4vBfZ6bke" dmcf-ptype="general">연구팀은 극한 환경에서도 체온 유지와 방수를 동시에 수행하는 펭귄 깃털 구조에서 해법을 찾았다. 국립생태원으로부터 제공받은 펭귄 탈락 깃털을 분석한 결과, 깃털 속 나노 크기 멜라노좀이 빛을 흡수해 열을 만들고 표면의 미세 구조는 물방울이 달라붙는 것을 막는다는 사실을 확인했다.</p> <p contents-hash="c919114a2389c77316d796d0f768b80533aef69632ff765ff094aa280f80eed8" dmcf-pid="yhPwCiSroR" dmcf-ptype="general">이를 바탕으로 구리 나노입자가 포함된 3차원 실리카 나선 구조의 플라즈모닉 구조체를 개발했다. 이 구조는 빛을 흡수해 열을 발생시키는 동시에 물방울 부착을 억제해 김서림 방지와 발수 기능을 함께 구현한다.</p> <p contents-hash="913b27247183bcb9747fa86b6d1e860052af185069488a8f085e3baf35b94447" dmcf-pid="WlQrhnvmjM" dmcf-ptype="general"><strong><strong><strong>햇빛만으로 습기 제거…자율주행 적용 기대</strong></strong></strong></p> <div contents-hash="cb46b5cf03e94c9330cb1a2bb3043474d14930f9150c4d4c94d24f241750cbcc" dmcf-pid="YSxmlLTsjx" dmcf-ptype="general"> <p>새 코팅은 라이다가 사용하는 근적외선(905㎚) 영역에서 80% 이상의 높은 투과율을 유지하면서도 일반적인 햇빛 아래에서 표면 온도를 약 9.3도 높였다. 센서 표면에 맺힌 습기는 6초 안에 제거됐으며, 실제 야외 라이다 실험에서도 안정적인 신호 수신 성능을 유지했다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="92c690eb1d795095692cc3fabdc3118c1b17aac75653ec2761b877a149610028" dmcf-pid="GvMsSoyOAQ" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구팀 사진. (뒷줄 왼쪽부터 시계방향으로) 정현호 GIST 전기전자컴퓨터공학과 교수, 김도은 박사후연구원, 김규린 석박통합과정생, 이주형 석박통합과정생. GIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/09/akn/20260709101930583qcdq.jpg" data-org-width="745" dmcf-mid="2OfcmRIkja" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/09/akn/20260709101930583qcdq.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구팀 사진. (뒷줄 왼쪽부터 시계방향으로) 정현호 GIST 전기전자컴퓨터공학과 교수, 김도은 박사후연구원, 김규린 석박통합과정생, 이주형 석박통합과정생. GIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="e86ef10690ffd69e1726d3a6e33396b390fd99216a8d54d49af57662a4c67fac" dmcf-pid="HTROvgWINP" dmcf-ptype="general">연구팀은 대면적 제작 기술과 내구성 검증도 완료해 실제 차량용 라이다 센서 커버에 적용 가능한 수준의 성능을 확보했다고 설명했다.</p> <p contents-hash="07bf89bbc301569b09e2d9dca9ee263096194bdf7f195e7ceb3b50b58b1903bd" dmcf-pid="XyeITaYCA6" dmcf-ptype="general">정 교수는 "별도의 전력 공급 없이 햇빛만으로 김서림 제거와 발수 기능을 동시에 구현하면서도 라이다 신호를 저해하지 않는 새로운 개념의 광학 플랫폼을 제시했다"며 "향후 자율주행차는 물론 로봇, 드론, 스마트 윈도우 등 다양한 야외 광학 시스템의 안정성을 높이는 데 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.</p> <p contents-hash="8a58c2ee19d426075a01075aa7faa73b26721c801210e9e8c074ee427abe497f" dmcf-pid="ZlQrhnvmA8" dmcf-ptype="general">이번 연구는 이주형·김규린 석박사통합과정생이 공동 제1저자로 참여했으며, 연구 성과는 국제학술지 Nature Communications'에 지난달 27일 온라인 게재됐다.</p> <p contents-hash="5c1a96cba54fe62c905738ff5299ca1cd9e1ef45eb2494826a4edf1a6ef16b3b" dmcf-pid="5SxmlLTsc4" dmcf-ptype="general">김종화 기자 justin@asiae.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 아시아경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 통신사 ESG 핵심지표 떠오른 '탄소집약도'…KT·LG유플러스 3년 연속 감축 07-09 다음 카톡·토스 앱에서 게임 한판…"체류시간 늘리고 광고 수익 올리고" 07-09 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
