GIST, 악천후에도 안정적 신호 유지 라이다 센서 코팅 기술 개발

(광주=뉴스1) 조영석 기자 = 광주과학기술원(GIST)은 전기전자컴퓨터공학과 정현호 교수 연구팀이 펭귄 깃털 구조를 본떠, 별도의 전력 공급 없이 습기를 제거하고 빗물을 튕겨내는 광학 코팅 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.

기술은 악천후 환경에서도 자율주행차의 라이다 신호를 안정적으로 수신할 수 있는 기반을 마련한 것으로 평가된다.

연구팀은 극한 환경에서도 체온 유지와 방수를 동시 수행하는 펭귄 깃털 속 나노 크기의 멜라노좀(melanosome)이 빛을 흡수해 열을 발생시키고, 깃털 표면의 미세 구조가 물방울의 부착을 억제하는 역할을 한다는 점에 착안했다.

이러한 원리를 바탕으로 구리(Cu) 나노입자가 포함된 3차원 실리카(SiO₂) 나선 구조의 플라즈모닉 나선 구조체를 개발했다.

플라즈모닉 나선 구조체가 적용된 코팅은 자율주행 라이다가 사용하는 근적외선(905nm) 영역에서 80% 이상의 투과율을 유지하면서도 햇빛만으로 습기를 빠르게 제거할 수 있었다.

실험결과 일반적인 일조 조건에서 표면 온도는 약 9.3℃ 상승했으며, 맺힌 습기는 6초 이내에 제거됐다. 실제 야외 라이다 실험과 내구성 평가에서도 안정적인 신호 수신 성능과 우수한 광학·발수 성능을 유지하는 것으로 확인됐다.

정현호 교수는 "별도의 전력 공급 없이 햇빛만으로 습기 제거와 발수 기능을 동시에 구현하면서도 라이다 신호를 저해하지 않는 새로운 개념의 광학 플랫폼을 제시한 것"이라며 "향후 자율주행차를 비롯해 로봇, 드론, 스마트 윈도우 등 다양한 야외 광학 시스템의 안정성을 높이는 데 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

정 교수가 지도하고 이주형·김규린 석박통합과정생이 공동 제1저자로 참여한 이번 연구결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 6월 27일 온라인으로 게재됐다.

기술이전 관련 협의는 기술사업화센터를 통해 진행할 수 있다.

kanjoys@news1.kr