자율주행차 센서 흠집 자가 복원 소재 개발

화학연구원 "빛쬐면 60초만에 제거…오작동 방지"

자율주행차의 라이다(LiDAR)·이미지 센서 등 비전 시스템(자율주행차량의 '눈' 역할을 하는 장치)의 인식 오류·오작동에 따른 교통사고는 자율주행차 안전성에 대한 신뢰도를 떨어뜨린다.

실제로 센서 표면 흠집에 따른 신호 왜곡은 자율주행차 교통사고로 이어질 위험이 크다.

렌즈 표면이 손상되면 광학기기에서 받아들이는 이미지·광신호는 실제와 비교해 심하게 왜곡되기 때문이다.

한국화학연구원 김진철·박영일·정지은 박사 연구팀은 경북대 김학린·정인우 교수팀과 공동으로 자율주행차 센서에 생기는 스크래치(흠집)를 스스로 치유하는 소재를 개발했다고 20일 밝혔다.

돋보기와 같은 간단한 도구를 사용해 햇빛을 모으면 센서 표면에 생기는 긁힌 자국을 60초 이내 제거할 수 있는 투명 렌즈 소재다.

연구팀은 이미 렌즈 소재로 활용되는 티오우레탄 구조 내에 투명한 광열염료(빛에너지를 열에너지로 바꿔주는 염료)를 섞은 후 햇빛을 비춰 고분자들이 해체와 재결합을 반복하는 '동적 화학결합'을 설계했다.

이를 통해 개발된 소재는 햇빛을 흡수하면 빛에너지가 열에너지로 바뀌면서 표면 온도가 올라가고, 온도가 올라가면 고분자들이 원래 구조에서 해체돼 떨어졌다 붙기를 반복하며 자가 치유된다.

흠집이 서로 교차해 난 경우도 100% 자가 치유되고, 같은 위치에 흠집을 내고 치유하는 과정을 5회 이상 반복해도 자가 치유 효율을 100% 유지하는 복원력을 보였다고 연구팀은 설명했다.

이영국 원장은 "값싼 고굴절·고분자 소재와 광열 염료를 이용해 자가 치유가 가능한 렌즈 소재를 합성하는 플랫폼 기술"이라며 "자율주행 자동차 센서뿐만 아니라 안경이나 카메라 등 다양한 응용 분야에 폭넓게 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.

/연합뉴스