자율주행차 레이더 결빙 막을 메타물질 개발

금속 메타물질 발열필름과 일반 발열필름의 제빙 성능 비교 [김선경 교수 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 극저온의 환경에서도 두꺼운 얼음을 순식간에 제거할 수 있는 자율주행차 레이더용 발열 필름이 개발됐다.

한국연구재단은 경희대 김선경 교수 연구팀이 극한 환경에서 전파를 100% 투과할 수 있는 레이더용 메타물질(자연계에 존재하지 않는 새로운 광학 특성을 가진 물질) 발열필름을 제작했다고 3일 밝혔다.

'자율주행차의 눈' 역할을 하는 센서는 라이더(LiDAR)와 레이더(RADAR) 두 종류가 있는데, 이중 레이더는 전파를 발사해 목표물에 맞고 되돌아오는 데이터로 물체의 거리, 속도, 방향 정보를 탐지한다.

레이더에 사용되는 마이크로파 고유의 높은 투과성 덕분에 악천후에도 강하지만, 레이더 표면에 결빙이나 서리가 생길 경우 오작동 가능성이 커진다.

기존 레이더 표면에 부착해 쓰고 있는 발열필름은 주로 가시광 영역의 시야 확보를 위한 것으로, 자율주행차·드론 등 마이크로파 레이더에 적용할 수 있는 발열필름에 대한 연구는 거의 없었다.

연구팀은 마이크로파 대역에서도 레이더 전파가 완전히 투과할 수 있는 금속 소재 메타물질 필름을 개발하는 데 성공했다.

유전율(물질에 전기장을 걸 때 전기장이 변하는 비율로 유전체의 전기적 특성을 나타냄)이 1인 메타물질을 설계, 빛이 금속을 공기처럼 느끼도록 해 레이더 전파가 100% 투과할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

전기저항값이 0.41Ω/sq 수준으로 매우 낮고 영하 20도 이하의 극저온 환경에서도 두꺼운 얼음을 순식간에 제거할 수 있다.

김선경 교수는 "기후와 고도에 따라 순식간에 성에와 얼음이 낄 수 있는 무인 항공기에 적용해 주행 안전성을 크게 높일 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications) 지난달 28일 자 온라인판에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr

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