표면 오염 및 김 서림을 방지할 수 있는 새로운 코팅 기술이 개발됐다.

자율주행자동차가 많은 이목을 받고 있는 가운데 전방 사물 인식 센서인 ‘라이다(LiDAR)’의 기능이 중요해지고 있다. 라이다는 주행 경로뿐만 아니라 전방에 위치한 사물과의 거리 등 다양한 정보를 인식하고 판단한다. 라이다가 오염되거나 김 서림이 발생하면 정확한 감지가 불가능해지는데, 이러한 사물 인식 문제를 해결할 수 있는 기술을 포스텍 연구팀이 개발해 업계의 관심을 끌고 있다.

이효민<사진> 포스텍 화학공학과 교수 연구팀은 나노 구조체 위에 마이크로 구조체를 구현함으로써 김 서림과 반사 방지, 자가 세정이 동시에 가능한 새로운 표면을 선보였다.

연구팀은 물을 좋아하는 고분자-실리카 나노 복합체에 주목했다. 나노복합체의 경우 공기 중의 물 분자들이 모세관 응축 현상에 의해 모여들기 때문에 김 서림 환경에서도 투명한 채로 남아있다.

반면 낮은 표면 에너지의 마이크로 구조체는 표면에 흡착되는 여러 오염 물질들을 외부 물방울에 의해 손쉽게 제거할 수 있도록 한다.

연구팀은 이러한 나노 구조체 위에 마이크로 구조체를 전사한 새로운 구조를 통해 김 서림 방지와 자가 세정이 동시에 되는 습식기반 초소수성 김 서림 방지 코팅을 제안했다.

그 결과 기저 나노 복합체를 통해 물 분자를 흡수하고 불소계 고분자 패터닝을 통해 물방울을 반발함으로써 두 가지 상반된 기능이 동시에 가능한 것으로 확인됐다.

이효민 교수는 “이번 연구는 김 서림 방지 코팅을 제조하는 새로운 방법을 제시했다”며 “이 코팅 기술은 자율주행 자동차나 로봇 등 어떠한 환경에도 우수한 광학적 성질을 유지해야 하는 고부가가치 센서에 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.