더 작고 고성능 라이다 구현하는 5가지 Dexerials 기술

자율주행 기술 시장 확대

2024년 현재 전 세계 자동차 제조사들은 자율주행 가능하게 하는 기술을 개발하기 위해 노력하고 있습니다. 인간 운전자를 지원하는 레벨 1 및 레벨 2 차량은 이미 상용화되어 있지만, 시스템이 주요 역할에서 인간 운전자를 대체하는 레벨 3 이상의 차량이 본격적으로 시장에 출시될 것으로 기대되고 있습니다. 안전 측면에서도 레벨 3+ 자율주행차에 대한 기대감은 매년 높아지고 있습니다.
(라이다 기술에 대한 자세한 내용은 차세대 자동차 센서인 라이다의 기초를 참조하십시오.)

라이다 센서 시스템의 장점

라이다 (광 감지 및 거리 측정) 센서 기술은 레벨 3+ 자율주행 시스템에서 핵심적인 역할을 할 것으로 예상됩니다. 라이다는 근적외선과 같은 레이저 광을 사용하여 주변 물체와 지형의 위치를 정확하게 측정합니다. 자율주행차 센서 시스템의 핵심으로 활용되기 시작했다. 라이다 센서 시스템의 5가지 장점은 다음과 같습니다.

1. 고정밀 환경 인식
   라이다는 360도 범위에서 센서 데이터를 실시간으로 수집하여 고정밀 3D 지도의 기초를 형성하는 포인트 클라우드 데이터를 제공합니다. 이러한 실시간 3D 지도를 통해 자율주행 자동차는 끊임없이 변화하는 주변 환경을 인식하고 거리, 보행자, 다른 차량 등을 정확하게 인식할 수 있습니다.
2. 정확한 거리 측정
   라이다는 물체까지의 거리를 정확하게 측정할 수 있습니다. 이 거리 정보는 자율 주행 차량이 적절한 속도로 주행하고 적절한 시간에 브레이크를 밟을 수 있도록 하는 데 필수적입니다. 특히 고속도로와 복잡한 도시 환경에서 움직이는 차량, 사람 및 장애물까지의 거리를 정확하게 측정하는 것은 안전한 운전에 매우 중요합니다.
3. 데이터 세분성
   라이다 차량의 온보드 컴퓨터에 고해상도 포인트 클라우드 데이터를 제공할 수 있습니다. 이 데이터는 물체의 모양과 위치를 매우 상세하게 표현하여 물체의 분류 및 인식에 유용하며, 보행자와 자전거, 도로 표지판과 장애물을 구분하는 데에도 유용합니다.
4. 지도 생성 및 현지화
   라이다는 또한 정확한 3D 지도를 만들고 차량의 정확한 현재 위치를 결정하는 데 사용됩니다(현지화). 이를 통해 자율 주행 차량은 실시간 센서 데이터를 미리 얻은 지도 데이터와 비교하여 위치를 파악하면서 안전하게 탐색할 수 있습니다.

위와 같은 이유로 라이다 기술은 자율 주행 차량의 안전성, 신뢰성 및 효율성을 개선하는 데 필수적인 것으로 간주됩니다.

더 폭넓은 라이다 도입을 위해 노력 중

라이다 에는 위에서 논의한 것과 같은 많은 우수한 특성이 있지만 현재 특정 고급 차량에서만 볼 수 있습니다. 이는 자율 주행 차량에 사용되는 고성능 라이다 비용이 매우 많이 들고 장치를 소형화하는 데 어려움이 남아 있기 때문입니다.

앞으로 라이다의 광범위한 도입을 위해서는 기술 혁신을 통한 비용 및 크기 감소가 필수적입니다. 덱세리얼즈는 고정밀 부품 고정 및 자유로운 빛 조절 소재 등 오랜 기간 쌓아온 기술을 라이다 개발에 적용함으로써 성능 향상 및 소형화에 기여할 수 있다고 믿습니다. 아래 표는 각 과제에 대한 해결책으로 덱세리얼즈가 제공할 수 있는 제품군을 보여줍니다.

다음 섹션에서는 각 제품 유형에 대해 개별적으로 살펴보겠습니다.

많은 제조사에서 채택하고 있는 고정밀 부품 고정 기술

라이다 성능 향상에 기여할 수 있는 첫 번째 기술은 당사의 고정밀 부품 고정 기술입니다. 덱세리얼즈는 고성능 카메라용 디지털 카메라나 스마트폰용 부품을 고정밀도 접합하기 위해 열, 자외선 등으로 경화되는 스마트 정밀 접착제(SA 시리즈)를 개발하여 많은 고객에게 채용되고 있습니다. 디지털 카메라의 경우 CMOS 이미지 센서가 있는 회로 기판을 렌즈 장치에 접합하여 카메라 모듈을 형성합니다. 이러한 광학 부품의 접합 중 위치나 방향의 변화는 이미지 흐림이나 화질 저하로 이어지므로 접합 중 수축 경화와 같은 열 스트레스를 억제할 필요가 있습니다. 당사의 스마트 정밀 접착제는 이러한 문제를 해결하기 위해 빠른 저온 접착력을 위해 설계되었습니다. 우리는 이러한 특성이 프로세스의 생산 효율성 향상으로 이어지기 때문에 많은 고객이 이를 채택했다고 믿습니다.

라이다 센서는 빛을 이용하여 물체를 감지하기 때문에, 카메라처럼 광학 부품의 고정밀 접합은 성능 향상으로 직결됩니다. 아래 그림은 능동 정렬이라고 하는 센서의 고정밀 접합 과정을 보여줍니다. 능동 정렬에서는 수축률이 낮은 에폭시 양이온형 검정색 접착제를 사용하여 광축 조정 후 변위를 최소화합니다. 센서 출력을 측정하면서 렌즈 유닛의 위치와 각도를 조정하고, 적외선과 자외선을 사용하여 부품 정렬 시 접착제를 빠르게 경화시켜 최고의 성능을 발휘합니다.

자동차 센싱 카메라용 접착 기술에 대한 자세한 내용은 자동차 카메라 센서에 사용되는 고정밀 접착제를 참조하세요.

불필요한 반사율을 줄이기 위한 반사방지 필름(모스아이 타입)

높은 라이다 성능을 구현하는 덱세리얼즈의 두 번째 기술은 반사 방지 필름(모스아이 타입)입니다. 아래 그림은 이 필름이 라이다 시스템의 본체 전면 커버 내부에 어떻게 적용되는지 보여줍니다.

라이다 시스템은 빛을 방출하고, 센서로 물체에 반사되는 빛을 감지한 후, 시간 차이를 기반으로 물체까지의 거리를 계산합니다. 결과적으로 센서에 도달하지 못하는 빛의 양을 최소화하여 성능을 향상시킵니다. 덱세리얼즈에서 개발한 반사 방지 필름은 빛 반사를 최소화하여 반사광으로 인한 노이즈를 억제합니다.

나방눈 타입은 밤하늘의 어둠 속에서 자유롭게 날아다닐 수 있는 곤충인 나방의 눈 표면 구조를 필름에 재현하여 궁극의 반사 방지 필름이라 할 수 있는 기술을 구현합니다. 디스플레이용 반사방지 필름은 가시광선을 제어하는 데 사용되지만, 덱세리얼즈는 라이다에 사용되는 근적외선과 같은 비가시광선의 반사를 방지하는 기술을 개발했습니다. 라이다와 반사 방지 필름을 결합하면 센서 시스템의 정밀도를 향상시킬 수 있습니다.

또한 수증기 등으로 인한 김서림을 방지하는 안개 방지 나방 눈 타입의 반사 방지 필름을 개발하고 있습니다. 자율주행 자동차의 라이다 에서는 외부 환경과 라이다 내부 또는 눈과 같은 날씨 간의 온도 차이로 인해 라이다 구조 내부에 김서림이 발생하고 성능이 저하될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 도어 미러와 같은 덮개를 따뜻하게 하기 위해 히터가 필요하다고 생각됩니다. 그러나 김서림 방지 특성을 가진 나방 눈 타입의 반사 방지 필름을 커버에 적용하면 전원을 공급하지 않고 김서림으로 인한 성능 저하를 억제할 수 있을 것으로 생각합니다.

나방눈 구조에 대한 자세한 내용은 차량용 디스플레이 응용 분야를 위한 나방눈 구조의 반사 방지(AR) 필름을 참조하세요.

빛을 흡수하는 흑색 접착제와 흑색 코팅 기술

높은 라이다 성능에 기여할 수 있는 세 번째 기술은 덱세리얼즈의 자체 기술인 검은색 접착제와 검은색 코팅입니다. 빛이 라이다 구조에 입사하여 내부에서 반사 및 산란되면 측정 정밀도를 저하시키는 노이즈가 발생합니다. 따라서 빛을 흡수하고 구조 내부 반사를 줄이기 위해 내부 표면을 최대한 칠흑처럼 어둡게 만들어야 합니다. 덱세리얼즈는 디지털 카메라용 고정밀 고정 기술 개발 외에도, 라이다 센서에 적용할 수 있는 빛 흡수율을 극대화하는 검은색 접착제와 검은색 코팅 기술을 개발했습니다.

원하는 범위 내에서 레이저 광을 분산시키는 무기 확산기

차세대 라이다 개발에 기여할 수 있는 덱세리얼즈의 네 번째 제품은 무기 확산기입니다. 현재 라이다의 주요 형태는 레이저 광을 방출하는 부품을 모터로 회전시켜 넓은 범위의 물체까지의 거리를 측정하는 "기계식 방식"입니다. 하지만 최근 라이다 개발은 레이저 광을 넓은 범위로 분산시켜 물체까지의 거리를 측정하는 "플래시 방식"으로 발전하고 있습니다. 덱세리얼즈는 기업 프레젠테이션 등에 사용되는 프로젝터에 레이저 광을 분산시키는 무기 확산기를 개발했으며, 이러한 전문 지식을 라이다 광원에 적용하여 센서 광을 원하는 범위로 분산시킬 수 있습니다.

무기 확산기의 기능 및 특성에 대한 자세한 내용은 마이크로렌즈 어레이가 있는 무기 확산기를 참조하세요.

라이다 소형화에 기여할 수 있는 이방성 전도성 필름(ACF)

덱세리얼즈의 ACF 기술이 라이다 소형화에 기여할 수 있습니다. ACF는 집적 회로(IC)와 같은 전자 부품을 회로 기판에 고정하고 전기적으로 연결하는 데 사용되는 필름 재료입니다. 1977년 제품으로 출시된 이래 현재는 스마트폰, 태블릿 PC, 고화질 TV 등 전 세계에서 판매되는 많은 디지털 기기에서 회로 접착제로 사용되고 있습니다.

회로 기판과 IC 칩 사이에 삽입된 ACF는 열과 압력을 가함으로써 단자와 회로를 전기적으로 연결하고, 인접 단자 사이의 절연을 유지하며, IC 칩을 회로 기판에 고정합니다. 기존 커넥터에 비해 작은 면적과 거의 얇아진 두께로 연결되므로 전체 회로 크기를 줄일 수 있습니다.

Dexerials 기술과 제품으로 차세대 라이다에 기여합니다.

위에서 설명한 덱세리얼즈의 기술 및 제품은 차세대 라이다의 발전에 기여할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 전신 회사의 노력으로 시작하여 60년 이상 고정밀 부품 고정, 빛을 자유롭게 조작하는 소재 등 많은 기술에 대한 연구 개발을 수행해 왔습니다. 그동안 쌓아온 지식과 기술이 자율주행을 기반으로 한 미래 사회의 실현을 위해 다양한 분야에서 기여할 수 있다고 믿습니다. 라이다 등 자율주행 기술 개발에 참여하고 계시거나 저희 기술에 관심이 있으신 분들은 주저하지 마시고 연락 주시기 바랍니다.