2023년 11월 이달의 과학기술인상에 정상국 명지대 기계공학과 교수가 선정됐다.
이달의 과학기술인상은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매달 1명씩 선정해 과학기술정보통신부 장관상과 상금 1000만원을 주는 상이다.
정 교수는 자율주행 자동차의 광학센서에 묻은 오염물을 효과적으로 제거하는 전자식 자가세정 유리를 개발해 미래 산업 발전과 국민의 삶의 질 향상에 기여한 공로를 높이 평가했다고 밝혔다.
자율주행 자동차에 장착된 카메라나 라이다 센서와 같은 광학센서는 자동차의 '눈' 역할을 수행하는 핵심부품이다. 차량은 다양한 외부환경에서 구동하기 때문에 광학센서 표면에 빗물이나 서리, 눈, 기름 같은 오염물이 발생하는 경우가 있다. 이러면 자율주행 차량의 전자장치에도 오류가 생긴다.
기존 광학센서용 세정기술은 와이퍼와 같은 기계식 유체분사장치와 발열 전극층을 이용한 발열필름이 있다. 기계식 방식은 노즐, 세척액, 와이퍼, 구동모터 등 크고 무거운 구동부가 필요해 소형화가 어렵고, 발열 필름은 발열 시 소모전력이 크고 구동속도가 느려 빗물 등의 실시간 세정이 불가능한 단점이 있다.
정 교수가 새로 개발한 전기습윤 방식의 전자식 자가세정 유리는 이런 단점을 극복했다. 전극과 절연체가 코팅된 표면에 빗물이 떨어지면 전기 신호를 인가해 유체의 표면장력을 이용해 오염물을 제거하는 방식이다.
이 기술은 구동장치가 필요 없어 소형화에 유리하고 낮은 소모전력과 빠른 세정 속도도 강점이다. 연구결과는 2016년 IEEE 국제학회(MEMS)와 2017년 2월 국제학술지 센서와 액추에이터 B(Sensors and Actuators B)에 발표됐고, 40여건의 국내외 특허도 출원됐다.
정 교수는 마이크로시스템을 창업해 다양한 산업분야에서 자가세정 기술의 상용화를 추진하고 있다. 이 기술이 적용된 카메라는 CES2023에서 최고 혁신상을 받기도 했다.
정 교수는 "이번 연구는 센서 표면의 액체를 전기적으로 제어하는 창의적 원천기술을 상용화한 데 의의가 있다"며 "앞으로도 꾸준한 연구개발을 통해 안전하고 편리한 자율주행과 스마티시티 환경 조성의 기반을 제공하고 악천후와 같은 공공의 현안 해결에 기여하겠다"고 밝혔다.