삼성전자 갤럭시 모바일 제품에 카메라 모듈을 공급하는 삼성전기가 모바일 카메라 모듈 기술을 응용해 주행 안전을 위해 악천후에도 제대로 작동해야 하는 전장용 카메라 모듈을 개발했다. 자율주행 차량을 비롯해 각종 차량에 카메라 사용이 늘어나는 추세다. 차량용 카메라는 극한의 날씨에도 오작동을 줄여야 한다.

삼성전기 전장광학팀장 곽형찬 상무가 전장용 카메라 모듈을 소개하고 있다. 삼성전기 제공

전장용 카메라 모듈. 삼성전기 제공

삼성전기는 지난 14일 설명회를 열어 시장 최고 성능의 발수 코팅 기술과 히팅 기능이 탑재된 ‘사계절 전천후(Weather Proof)’ 전장용 카메라 모듈을 개발했다고 밝혔다.

삼성전기가 이번에 소개한 전장용 카메라 모듈은 눈, 성에, 안개 등 기상악화 상황에서도 안정적으로 구동되는 전천후 전장용 카메라 모듈이다.

자동차용 카메라에 물방울이 계속 남아 있으면 차선 변경, 움직임 감지 등 주행 안정성을 감소시킬 수 있다. 렌즈에 물방울이 맺혔을 때 이 물방울이 빨리 제거돼야 한다. 삼성전기가 개발한 발수 코팅은 발수각을 최대화해 물방울이 렌즈에 접촉하는 면적을 최소화한다. 이렇데 되면 물방울이 쉽게 날아갈 수 있다.

그러나 발수 코팅은 햇빛이나 자외선에 노출되면 마모되는데 삼성전기가 자체 개발한 재료기술로 코팅한 발수 코팅 렌즈는 기존 시장에 있는 제품보다 수명이 약 6배 이상 길다. 흙먼지, 주차 시 긁힘 등에 의한 마모가 되지 않도록 유지하는 성능은 약 1.5배 이상 수준이라는 게 삼성전기 설명이다.

안전한 자율주행을 위해 완성차 업체들의 ‘히팅 카메라’ 탑재 수요가 증가 추세다. 삼성전기가 개발한 기술은 렌즈 부분을 데워서 상시 항온을 유지한다. 카메라 모듈에 눈, 성에 등이 맺혀 있으면 1분 이내 녹고 히팅 동작할 때 일정한 온도를 유지하는 기술을 개발해 소모전류를 최소화했다.

자동차용 카메라에 주로 사용하는 유리 렌즈는 빛을 잘 투과하고 굴절률이 높다. 렌즈 표면이 강해 흠집이 잘 나지 않기에 오랜 사용이 가능하며 온도 안정성이 높아 열에 강하다는 특징이 있다. 하지만 무겁고 충격에 약한 소재로 쉽게 깨질 수 있어 파손 위험이 있다. 또한 연마를 통한 가공으로 생산성이 낮고 제품 단가도 높은 것이 단점이다.

스마트폰 카메라에 주로 사용하는 플라스틱 렌즈는 사출성형 방식의 제조 공법으로 대량 생산이 가능하고 가격 면에서도 유리 소재보다 유리하다. 뿐만 아니라 소재 자체의 무게도 적게 나가 경량화·소형화·형상자유도가 가능하다. 반대로 플라스틱 렌즈는 유리 렌즈보다 온도 변화에 의한 수축ㆍ팽창이 커 굴절률이 변화면서 성능 저하가 일어난다. 특히 자동차와 같이 가혹한 외부환경에서 신뢰성 확보가 어렵다.

이러한 두 렌즈의 장점을 결합하고 단점을 보강한 하이브리드 렌즈는 최근 자동차 카메라 업체들이 개발에 뛰어들고 있다. 삼성전기가 개발한 하이브리드 렌즈는 곧 시장에서 후방·서라운드뷰모니터링 등 차량용 카메라에 탑재될 것으로 보인다.