【뉴스퀘스트=권일구 기자 】 자동차 산업이 내연기관에서 전기차로 전환이 급속도로 전개되면서 이를 기반으로 한 자율주행차 개발도 신속하게 진행되고 있다. 특히, 자율주행에 있어 가장 핵심이 되고 있는 ‘자동차의 눈’으로 불리는 ‘카메라 모듈’ 개발에 업계가 적극 뛰어 들고 있다.

18일 글로벌 시장조사기관인 콘세직 비즈니스 인텔리전스에 따르면, 전장용 카메라 모듈 시장 규모는 2023년 31억 달러(약 4조1351억원)에서 2030년 85억 달러(약 11조3381억원)로 연평균 약 13.8% 성장할 전망이다.

이는 자율주행 기술이 고도화되면서, 전장용 센싱 카메라의 사양과 탑재 개수가 늘어나기 때문으로 풀이된다.

이처럼 ‘카메라 모듈’은 자율주행 차량의 주변 환경 인식을 위해 가장 중요한 역할을 하고 있다. 특히, 눈이 내리거나 성에가 끼는 혹한기에도 안정적인 성능 유지해야 하는 카메라의 특성상, 업계는 ‘히팅 카메라 모듈’ 개발에 심혈을 기울이고 있다.

완성차 업계에 따르면, 차량 카메라 렌즈에 성에가 끼거나 눈이 쌓이면 차량 주변의 장애물을 제대로 감지 할 수 없고, 자칫 큰 사고로 이어질 수 있어서 보다 안전한 자율주행을 위해 히팅 카메라를 필수로 채택하고 있다.

LG이노텍은 초정밀 광학설계 및 카메라 모듈 조립 기술을 적용한 자율주행용 ‘고성능 히팅 카메라 모듈’을 개발해 오는 2027년 양산에 들어간다. 이번 LG이노텍이 개발한 제품은 기존 첨단운전자보조시스템(ADAS)용 카메라에 히터를 탑재한 제품으로 특허를 받았다. 렌즈 하단을 직접 가열해 전력을 적게 소모하면서도 빠른 속도로 눈이나 성에를 제거할 수 있다.

실제로 이 제품은 영하 18도의 극저온 환경에서 진행한 실험 결과, 약 4분 만에 얼어붙은 렌즈의 행상도가 상온가 동일한 수준으로 복귀됐다는 것이 회사 측의 설명이다. 온도가 일정 수준 이상으로 올라가면 자체적으로 전류의 양을 줄여 적정 온도를 유지시키는 고효율 PTC(Positive Temperature Coefficient) 소재가 사용됐다.

삼성전기는 발수 코팅, 히팅 기능을 탑재한 전장용 카메라 모듈을 개발하고 올해 안에 양산에 나설 계획이다. 발수각을 최대화해 물방울이 렌즈에 닿는 면적을 최소화해 카메라에 묻은 물방울이 최대한 빠르게 날아가도록 만들었다.

또 렌즈 부분을 데워 상시 항온을 유지할 수 있도록 함으로써 카메라 모듈에 눈, 성에 등이 맺혀 있으면, 1분 안에 녹도록 했으며 소모전류도 최소화 했다. 실제로 삼성전기는 자사의 렌즈 히터 기능을 선보이기 위해 렌즈에 냉각스프레이를 뿌렸고, 30초 만에 온도가 영상으로 상승했다. 특히 카메라 모듈에 빛의 양을 조절하는 조리개를 탑재한 카메라 모듈을 세계 최초로 개발했다.

양사가 개발한 ‘히팅 카메라 모듈’은 영항의 날씨에도 렌즈에 맺힌 눈이나 성에를 제거해 안정적인 성능을 유지한 것으로 나타났다. 또한 기존 카메라 모듈에 비해 생산 비용이 낮아 가격 경쟁력도 높다는 평가다.

업계 한 관계자는 “카메라 모듈은 자율주행차량의 눈이다 보니 계절에 민감할 수 밖에 없다”며 “눈이나 성에가 끼면 센싱에 문제가 생겨 빨리 제거해 줘야 하는데 그렇지 못하면 완전자율주행이 어렵기 때문에 ‘히팅 카메라 렌즈’는 필수다”고 강조했다.

이어 “양사가 개발한 ‘히팅 카메라 모듈’은 기능은 비슷하지만 스펙에서 차이가 있을 수 있다”며 “LG이노텍 제품은 특허를 받은 제품으로, 렌즈를 하단에서 직접 히팅 할 수 있는 직접 히팅 방식을 채택해 이 덕분에 눈과 성에를 빨리 녹일 수 있던 것으로 보인다”고 설명했다.

반면, 간접 히팅은 렌즈의 하단을 녹이는 것이 아닌 배럴이라고 하는 몸통에 해당하는 부분을 히팅해서 그 열이 렌즈까지 도달하는 방식이다.

이 관계자는 “사실 눈이나 성에를 녹이는 시간은 주어진 환경이 어떤지에 따라 다르기 때문에 양사의 직접적인 비교는 어려울 것 같다”면서도 “기술적 난이도를 해결하고 전력 소모 문제와 발열 문제까지 해결했다는 점은 큰 의미가 있다”고 강조했다.

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