카메라 센서 자동 세척… 현대차·기아, '로테이터캠' 기술 공개

흙·먼지·빗방울 등 외부 오염 제거하는 기술 개발
전면 커버 글라스 회전해 소형 와이퍼로 세척
우천 상황에서도 깨끗한 시야 확보 가능
상용화될 시 향후 레벨4 완전 자율주행 기술 구현 활용

현대차·기아가 공개한 ‘로테이터캠’ 작동 과정ⓒ현대자동차

현대자동차∙기아가 카메라 센서에 묻은 이물질을 효과적으로 제거하는 기술을 공개했다.

현대차∙기아는 카메라를 보호하는 커버 글라스의 회전과 소형 와이퍼를 결합해 외부오염을 제거하는 ‘로테이터캠’ 기술을 최초로 개발했다고 6일 밝혔다.

최근 개발 경쟁이 가장 치열한 분야로 꼽히는 자율주행은 과거와 비교할 수 없을 정도로 기술적 고도화가 이뤄지고 있지만, 센서에 묻은 조그마한 이물질을 제거할 필요성에 대해선 주목되고 있지 않다. 자율주행 기능이 정교하게 작동되기 위해서는 우선적으로 센서 클리닝 기술 확보가 중요하다.

현재 가장 많이 적용되고 있는 카메라 센서 클리닝 기술은 팝업 방식의 노즐을 통해 워셔액을 분사, 이물질을 제거하는 방식이다. 하지만 우천시에는 잔존 워셔액이나 누적된 빗방울이 렌즈 표면에 뭉치는 현상이 발생할 수 있다.

전동식 와이퍼 블레이드를 이용해 오염을 물리적으로 닦아내는 방식은 우천시 물방울을 제거하는 성능은 우수하지만, 이 역시 와이퍼가 카메라 센서의 시야를 가릴 수 있다는 한계가 있다.

이날 공개된 ‘로테이터캠’ 기술은 현대차∙기아가 개발하고 있는 다양한 센서 클리닝 기술 중 하나로, 먼지와 진흙은 물론 물방울까지 효과적으로 제거할 수 있다는 장점이 있다.

현대차∙기아는 ‘로테이터캠’을 개발하면서 카메라 렌즈 덮개인 커버 글라스를 회전시키는 방식에 주목했다. 센서의 시야를 가리지 않으면서도 효과적으로 세정할 수 있다는 구조적 이점 때문이다.

‘로테이터캠’은 커버 글라스를 회전시키기 위한 전동모터와 커버 글라스 하단부에 위치한 워셔액 공급장치, 그리고 고정형 와이퍼 블레이드 등으로 구성된다.

‘로테이터캠’의 작동 원리(3D)와 실제 주행 영상ⓒ현대자동차

우선 이미지 분석 AI가 오염을 감지하면 자동으로 워셔액 공급장치가 작동되고 커버 글라스를 회전시킨다. 회전에 의해 오염 물질은 소형 와이퍼에 걸러지게 되고 다시 선명한 영상 전송이 가능해진다.

레인 센서를 통해 우천 상황을 감지하면 워셔액 분사 과정을 생략함으로써 물방울이 번지는 현상도 최소화한다.

‘로테이터캠’은 와이퍼 블레이드와 워셔 노즐이 일체형으로 설계되어 오염 제거 성능이 우수한데다, 워셔액이 외부로 비산되는 것을 막고 워셔액 사용량을 최적화할 수 있다는 강점도 있다.

특히, 커버 글라스를 활용한 센서 클리닝 기술이 공통적으로 내부에 습기가 차는 문제를 갖는 데 비해 ‘로테이터캠’ 기술은 커버 글라스를 회전시킴과 동시에 내부 프로펠러 날개로 바람을 일으켜 습기를 제거할 수 있다.

실제로 이날 현대차∙기아가 공개한 테스트 주행 영상을 보면, 많은 비가 오는 가운데 카메라 렌즈에 맺혀 있던 수많은 빗방울이 ‘로테이터캠’ 작동과 동시에 대부분 닦여 나가 깨끗한 시야가 확보되는 것을 확인할 수 있다.

해당 기술이 상용화될 경우 레벨 4 이상의 완전 자율주행에 요구되는 센싱 고도화 기술을 뒷받침할 예정이다. 대부분을 수입에 의존하고 있는 노즐 부품 기반의 클리닝 기술을 대체할 수 있을 것이라는 평가다.

현재 현대차∙기아는 ‘로테이터캠’의 면밀한 검증을 위해 실제 발생할 수 있는 수많은 시나리오를 가정해 시험을 진행하고 있다. 더욱이 ‘로테이터캠’ 기술에 대한 특허출원을 완료했으며, 내구성 및 성능 테스트를 거친 뒤 양산 여부를 검토할 계획이다.

현대차∙기아 관계자는 “센서 클리닝 기술은 자율주행 기술을 앞당기기 위한 핵심 요소”라며 “앞으로도 고객 안전을 최우선으로 고려한 미래 모빌리티 기반의 다양한 편의기술 개발을 위해 전 부문이 노력할 것”이라고 말했다.