TiO2 기반 페인트로 EV 안전성 향상

LiDAR는 오늘날 자율주행차의 핵심 요소로, 주변 환경의 3D 지도를 생성하는 데 사용됩니다. 최근 LiDAR 감지 기능이 발전했음에도 불구하고, 매우 어두운 물체와 같이 빛을 흡수하는 물질을 감지하는 데는 여전히 어려움을 겪고 있습니다. 최근 공부 ACS Applied Materials & Interfaces에 게재된 이 논문은 TiO2 기반 페인트가 이러한 문제 해결에 어떻게 도움이 될 수 있는지 보여줍니다. 알아야 할 모든 것을 여기에서 확인하세요.

LiDAR란 무엇입니까?

반사율이 높은 검정색 페인트가 필요한 이유를 이해하려면 먼저 LiDAR와 LiDAR의 다양한 용도에 대해 알아야 합니다. LiDAR는 물체의 모양과 거리를 매우 정확하게 판단할 수 있는 반사광 기반 센서입니다. 이러한 시스템은 반사되는 신호를 보낸다는 점에서 소나처럼 작동합니다. 신호가 반환되는 속도는 시간이나 환경을 설명하는 데 사용될 수 있습니다.

출처 - Acroname LiDAR 센서

LiDAR는 소리 대신 작은 빛 펄스를 사용합니다. 이 구조는 다양한 상황에서 더 높은 정확도를 제공합니다. 오늘날 LiDAR는 많은 자동화 장치의 필수 구성 요소입니다. 이 기술은 보다 스마트한 시스템을 구동하는 AI 통합을 통해 지난 5년 동안 크게 향상되었습니다.

반사율이 높은 검정색 페인트

반사율이 높은 검은색 페인트를 품목에 쉽게 도포하여 점점 늘어나는 자율주행 차량이 품목을 선명하게 볼 수 있도록 할 수 있습니다. 이러한 발전은 큰 문제가 아닌 것처럼 보일 수도 있지만, 현재 도로에 약 2,531,206개의 배터리 및 플러그인 하이브리드가 있다는 사실을 알게 되면 이러한 차량이 지역 사회에 충돌하지 않는 것이 왜 중요한지 알 수 있습니다. 특히 분석가들은 26.4년까지 미국 고속도로에 2030만 대 이상의 EV가 있을 것이라고 예측합니다.

TiO2 기반 페인트를 사용하면 미래에 수백만 명의 생명을 구하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 사실을 인식하고 윤창민이 이끄는 혁신적인 엔지니어 그룹은 쉽게 도포되고 내구성이 있으며 내열성이 있는 슈퍼 LiDAR 반사 검정색 페인트를 만드는 임무에 착수했습니다. 그들의 연구 결과는 최소한의 비용으로 쉽게 복제하고 적용할 수 있는 새로운 TiO2 기반 페인트 및 생성 방법입니다.

TiO2 기반(이산화티타늄) 페인트가 만들어지는 방법

TiO2 기반 페인트를 만드는 과정은 안료를 수지, 용제, 첨가제와 혼합하여 퍼짐성 코팅을 만드는 기존 페인트와 다릅니다. TiO2 기반 페인트를 만들기 위해 연구자들은 새로운 접근 방식을 취하기로 결정했습니다. 그들은 환원 전에 공정의 에칭 단계를 완료했습니다.

첫 번째 단계는 속이 빈 검정색 TiO2(HL/BT)로 얇은 판을 만드는 것이었습니다. 이 작업을 수행하기 위해 그들은 작은 미세한 유리 파편에 이산화티타늄(TiO2)의 얇은 층을 추가했습니다. 그런 다음 불산을 사용하여 유리를 에칭했습니다. 졸겔이라고 불리는 이 방법은 반사율이 높은 TiO2 잔류물을 남깁니다.

연구원들은 그들의 창조물을 더욱 발전시키고 싶었습니다. 그들은 NaBH4 환원이 산화 상태에 영향을 미칠 수 있다고 결론지었습니다. 그런 다음 재료를 바니시와 혼합하여 테스트 단계에 들어가기 전에 쉽게 퍼질 수 있고 반사율이 높은 검정색 페인트를 만들었습니다.

결과

최종 페인트의 두께는 140 nm(HL/BT140)인 것으로 나타났습니다. 고르지 않고 이상한 모양의 표면에 페인트를 도포해야 하기 때문에 이 두께가 필요합니다. 페인트의 흑도를 테스트한 결과 흑도(L*)는 13.3으로 나타났습니다. 이는 일반적인 검정색 페인트와 비슷합니다.

동일한 시험에서 23.6nm 파장에서 905%의 높은 근적외선 반사율이 나타났습니다. 이러한 결과는 연구자의 기대를 뛰어넘었으며, 자율주행차 분야의 주목을 받았습니다. 이러한 인식 제고는 연구자들이 추가 연구 자금을 확보하는 데 도움이 될 것입니다.

TiO2 기반 페인트 테스트

팀은 현재 사용되는 두 가지 유형의 LiDAR 센서(360도 회전 및 거울 기반)를 사용하여 자신의 창작물이 LiDAR 친화적임을 증명하기 시작했습니다. 이러한 센서는 자율주행차부터 로봇청소기, 군용 드론까지 모든 것에서 찾아볼 수 있습니다. 따라서 이 기술을 가능한 한 적은 비용으로 개선하려는 요구가 높습니다.

어둡고 시각적으로 까다로운 시나리오에서도 LiDAR가 TiO2 기반 페인트를 일관되게 쉽게 인식했기 때문에 테스트 단계는 오래 진행될 필요가 없었습니다. 연구원들은 결과가 정확한지 확인하기 위해 악천후와 같은 조건과 완전한 어둠 속에서 페인트를 테스트했습니다. 그들은 새로운 페인트가 자율주행차 충돌 방지를 위한 최적의 솔루션이라는 결론을 내렸습니다.

실제 응용 프로그램

자율주행차가 등장했으며 TiO2 기반 페인트는 생명을 구하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 스타일의 페인트를 사용하면 가시성이 좋지 않은 조건에서도 차량이 예상대로 작동하는지 확인할 수 있습니다. 학교 구역, 표지판, 차량, 차선 등을 표시하는 데 사용되는 이산화티타늄 페인트를 볼 수 있습니다. 흥미롭게도 승객에게는 일반 검은색 페인트처럼 보이지만 자율주행차에게는 최대한 밝게 빛날 것입니다. 이 접근 방식은 즉시 구현할 수 있는 안정적이고 저렴한 결과를 제공합니다.

자동차 안전 분야의 중요한 도약

반사율이 높은 검정색 페인트를 도입하면 앞으로 수백만 명의 생명을 구할 수 있습니다. 이와 같은 혁신적인 개념은 좋아하는 자동차를 타는 것이 위험한 활동에서 매우 안전한 활동으로 변하는 데 도움이 되었습니다. 다음은 자동차 세계를 영원히 바꿔놓은 몇 가지 멋진 혁신입니다.

볼보, 3점식 안전벨트 출시 – 1959년

1960년대 이전의 용감한 라이더들에게 넘겨줘야 합니다. 이 운전자들은 무릎 벨트만 착용한 채 무거운 강철 차량을 타고 돌아다녔습니다. 이런 유형의 벨트는 상체를 제어하지 못합니다. 그만큼 안전벨트를 착용한 채 머리와 상체에 부상을 입는 경우가 흔했다.

볼보 엔지니어인 Nils Bohlin은 3년 1959점식 안전벨트를 도입하면서 모든 것을 바꿔 놓았습니다. 볼보 Amazon과 볼보 PV544는 상체와 하체를 모두 고정하는 이 혁신적인 기술을 최초로 구현한 두 대의 자동차였습니다. 특히, 안전벨트는 오늘날 모든 차량에 표준으로 자리잡고 있으며 그 이유는 다음과 같습니다. 그들은 수백만 명의 생명을 구했으며 지난 100년 동안 가장 많은 사람들에게 도움을 준 발명품 중 하나로 평가받을 수 있습니다.

볼보는 상장 기업이지만, 주로 스웨덴 나스닥 스톡홀름 증권거래소에 상장되어 있습니다. 미국에서는 볼보 주식이 미국예탁증서(ADR)를 통해 장외거래(OTC) 티커 'VLVLY'로 거래될 수 있습니다.

제너럴 모터스, 에어백 출시 – 1973년

(GM )

General Motors는 1973년 최초의 에어백을 출시했을 때 시대를 앞서갔습니다. Oldsmobile Toronado는 이 혁신적인 안전 장치를 대중에게 제공한 최초의 차량이었습니다. 그 시대에는 실험적인 안전 기능을 "에어 쿠션 구속 시스템. "

첫 에어백 장착은 시장의 큰 반응을 얻지 못했습니다. GM은 소비자들이 에어백에 큰 관심을 보이지 않았다고 지적했습니다. 소비자들은 추가적인 안전에 만족했지만, 몇 년 후 관련 보고서가 나올 때까지 얼마나 큰 효과를 얻었는지 깨닫지 못했습니다. 결국 GM은 불과 4년 후인 1977년에 자사 차량의 에어백 장착을 중단했습니다.

발명품의 생명을 구하는 효과가 수치로 밝혀지자 수요가 증가했습니다. 그러나 1988년이 되어서야 미국 정부는 마침내 앞좌석 승객에게 에어백을 의무화했습니다. 오늘날 에어백은 모든 신차에 표준으로 장착됩니다. 이러한 팽창식 장치는 수많은 생명을 구했으며 운송 중에 귀하와 귀하의 사랑하는 사람을 보호하는 핵심 안전 시스템 중 하나로 남아 있습니다.

메르세데스 벤츠, ABS 출시 - 1978

고속도로에서 사람들을 더욱 안전하게 유지하는 데 도움이 된 또 다른 주요 안전 업그레이드는 1978년 ABS 브레이크 시스템의 도입이었습니다. 최초의 ABS는 Mercedes-Benz S-Class W116에 있었습니다. 이 고급 차량은 당시로서는 독점적인 럭셔리 및 안전 옵션을 다양하게 갖추고 있었습니다.

ABS는 급제동 시 스티어링 휠이 잠기는 현상을 방지하여 혁신적인 기술이었습니다. ABS는 휠 잠김 현상을 감지하고 신속하게 브레이크를 해제하여 조향력 부족을 방지합니다. 메르세데스는 수년간의 끈질긴 연구를 통해 최초의 4륜 다채널 ABS(잠김 방지 브레이크 시스템)를 선보였습니다. 오늘날까지 이 시스템은 모든 차량의 표준으로 자리 잡았습니다.

볼보와 마찬가지로 메르세데스 벤츠는 유럽 거래소인 독일 프랑크푸르트 증권거래소에 주로 상장된 상장 기업입니다. 메르세데스 벤츠 주식은 'MBGYY'라는 티커로 장외주식예탁증서(ADR)로도 거래될 수 있습니다.

자동차 안전의 미래

안전 기술의 발전은 사람들의 통근 방식을 끊임없이 변화시키고 있습니다. 오늘날의 표준 기능에는 다중 에어백, 안전벨트, 충돌 방지 시스템 등이 포함됩니다. 이러한 모든 발명품은 가능한 한 가장 안전한 환경을 조성하기 위해 조화를 이룹니다. 스마트 차량의 도입은 안전에 대한 또 다른 차원의 강화를 가져옵니다.

많은 사람들은 도로에 곧 인간 운전자가 전혀 없을 것이라고 믿습니다. 그들은 자율주행 및 AI 제어 차량의 시대가 빠르게 다가오고 있음을 깨달았습니다. 결과적으로 새 타이어나 안전 벨트를 만드는 대신 간단한 소프트웨어 업데이트, 페인트 변경, 센서 업그레이드를 통해 안전성을 높일 수 있습니다.

TiO2 기반 페인트 – 모두에게 필요한 자율 안전 업그레이드

자율주행차는 여러 가지 이유로 앞으로도 계속 사용될 것입니다. 안전성을 향상시키고, 비용을 절감하며, 수백만 명의 일상생활을 더욱 편리하게 만들어 줄 잠재력을 가지고 있습니다. TiO2 기반 페인트의 도입은 이러한 시나리오를 모두에게 더욱 안전하게 만드는 데 도움이 될 것입니다. 현재로서는 이 사업의 사업적 측면에 대한 연구가 많이 필요합니다. 따라서 이러한 발전과 향후 몇 년 안에 어떻게 구현될 수 있을지 지속적으로 주시하는 것이 현명합니다.

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