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IBS, 자율주행차 레이더·스텔스 탐지 레이더 적용 ‘흡수열 초정밀 감지 기술’ 개발

[대전세종충남=아시아뉴스통신] 이기종기자 송고시간 2019-12-23 13:49

대상의 온도 증가를 이용한 탐지기술을 이론적으로 제안한 기초과학연구원(IBS) 첨단연성물질 연구단 연구는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF 11.878)’誌에 12월 17일 게재됐다.(자료출처=네이처 커뮤니케이션즈/제공=IBS)

[아시아뉴스통신=이기종 기자] 기초과학연구원(IBS)은 첨단연성물질 연구단이 대상의 온도 증가를 이용한 탐지기술을 이론적으로 제안했다고 23일 밝혔다.

손전등을 비춰 물건을 찾는 사람과 장애물을 피해 비행하는 박쥐, 다른 차들의 위치를 인식하는 자율주행차의 주행 등은 목표물에서 반사되어 돌아온 빛, 소리, 전자기파로 목표물에 대한 정보를 얻는 것이다.

이러한 물체 인식의 기본 원리는 물체가 충분한 에너지를 반사했을 경우에만 사용할 수 있다.

그러나 스텔스형의 비행기는 빔을 반사하는 대신 흡수해버려 물체를 감지하기 어려운데 이 경우에 반사가 없는 대신 물체에 흡수된 에너지가 열로 변환되어 온도가 올라간다.

이번 연구팀은 이런 특성을 활용해 아주 짧은 시간에 나타나는 온도 상승을 포착함으로써 복사광선의 감지가 가능함을 규명했다.

연구과정을 보면 빔이 만드는 온도 증가로 물체를 감지한다는 아이디어에서 출발했고 모든 물체는 원자들이 가진 열을 빛 형태로 방출하는데 이 빛을 읽을 수 있다는 원리이다.

현재 이 원리는 공항에서 고열의 승객을 찾아내는 적외선 카메라도 사용한다.

그러나 레이더가 전달하는 에너지가 아무리 커도 스텔스기의 온도는 아주 미미하게 증가한다는 문제가 있다.

이에 연구진은 대상에 빔을 쏘아 발생시킨 온도변화에 따라 복사량이 크게 달라짐을 이용했다.

이로 인해 물체가 반사하는 빛이 빔 강도에 비례하는 것과는 달리 복사로 방출되는 빛의 세기는 온도에 따라 매우 빠르게 증가하는 초선형성을 보인다.

또 이 초선형성 때문에 좁은 영역에 빔을 비추어 복사광선을 감지하면 반사를 이용했을 때는 달성하지 못했던 높은 해상도를 달성할 수 있다.

특히 빔을 물체에 비출 때 중심 부분이 더 데워져 복사가 빔 지름보다 작은 중심부에서 발생한다.

이 연구결과에 의하면 쏘아주는 빔 에너지가 클수록 이론적으로는 복사광선 방출 지점의 크기가 한없이 작아지고 극도로 가까운 두 점을 구분할 수 있게 만들어 해상도를 높였다. 

연구 관계자는 “이번 연구는 자율주행 자동차 레이더, 스텔스 물체의 중거리·장거리 감지 등의 분야에 전혀 새로운 가능성을 제공할 수 있다”고 말했다.

이 연구는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF 11.878)에 12월 17일 게재됐다.
 
 

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