삼성전기가 시장 최고 성능의 발수 코팅 기술과 히팅 기능이 탑재된 사계절 전천후(Weather Proof) 전장용 카메라 모듈을 연내 양산할 계획이라고 17일 밝혔다.

전장용 카메라 모듈은 IT용 카메라모듈 대비 고신뢰성이 요구된다. 삼성전기가 연내 양산하는 전장용 카메라 모듈은 눈, 성에, 안개 등 기상악화 상황에서도 안정적으로 구동되는 전천후 전장용 카메라 모듈이다.

우선 자동차용 카메라에 물방울이 계속 남아 있으면 차선 변경, 움직임 감지 등 주행안정성을 감소시킬 수 있다. 렌즈에 물방울이 맺혀있을 때 빠르게 제거되는게 중요하다.

삼성전기가 개발한 발수 코팅 기술은 발수각을 최대화해 물방울이 렌즈에 접촉하는 면적을 최소화하여 물방울이 쉽게 날아갈 수 있게 했다.

이러한 코팅은 햇빛 및 자외선에 노출되면 마모가 된다. 삼성전기가 자체 개발한 재료기술로 코팅한 발수 코팅 렌즈는 기존 시장에 있는 제품보다 수명이 약 6배 이상 길며 흙먼지, 주차시 긁힘 등에 의한 마모가 되지 않도록 유지하는 성능은 약 1.5배 이상 수준이다.

또한 겨울철에 김서림이나 성애 등으로 카메라가 오동작할 수 있기 때문에 이런 부분에 대한 방지책으로 히팅 카메라 기술이 활발히 연구가 되고 있다.

안전한 자율주행을 위해 완성차 업체들의 히팅 카메라 탑재 수요가 증가하고 있다. 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 최소화 했다.

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. 또 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 수축·팽창이 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.

삼성전기는 모바일 카메라 모듈 사업영역에서 축적한 기술력과 노하우를 활용해 세계 최초로 빛의 양을 조절하는 조리개를 탑재한 전장용 카메라 모듈을 개발했다.

조리개는 렌즈를 통화하는 빛의 양을 조절해 사진의 밝기를 조절하는 장치로 F값으로 수치를 표현한다. F값이 크면 조리개를 닫아 빛이 들어오는 양이 적어지고 반대로 F값이 작아질수록 조리개를 열어 빛을 많이 받아들인다. 조리개는 빛의 양을 오차없이 조리개를 열었다 닫았다하는 정밀한 기구 설계 기술이 필요하다.

모바일용 카메라 모듈의 탑재한 조리개의 경우 대부분 실온에서 작동하지만 전장용의 경우 영하 40도, 영상 50도 등 가혹한 환경에서도 이상없이 작동해야 한다. 삼성전기는 핵심 부품의 내재화 및 독자적인 기구 설계 기술 바탕으로 신뢰성이 확보된 전장용 IRIS 카메라 모듈을 세계 최초 개발했다.

삼성전기는 모바일에서 축적한 기술을 토대로 고신뢰성의 전장용 카메라모듈을 개발·양산하며, 글로벌 자동차 업체와도 거래를 확대하고 있다.

업계 따르면 삼성전기의 전장용 카메라 매출 비중은 2023년 10% 초반에서 2025년 24% 수준으로 지속 성장할 것으로 예상된다. 전장용 센싱 카메라의 사양과 탑재 개수가 늘어나는 추세에 동사의 전기차용 카메라 모듈 매출과 비중 또한 꾸준히 성장 중이기 때문이다.

전장용 카메라 모듈 시장은 자율주행 기술이 발전함에 따라 고성장(차량 한대당 카메라 모듈 4~5개 → 20개까지 적용, 탑재량 지속적인 증가)이 예상되는데, 삼성전기는 IT용 카메라 모듈 기술력(Big Sensor, 가변조리개, 폴디드줌)을 바탕으로 전장용 카메라 모듈 시장에서도 선두 주자가 될 것이라고 강조했다. 

글로벌 시장조사업체인 CONSEGIC BUSINESS INTELLIGENCE에 따르면 전장용 카메라 모듈 시장 규모는 2023년 31억 불에서 2030년 85억 불로 연평균 약 13.8% 성장할 것으로 예상된다.