2020 퓨처 디자인 콘테스트 우승: 자동차/운송 부문 저잡음 라이다용 레이저

라이다용 저잡음 레이저

존 요스트(John Jost), 니콜라이 파블로프(Nikolay Pavlov), 그리고리 리하체프(Grigorii Likhachev), 토비아스 키펜베르크(Tobias Kippenberg), 피에르-이브 카탱(Pierre-Yves Cattin) - 마이크로알시스템즈 SA(로잔, 스위스)

HP 워크스테이션 수상

세상을 새로운 방식으로 보는 것은 많은 흥미로운 가능성을 열어줍니다. 빛 감지 및 거리 측정(LiDAR)은 레이저를 사용하여 거리를 매우 정밀하게 측정함으로써 바로 이를 수행합니다. 현재 자율주행의 핵심 기술 중 하나입니다. 라이다에 사용되는 기술은 종종 수백 미터 거리만 볼 수 있는 것으로 제한됩니다. 이 문제를 극복하려면 더 정밀한 색상의 소형 레이저가 필요합니다.

마이크로알(MicroR)의 소형 광학 레이저 기술은 레이저 색상의 순도를 1000배 향상시켜, 기존 기술이 잘 확립되지 않은 라이다 시장을 위한 다양한 색상의 소형 패키지로 제공합니다. 마이크로알은 라이다 시스템의 성능을 개선하고 범위를 확장하는 레이저를 판매할 예정입니다.

마이크로알은 광학 마이크로공진기(Optical Microresonators) 기술과 집적 포토닉 칩을 결합하여 소형, 정밀 레이저를 만듭니다. 광학 마이크로공진기는 빛에 대한 광학 필터 역할을 합니다. 필터는 '파인세스(finesse)'라는 지표로 정의되며, 광학 마이크로공진자는 모든 광학 필터 중 가장 높은 파인세스를 가집니다. 마이크로알은 초순수 결정으로 만든 최고 유형의 광학 마이크로공진자를 집적 포토닉 칩과 결합하는 특허 출원 중인 기술을 보유하고 있습니다.

마이크로알은 1년 내 제품 출시를 목표로 하이테크 레이저 제품을 시장에 선보이고 있습니다. 라이다는 다양한 새로운 애플리케이션을 위한 핵심 기술입니다:

• 자동차 라이다 기술: 2020년 3억 5,300만 달러 규모, 연평균 성장률(CAGR) 29.6%.
• 풍향 모니터 시장: 2020년 4억 달러 규모, CAGR 12%.

마이크로알은 유럽우주국(ESA)과 스위스 우주센터와 레이저 기술 계약을 체결했으며, 여러 레이저 제조사들이 초기 프로토타입으로 작업 중입니다.

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가작(HONORABLE MENTIONS):

CITS 연소 엔진 기술

바질 반 루옌(Basil Van Rooyen), CITS 엔지니어링 PL, 뉴사우스웨일즈, 호주

크랭크케이스 독립 2행정(CITS) 기술은 2행정의 단순성, 낮은 유지보수, 우수한 중량/비용 대비 출력 비율을 유지하면서 윤활과 배출가스 부담을 제거합니다. 통합 바이패스 밸브가 있는 피벗팅 저저항 흡기 밸브가 스로틀을 대체하여 출력을 제어합니다. 이 기술은 더 부드러운 작동과 조용한 배기를 구현합니다.

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이중 레이디얼 갭 전기 모터 차량 개조 키트

브라이언 프루처(Bryan Prucher), 렉트로모티브(Lektromotiv), 클락스톤, MI

이 전기차 개조 키트는 직접 구동 애플리케이션에서 이중 레이디얼 갭, 고출력 밀도, 저RPM DC 전기 모터를 사용하여 기존 내연기관 차량을 완전 전기 동력으로 변환합니다. 키트는 전륜 또는 후륜 구동 차량에 직접 구동 동력을 제공하도록 구성할 수 있습니다.

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4행정 내연기관의 미래

제프 잉글랜드(Jeff England), 게리 코튼(Gary Cotton), 로버트 맥린(Robert McLean), 그레이스 캐피탈 파트너스, 리틀록, AR

글라이드밸브(GlideValve) 엔진 기술은 엔진 '밸브 이벤트'를 최적화하고 밸브 플로트(valve float)를 사실상 제거하는 전기-공압 밸브 작동 시스템(EPVAS)입니다. 밸브 내부를 통해 공기를 이동시키고 밸브 외부에 링으로 밀봉함으로써 엔진의 체적 효율을 증가시킵니다.

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2세대 RADIALcvt (무단변속기)

얀 나우데(Jan Naude), 바리박스 CVT 테크놀로지스, 요하네스버그, 남아프리카

RADIALcvt는 트랙션 드라이브 기술을 새로운 기계적 구성으로 활용하여 트랙션 드라이브의 고기계적 효율에 기여하는 요소들을 최적화하는 다중 병렬 동력 경로형 CVT입니다. 순수 전기차, 하이브리드, 내연기관 차량뿐만 아니라 산업용 애플리케이션에도 적용 가능합니다.

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올해 다른 부문 수상작 보기:

• 대상(GRAND PRIZE WINNER)
• 의료(MEDICAL)
• 항공우주 및 방위(AEROSPACE & DEFENSE)
• 소비자 제품 디자인(CONSUMER PRODUCT DESIGN)
• 전자/센서/IoT(ELECTRONICS/SENSORS/IOT)
• 제조/로봇/자동화(MANUFACTURING/ROBOTICS/AUTOMATION)
• 지속가능 기술/미래 에너지(SUSTAINABLE TECHNOLOGIES/FUTURE ENERGY)