GM의 신규 특허는 자외선 LED 발광기 및 광촉매 코팅을 통해 터치 스크린 세정과 소독을 수행한다.

차량에 스크린이 등장하고 버튼은 사라졌다. 이러한 스크린을 터치하면 최소한 지문이 남을 수밖에 없고 최악의 상황으로는 세균 오염 가능성이 있어, 특히 공유 차량의 경우 보기에도 좋지 않고 위험할 수 있다. 하지만 과학적인 방법으로 이러한 상황을 개선할 수 있다. 는 오존이나 자외선을 통해 차량의 실내를 소독할 수 있는 여러 방안을 다루었지만, 2월 14일 GM이 획득한 특허 US 11,579,340 B2호는 터치 스크린 자체 세정 및 자체 소독을 설명하고 있다.

작동 원리

동 시스템은 살균력이 있어 상수도, 병원, 항공기 실내 소독에 사용되는 254~264nm UV-C 파장에 의존하지 않는다(미시간 주 소재 공급업체 GHSP의 차량 살균 시스템 Grenlite는 이러한 파장 사용을 제안한다). 그 대신 LED의 자외선 조명(일반적으로 365~405nm)이 터치스크린에 적용된 광촉매(photocatalytic) 코팅을 활성화한다. 해당 소재는 일반적으로 발수 기능이 있지만 UV광으로 활성화되었을 때(충분한 햇빛으로도 가능) 친수성을 띠며 공기 중의 수분을 흡수한다. 수분과 함께 해당 촉매는 효과적으로 표면의 유기 물질을 사멸하여 제거한다. 유사한 기술이 현재 자체 세정 태양광 패널 표면에 사용되고 있다.

광촉매 물질이란?

동 특허에 관한 연구는 이산화티타늄(TiO2)의 준안정(metastable) 광물 형태 아나타제(anatase) 등 금속 산화물로 코팅이 시작된다는 점을 시사한다. 해당 코팅이 광 스펙트럼에서 자외선이나 자외선과 가까운 부분에 밴드갭(band gap)을 보유해야 한다는 점이 핵심이다. 그후 코팅에 주기율표 D구역(중앙 아래 부분)의 전이 금속(transition metal) 등 다른 물질이나 질소 또는 불소와 같은 비금속 물질을 섞는다. 이를 통해 햇빛은 물론 LED가 제공하는 UV광에 의해서도 광촉매가 활성화되도록 밴드갭이 전환된다.

UV 추가가 화면 해상도/밝기에 영향을 주는가?

특허 일러스트는 UV LED 발광기 위에는 적색, 아래에는 녹색 발광기를 두고 양 측면에는 청색 발광기가 위치하는 모습을 나타낸다. UV광은 육안으로 볼 수 없으므로 발광 여부를 알아챌 수 없다. 하지만 이러한 영역에 가시광선 발광기가 없는 것이 화면의 해상도와 밝기 등에 영향을 주는지는 분명하지 않다(아마도 그렇지 않을 것으로 예상된다).

세정 프로그래밍 가능

특허는 여러 자동 및 시간별 세정 주기 및 더욱 많은 주의가 필요한 자주 사용하는 버튼 영역이 포함된 부분에 대한 구역별 세정을 다룬다. 또한 모든 터치스크린 타입(모바일, 공공 화면 등)에 적용 가능하다.