F-35를 선두로 한 선진 전투기 조종석 계기판은 전체 비행정보, 임무정보를 시현하는 각종 계기장비를 하나로 통합하여 대화면 시현기를 적용하는 추세이며, 조종사 인터페이스로 기존 버튼식에서 화면 전체에 조종사가 접근할 수 있도록 터치 인터페이스를 제공하고 있다. 현재 개발중인 KF-X 조종석 역시 20 × 8급의 대화면 시현기를 적용하여 다양한 임무 정보, 비행정보 및 체계 상태정보를 시현할 수 있도록 화면 Window Layout이 구성되고 있으며, 화면과 동등한 크기의 저항막 방식 터치스크린을 적용하고 있다.

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대화면 시현기에 적용되는 LCD의 특성상 상/하 Glass 내 액정이 채워지고 이를 전기적인 신호로 On/Off하여 영상을 시현하는 장치인데, 자체 광학특성상 상/하판이 일정한 간격을 유지해야만 빛샘현상 없이 정상적으로 영상을 시현할 수 있다. KF-X 요구도에 명시된 전투기 기준 진동프로파일(7.2Grms, 15~2000Hz)을 적용하여 다기능시현기에 대한 진동시험을 수행한 결과 3Grms 이상의 진동이 인가될 경우 빛샘패턴(Flickering)이 발생하여 영상을 정상적으로 인식할 수 없는 문제가 발생하였다. 현재 KF-X MFD 시현부는 LCD와 전문 터치스크린사이에 Air Gap을 배치하여 터치 및 LCD 유지보수성을 높이는 구조로 설계되어 있다. 그러나 항공기 진동이 인가될 경우 LCD의 상/하 Glass간의 진동 및 공진이 발생하게 되어 특정 패턴으로 빛샘현상이 발생하게 된다.

본 문제를 해결하기 위해선 전투기 진동이 MFD에 인가되지 않도록 진동차폐설계가 적용되어야 함을 알 수 있으며 이를 위해 전범위의 진동을 차폐할 수 있는 광학본딩방법과 국지적 공진주파수가 있을시 이를 차폐할 수 있는 완충제적용의 2가지 방법을 시도하였다. LCD와 터치스크린을 광학본딩(Optical Bonding)을 적용하여 전체적인 가진요소를 완화하였고 LCD 테두리 베젤부에 완충제와 EMI 가스켓을 적용하여 진동을 차폐할 수 있으면서 EMI 및 방진이 가능한 완충 구조를 적용하였다.

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금번 연구를 통해 향후 21.5인치의 대화면 LCD를 군용항공기에 적용할 경우 항공기 진동의 LCD 인가를 차폐하기 위한 광학본딩(Optical Bonding) 및 완충제 적용설계가 필수적으로 적용되어야 함을 알 수 있었다. 다만, 진동차단을 위한 광학본딩용 레진(접착제)을 적용할 시 군용장비 운용환경조건을 충족하고 그 신뢰성을 보장할 수 있는 레진과 본딩면 두께를 많은 실험을 통해 확인하여 적용해야 한다.

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출처 : 전투기용 대화면 시현기 진동에 따른 빛샘현상 방지를 위한 광학본딩 적용방안(한국항공우주학회 2019 추계학술대회)

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ps. 전에 적외선 터치라고 했는데 저항막 방식 터치스크린이네요