'곤충 눈 모방' 0.01초 초고속 동작 인식한다

연세대 연구팀 광센서 개발

국내 연구진이 곤충의 눈을 모방해 초고속 동작을 인식할 수 있는 광학 센서를 개발했다.

곤충. 자료사진. 기사와 관련이 없음

연세대는 안종현 전기전자공학과 교수와 김범진 박사과정생 연구팀이 이차원 반도체 소재인 이황화몰리브덴(MoS2)의 독특한 광학적 특성을 이용해 곤충 눈의 시각 신경 기능을 모사한 광센서를 개발했다고 21일 밝혔다. 기존 컴퓨팅 분야에서 난제로 여겨지던 효율적 동작 인식 문제에 대한 해결책을 제시했다는 평가다.

연구팀은 파리와 같이 날아다니는 곤충들의 눈이 갖는 독특한 점진적 신경세포(Graded Neuron) 구조가 지금까지 개발된 어떠한 반도체 이미지 센서보다도 훨씬 효율적으로 초고속 동작 인식 성능을 보여 준다는 점에 착안해 곤충 눈의 신경 구조를 모방한 광센서를 개발하고자 했다.

이차원 소재 MoS2 기반 모션 인식 광센서 연구 결과. 구현된 광소자는 매우 느린 움직임부터 매우 빠른 움직임까지 높은 정확도로 인식하는 것이 가능하다. 그림출처=연세대

연구팀은 이차원 반도체 소재인 이황화몰리브덴(MoS2)이 지니는 독특한 광학적 성질을 이용해 곤충 눈의 신경세포 기능과 유사한 특성의 광센서를 구현하는 데 성공했다. 연구팀이 개발한 이황화몰리브덴 광센서는 초당 1200 bit의 정보 전달이 가능하다. 0.01초부터 1000초까지의 시간분해능과 99.2%의 높은 정확도로 물체의 움직임을 인식할 수 있다. 향후 자율주행 자동차, 로봇, 머신 비전(Machine Vision)과 같은 다양한 분야에 응용 가능할 것으로 기대된다.

이번 연구 결과는 나노기술 분야 국제학술지 ‘네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)’에 이날 온라인 게재됐다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr