- 과학향기 Story
- 에피소드
에피소드
'갑오징어 눈' 닮은 고해상도 카메라
<KISTI의 과학향기> 제3834호 2023년 02월 27일광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부 송영민 교수, 서울대 화학생물공학부 김대형 교수, 부산대 전자공학과 이길주 교수팀이 갑오징어의 눈을 모방해 불규칙한 빛 조건에서도 고대비·고해상도 영상을 얻을 수 있는 카메라 시스템을 개발했다.
갑오징어는 바닷속 불리한 환경에서도 눈을 이용해 먹잇감을 손쉽게 잡을 수 있다. 위쪽 빛은 차단하고 아래쪽 빛은 많이 받아들이기 위해, 동공이 W자 모양이 돼 빛 조건을 조절하기 때문이다.또 망막에는 아래쪽 빛이 들어오는 영역에 광(光)수용체들이 밀집돼 있어 먹잇감이 지나다니는 아래쪽으로 고해상도의 시력을 구현한다.
연구팀은 구형 렌즈 앞 조리개를 갑오징어의 동공 모양과 같이 W자형으로 만들어 위쪽에서 강하게 들어오는 빛을 효과적으로 감소시켰고 광다이오드가 과하게 노출되지 않게 했다. 또 갑오징어 망막처럼 관심 영역이 영상으로 맺히는 영역에 광다이오드 픽셀을 밀집시켜 고해상도 영상을 효율적으로 얻게 했다.
기존 카메라 시스템은 불규칙한 빛 조건에서 영상을 얻은 후 소프트웨어로 개선하는 후처리 방식이지만, 이 시스템은 하드웨어 자체에서 빛 조건을 조절해 질 높은 영상을 수집할 수 있어 효율적인 영상 처리가 가능하다. 또 원통형 광다이오드에 유연하게 밀착되는 탄소나노튜브 기반 편광 필름을 제작해 편광 방향에 따라 빛이 흡수·투과되게 하고 명암 대비를 높여 더욱 선명한 영상을 획득할 수 있다.
이 시스템은 시각적으로 변화하는 환경에서 사용하는 자율주행차, 이동형 로봇, 드론 등에서 고품질 영상을 얻기 위한 카메라 시스템으로 활용될 것으로 전망된다. 송영민 교수는 "큰 면적을 가진 원형으로 변경이 가능한 가변 동공을 제작할 경우, 주간뿐만 아니라 야간에도 활용이 가능한 고품질 카메라 시스템을 구현할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
해당 연구 결과는 '사이언스 로보틱스(Science Robotics)'에 게재됐다.

추천 콘텐츠
인기 에피소드
-
- 질문에만 답해도 꿀잠 여부 예측해주는 알고리즘 개발
- 김재경 KAIST 수리과학과 교수와 주은연‧최수정 삼성서울병원 교수, 김지현 이화여대 서울병원 교수팀이 번거로운 검사 없이도 수면 질환 위험도를 예측하는 알고리즘 ‘슬립스(SLEEPS‧SimpLe quEstionnairE Predicting Sleep disorders)’를 개발하고 공개했다. 수면은 정신적‧신체적 건강에 주요한 영향을 미친다. 성인 ...
-
- 누에 단백질로 안전하고 친환경적인 인공 심장판막 개발
- 정세용 세브란스병원 소아심장과 교수와 홍진기 연세대 화공생명공학과 교수 공동 연구팀이 누에나방의 유충인 누에가 만들어 내는 천연 단백질로 기존보다 내구성을 높인 심장판막질환용 인공 판막을 만드는 기술을 제시했다. 이는 심장판막질환 환자의 안정성과 편의성을 높이는 동시에 친환경적인 효과도 기대된다. 심장판막 4개는 열리고 닫히면서 혈류의 흐름을 조절...
-
- 수많은 마이크로 LED 칩 중 원하는 색깔만 전사해주는 기술 개발
- 이건재 KAIST 신소재공학과 교수팀이 대량의 마이크로 LED 칩 중, 색깔별로 원하는 칩만 선택해 전사할 수 있는 기술을 개발했다. 마이크로 LED는 기존 OLED보다 전기적·광학적 특성이 우수하며, 머리카락 두께인 100μm(마이크로미터) 이하 크기의 무기물 LED 칩을 활용하는 차세대 디스플레이용 광원이다. 마이크로 LED를 상용화하려면 성장...