- 초당 1,200 bit 정보 전달, 99.2%의 높은 정확도 구현
- 자율주행 자동차, 로봇, 머신 비전 등 다양한 분야에 활용 가능
- 논문, 나노기술 분야 SCI급 국제 학술지 ‘Nature Nanotechnology’ 게재
[위즈뉴스] 국내 연구진이 참여한 국제공동연구진이 곤충의 눈을 모사한 초고속 동작 인식 광센서를 개발했다.
연세대는 21일, 전기전자공학과 안종현 교수 연구팀이 이차원 반도체 소재인 이황화몰리브덴(MoS2)의 독특한 광학적 특성을 이용해 곤충 눈의 시각 신경 기능을 모사함으로써 기존 컴퓨팅 분야에서 난제로 여겨지던 효율적 동작 인식 문제에 대한 해결책을 제시했다고 밝혔다.
이번 연구는 홍콩이공대학교 차이 양(Chai Yang) 교수 연구팀과 국제공동연구로 진행됐다.
이번 연구결과를 담은 논문은 나노기술 분야의 SCI급 저명 국제학술지인 ‘네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology, IF=40.523)’ 4월 20일자 온라인판에 게재됐다.
논문명은 'Optoelectronic graded neurons for bioinspired in-sensor motion perception'이며, 연세대 안종현 교수와 홍콩이공대 차이 양 교수가 공동 교신저자로, 김범진 박사과정생이 제1저자로 참여했다.
"파리 같은 곤충들의 눈, 어떤 반도체 이미지 센서보다 효율적인 동작인식 성능 보여"
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"고 밝혔다.
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 1,200 bit의 정보 전달이 가능하며, 0.01초부터 1,000초까지의 시간분해능과 99.2%의 높은 정확도로 물체의 움직임을 인식할 수 있다.
[그림 설명] 이차원 소재 MoS2 기반 모션 인식 광센서 연구 결과. 구현된 광소자는 매우 느린 움직임부터 매우 빠른 움직임까지 높은 정확도로 인식하는 것이 가능하다.
이번 연구 결과는 향후 자율주행 자동차, 로봇, 머신 비전(Machine Vision)과 같은 다양한 분야에 응용 가능할 것으로 기대된다.
이번 연구는 한국연구재단 리더연구자사업의 지원으로 수행됐다.
