부산대 연구팀, '인간 망막' 닮은 차세대 이미지 센서 개발

(부산=뉴스1) 윤일지 기자 = 부산대학교는 전기전자공학부 심현석 교수 국제공동연구팀이 인간의 망막처럼 빛을 보고 처리하고 기억하는 기능을 하나의 구조에서 동시에 수행하는 차세대 곡면형 뉴로모픽(뇌신경모사형) 이미징 소자를 개발했다고 20일 밝혔다.

연구팀은 실리콘 태양전지와 전해질 기반 시냅스 트랜지스터를 직렬로 연결한 캐스케이드 구조를 통해 인간 망막에서 나타나는 시냅스 촉진 특성을 높은 수준으로 구현했다.

연구팀에 따르면 일반적인 이미지 센서는 빛을 전기 신호로 변환하는 역할에 주로 머물며, 인식·판단 등 고차 처리는 별도의 인공지능 프로세서가 담당한다. 이 과정에서 데이터 이동이 과도해져 병목 현상, 전력 소모 증가, 처리 지연이 발생하는 문제가 꾸준히 제기돼 왔다. 반면 인간의 망막은 빛을 감지하는 동시에 신경 신호를 '전처리'하는 고효율 구조를 갖는다.

연구팀은 태양전지가 빛을 전기 신호로 변환하고 해당 전기 신호가 시냅스 트랜지스터의 입력으로 다시 사용되는 2단 캐스케이드 시냅스 메커니즘을 제안했다.

한국을 비롯해 미국·중국·홍콩 등 글로벌 연구진이 참여한 이번 연구 성과는 향후 차세대 인공지능(AI) 카메라, 자율주행 및 로봇 비전, 인간-기계 인터페이스(HMI), 인공 시각 보조 기술 등 다양한 분야에서 저전력·고효율 뉴로모픽 비전 플랫폼으로 활용될 것으로 기대된다.

심현석 부산대 교수는 "이번 연구를 통해 인간의 시각 경로처럼 '보고 처리하고 저장하는' 전자 시스템 구현에 한 걸음 더 다가갈 수 있게 됐다"고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 '네이처 일렉트로닉스' 온라인판 1월 7일 자에 게재됐다.

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