안종현 교수팀, 인간의 망막을 모사한 스마트 이미지 센서 기술 개발

밝거나 어두운 환경에 빠르게 적응해 물체 식별 가능

Nature Electronics 게재 및 Nature에 연구 하이라이트로 소개돼

[사진. (왼쪽부터) 안종현 교수, 김범진 박사과정 학생, Hoang Anh Tuan 박사과정 학생]

공과대학 전기전자공학부 안종현 교수팀의 김범진, 후앙 안투안(Hoang Anh Tuan) 박사과정 학생은 2차원 반도체 물질인 이황화몰리브덴(MoS2)이 가지는 독특한 광학적 특성을 이용해 인간의 망막을 모사한 스마트 이미지 센서 기반 기술을 개발했다.

연구팀이 개발한 2차원 반도체로 제작된 스마트 이미지 센서는 인간의 눈처럼 밝거나 어두운 주변 환경에 빠르게 적응해, 밝고 어두운 환경에서도 물체를 잘 식별할 수 있다.

기존의 실리콘 CMOS 기반 이미지 센서들은 동적 범위가 70dB 수준에 불과해 280dB 수준의 매우 넓은 동적 범위를 가지는 자연광을 정확히 표현할 수 없어 인간의 눈처럼 밝고 어두운 상황에서 빠르고 정확하게 물체를 인식하는 데 어려움이 있다. 반면 본 연구팀에 의해 개발된 스마트 이미지 센서는 167dB 수준의 넓은 동적 범위를 가져 더 넓은 광도 범위에서 물체 인식이 가능한 장점이 있다.

[그림. 차세대 반도체 소재인 이황화몰리브덴(MoS2)으로 제작된 스마트 이미지 센서는 사람의 망막을 모사해 밝고 어두운 환경에서 빠르고 정확하게 사물 인식이 가능하다.]

이 기술은 이미지 센서의 복잡한 회로와 동작 알고리즘을 간소화할 수 있어 향후 자율주행 자동차와 고속 생산조립라인 등에 필요한 고성능 광학 센서에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 연구는 한국연구재단 리더연구자사업 지원으로 홍콩이공대 Chai 교수 연구팀과 공동 연구로 진행됐다. 전자 분야 세계 최고의 국제학술지인 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics, Impact Factor 33.686, 상위 0.2%)’에 2월 3일 온라인 게재됐으며, 2월 8일 네이처(Nature)지에 연구 하이라이트(Research Highlight)로 소개됐다.

논문정보

● 논문제목: Bioinspired in-sensor visual adaptation for accurate perception

● 논문주소: https://www.nature.com/articles/s41928-022-00713-1