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자연 시각 원리로 초슬림·고해상도 카메라 시대 연다
스마트 기기가 얇아질수록 한계로 지적돼 온 ‘카메라 두께 문제’를 근본적으로 해결할 기술이 등장했다. 우리 대학 연구진이 렌즈 돌출 없이도 140도의 넓은 시야를 구현하는 초박형 카메라를 개발했으며, 이는 의료용 내시경부터 웨어러블 기기, 초소형 로봇까지 다양한 분야에 적용될 것으로 기대된다.
우리 대학 바이오및뇌공학과 정기훈 교수와 전산학부 김민혁 교수 공동연구팀이 곤충의 시각 원리를 적용해, 아주 얇으면서도 넓은 화각을 자랑하는‘광시야 생체모사 카메라’를 개발했다고 7일 밝혔다. 연구팀은 머리카락 굵기 수준에 가까운 1mm 이하의 초박형 구조에서, 사람의 시야를 뛰어넘는 140도의 대각 시야각을 확보하는 데 성공했다.
고성능 광각 카메라일수록 다수의 렌즈를 겹쳐 써야 하기에 두께가 두꺼워질 수밖에 없는 구조를 갖는다. 이러한 한계를 극복하기 위해 연구팀은 기생 곤충인 제노스 페키(Xenos peckii)의 시각 구조에 주목했다.
일반적인 곤충의 겹눈은 넓게 볼 수는 있지만 해상도가 낮다는 단점이 있고, 단일 렌즈 기반 카메라는 해상도는 높지만 시야가 제한된다. 반면 제노스 페키는 여러 개의 눈이 장면을 부분 이미지 단위로 나누어 촬영한 뒤 이를 뇌에서 하나로 결합해 고해상도 영상을 완성하는 독특한 방식을 갖는다. 연구팀은 이 ‘분할 촬영 및 통합’ 원리를 카메라 구조에 도입해 얇은 두께와 고화질이라는 두 마리 토끼를 동시에 잡았다. 이는 기존 겹눈 기반 카메라의 낮은 해상도 문제와 단일 렌즈 기반 카메라의 좁은 시야 한계를 동시에 극복한 것이다.
연구팀은 여러 개의 작은 렌즈가 각각 다른 방향을 동시에 촬영한 뒤, 이를 하나의 영상으로 합쳐 선명한 장면을 만드는 방식을 구현했다. 특히 렌즈 모양과 빛이 들어오는 위치를 정교하게 조정해, 화면 가장자리까지 흐려지지 않도록 했다. 그 결과 중심뿐 아니라 주변부까지 고르게 선명한 영상을 얻을 수 있으며, 아주 가까운 거리에서도 안정적인 촬영이 가능하다.
두께 0.94mm의 초박형 구조를 갖춘 이 카메라는 공간 제약이 큰 다양한 분야에 혁신을 가져올 전망이다. 좁은 부위를 정밀하게 관찰해야 하는 의료용 내시경은 물론, 미세 로봇이나 웨어러블 헬스케어 장비의 영상 획득 효율을 크게 높일 수 있다. 이는 카메라 성능 향상을 위해 장치 크기를 키워야 했던 기존 설계 패러다임을 바꾸는 기술로, 초소형 기기에서도 고성능 영상 획득을 가능하게 한다.
또한 연구팀은 광학 영상 전문 기업인 ㈜마이크로픽스에 기술이전을 완료했으며, 내년 본격적인 상용화를 목표로 하고 있다.
정기훈 교수는 “기존 광각 카메라는 크기를 줄이면 해상도가 떨어지고, 해상도를 높이면 장치가 커지는 한계가 있었다”며 “자연계의 시각 원리를 적용해 초소형 구조에서도 넓은 시야와 안정적인 영상 품질을 동시에 확보했다”고 설명했다. 이어 “공간 제약 환경에서도 활용 가능한 새로운 영상 획득 방식”이라고 덧붙였다.
이번 연구는 KAIST 권재명 박사과정생이 제1 저자로 참여했으며, 세계적인 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 3월 23일 게재되었다.
※ 논문명 : Biologically inspired microlens array camera for high-resolution wide field-of-view imaging, DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-026-70967-2
이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 중견연구 사업과 보건복지부 한국보건산업진흥원의 한국형 ARPA-H 프로젝트 사업, 산업통상자원부 한국산업기술기획평가원의 소재부품기술개발 사업의 지원을 받아 수행됐다.
2026.04.07 조회수 1540 -
기술가치창출원, 창업지원 벤처 투자자 정기미팅(DCM) 개최
우리 대학이 창업과 기술사업화 확대를 위한 벤처캐피탈(이하 VC) 대표들과의 미팅을 5월 2일부터 이틀간 대전 롯데시티호텔대전에서 진행했다.
기술가치창출원이 주관하는 이번 행사는 우리 대학 교수진과 VC 대표들이 정기적인 만남(Department Capital Meeting, 이하, DCM)을 통해 상호 네트워크를 구축하는 자리다. 창업과 기술사업화에 관심 있는 교수들의 도전 정신을 장려하고 역량을 강화하는 취지로 21년 11월에 시작했다.
6회째를 맞은 올해 행사에는 미래과학기술지주, 블루포인트파트너스, 선보엔젤파트너스, 에이티넘인베스트먼트, 카이스트청년창업투자지주, 카이트창업가재단, 컴퍼니케이파트너스, 포스코기술투자, 프라이머사제파트너스, DSC인베스트먼트까지 총 10개의 중대형 투자 회사와 창업 초기 투자 VC 기관의 대표이사가 참여했다.
우리 대학에서는 김동규 교수(물리학과), 김민혁 교수(전산학부), 김세종 교수(경영공학부), 김윤기 교수(생명과학과), 김진우 교수(생명과학과), 임성갑 교수(생명화학공학과), 전상용 교수(생명과학과), 하동수 교수(조천식모빌리티대학원)까지 총 8명의 교원이 자리를 함께했다.
2일 진행된 'KAIST DCM 워크숍'에서는 김요한 DSC인베스트먼트 전무가 '바이오 산업 투자 현황 및 방향성' 주제로 발표했고, 오종훈 선보엔젤파트너스 대표의 '투자유치의 준비와 사업위기의 대비' 주제 발표가 이어졌다. 이후, VC 대표 · 우리 대학 교수진 · 기술가치창출원 관계자 · 창업원 관계자 간 토론이 진행됐다.
3일 열린 본 행사에서는 참석한 교수진들의 창업 경험 여부 및 창업 시기에 따라 두 개의 그룹으로 나누어 각각 초기 기술사업화에 적합한 자문과 중대형 투자에 적합한 자문을 진행했다.
이들은 연구 중인 첨단기술에 대한 사업화 아이디어를 공유했으며, 기술창업·신산업 발굴·기술이전·전략투자 파트너십·비즈니스 시뮬레이션 등에 대한 기술사업화 방안과 투자 방안도 함께 논의했다.
행사를 총괄한 이건재 기술가치창출원장은 "DCM 행사를 통해 VC 대표들과 교수들이 네트워크를 형성하고, 나아가 많은 교원창업기업이 우수한 기술사업화성과를 거두길 바란다"라고 전했다.또한, 산학협력센터 김성완 센터장은 "향후 DCM을 통해 창업 단계별 기업 현황에 따른 체계적 투자(Pre-seed/Angel, Seed, Series A,B,C) 지원 플랫폼을 강화하고 더 나아가 글로벌 투자를 받을 수 있는 프로그램으로 확장하고자 한다"라고 전했다.
2024.05.10 조회수 10772 -
김일두 교수, 젊은 세라미스트 상 수상
〈김일두 교수 포함 한국세라믹학회 수상자 사진〉
우리 대학 신소재공학과 김일두 교수가 11월 23일부터 3일간 코엑스에서 열린 2016년도 한국세라믹학회 추계학술대회에서 젊은세라미스트 상을 수상했다.
2014년 처음 제정된 젊은세라미스트 상은 세라믹 연구 분야에서 탁월한 연구 성과를 보여준 45세 이하 연구자에게 주어진다.
김일두 교수는 전기방사 방법으로 제조된 나노섬유 멤브레인을 활용한 응용 연구에서 우수한 연구 성과를 보여주고 있다. 2년마다 열리는 국제 전기방사 학회에서 키노트 강연과 두 차례의 기조강연을 했고, 2012년도 2회 국제전기방사 학회를 제주도에 유치한 경험도 있다.
전기방사 기술로 제조된 나노섬유는 평균 직경이 200~300 나노미터로 비표면적이 넓고 열린 기공 구조를 갖고 있어 황사 마스크용 필터, 항균 필터, 화장품용 마스크팩, 유해가스 검출 센서, 리튬-공기 전지용 촉매 소재 등 광범위한 분야에 응용 가능하다.
김 교수는 금속산화물 반도체 나노섬유를 초고감도 가스센서 소재로 활용해 유해환경 검출 및 날숨 가스를 분석하는 센서로 응용하고 있다. 또한 고분자 나노섬유 멤브레인을 활용해 가스 흡착에 따른 색 변화 센서, 2차 전지용 분리막, 화장품용 마스크팩 응용을 위한 연구 개발을 진행 중이다.
다공성 촉매 섬유를 활용한 리튬-공기 전지 연구도 활발히 수행 중이다.
김 교수는 지금까지 4건의 기술이전, 최근 5년간 상위 10% 논문 54편을 포함한 167편의 SCI 저널과 170여 건의 국내외 특허 등록 및 출원 실적을 보유했다.
이번 세라믹학회에서는 김 교수 외에도 신소재공학과 소속 학생 8명이 참여해 PACRIM11 우수논문상(장지수 박사과정), 양송포스터상 우수 논문(정준영 박사과정, 김동하, 김민혁 석사과정), 양송세라모그라피 장려 작품상(김남훈 박사과정, 김동하 석사과정) 등 6건의 상을 수상했다.
2016.12.01 조회수 23617