KAIST, 곤충 눈 구조 모방한 '초박형 카메라' 제시

한국과학기술원(KAIST)은 바이오 및 뇌공학과 정기훈 교수 연구팀이 독특한 눈 구조를 가진 곤충 제노스 페키(Xenos peckii)를 모사한 초박형 디지털카메라를 개발했다고 20일 밝혔다.

제노스 페키는 말벌에 기생하는 곤충이다. 수백 또는 수천 개의 빛 감각기(낱눈) 각각에 개별 영상이 맺히는 아주 독특한 겹눈을 가지고 있다.

겹눈은 낱눈(오마티디아·ommatidia)이 모인 구조다.

각각의 낱눈들에게서 한 개의 영상을 얻는 일반적인 겹눈 곤충과는 다르다.

연구팀이 제노스 페키 눈을 모사해 개발한 카메라 렌즈는 2㎜ 이내의 매우 작은 크기다. 수십 개의 마이크로프리즘 집합체 구조(어레이)와 마이크로렌즈 어레이로 구성했다.

마이크로프리즘과 마이크로렌즈가 한 쌍의 채널을 이루며, 각각의 채널 사이 빛을 흡수하는 중합체가 있어 채널 간 간섭을 막는다.

각각의 채널은 화면의 다른 부분들을 보고 있도록 설계했다. 각 채널에서 관측된 영상을 하나의 영상으로 복원하도록 처리하는 원리가 기술에 적용됐다고 연구팀은 설명했다.

이를 통해 넓은 광시야각과 높은 분해능을 확보했다. 상용화를 위한 추가 연구가 성공적으로 진행되면 내시경이나 웨어러블 기기에 적용할 수 있을 것으로 연구진은 내다봤다.

정기훈 교수는 "기존 센서 구조에 마이크로 카메라를 완전히 장착한 첫 번째 시험판(데모)"이라며 "초박형 카메라를 제작하는 새로운 방법을 제시한 것"이라고 말했다.

금동민·장경원 박사과정생이 주도한 연구 논문은 국제 학술지 '빛:과학과 응용'(Light:Science ＆ Applications) 지난달 24일자에 게재됐다.

조재근 기자 [e-mail]