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'농게 눈' 본딴 수륙양용 카메라 개발 송영민 교수, 이달의 과학기술인상
이전 따개비의 접착성을 본따 지혈제, 염색약 개발이 되었습니다.
이번 농게 눈을 본때 개발된 파노라마형 수륙양용 렌즈 개발은 해상작전하는 군이나, 레져 분야에 유용하게 사용될 듯 합니다.
해양 생물 농게의 겹눈 구조를 모사해 360도 전방위 수륙양용 카메라를 개발한 송영민 광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부 교수가 이달의 과학기술인상 2월 수상자로 선정됐다.
과학기술정보통신부와 한국연구재단은 이달의 과학기술인상 2월 수상자로 송영민 GIST 전기전자컴퓨터공학부 교수를 선정했다고 1일 밝혔다. 이달의 과학기술인상은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만 원을 수여하는 상이다.
기존 광각 카메라는 넓은 화각을 갖기 위해 7~13매의 어안렌즈를 겹쳐 이용하기 때문에 부피가 크고 영상 왜곡이 발생하는 단점이 있었다. 최근 360도 화각을 갖는 카메라가 개발됐지만 통상 두 개 이상의 카메라에서 얻어진 영상을 합치는 방식이라는 한계가 있다. 화각은 카메라로 포착하는 장면의 시야각이다.
송영민 교수 연구팀은 갯벌 서식환경에 최적화된 상태로 진화한 농게의 눈에 주목했다. 농게는 아주 작은 홑눈들이 모인 겹눈이 전면에 돌출돼 전후좌우 360도를 동시에 볼 수 있다. 또 물속과 물 밖에서 모두 선명한 시야를 확보할 수 있다. 연구팀은 이러한 농게 눈 구조를 모사해 360도 파노라마영상을 확보하면서 수륙양용으로 사용 가능한 카메라를 개발했다.
또 농게 홑눈을 분석해 그 표면은 편평하지만 내부는 곡률과 굴절률이 서서히 바뀌는 구배형으로 진화해 물속과 물 밖에서 항상 초점이 맞는다는 사실을 밝혔다. 이를 바탕으로 물속에서도 초점이 잘 맞는 ‘구배형 렌즈’를 제작했다.
연구팀은 이 편평 구배형 렌즈를 이미지 센서와 결합했다. 렌즈와 포토다이오드로 구성된 광학시스템을 2㎝ 크기의 공모양 구조물에 집적해 왜곡 없는 영상획득이 가능한 카메라 개발에 성공했다. 포토다이오드는 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 다이오드다. 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’에 지난해 7월 게재됐다.
송영민 교수는 “이번 연구는 하나의 소형 카메라로 360도 수준의 넓은 화각을 구현한 최초의 사례”라며 “특히 농게의 눈 구조에 착안해 수륙양용 촬영이 가능한 카메라 개발한 점에서 생체모방 기술을 한 차원 진보시킨 연구로 평가된다”고 말했다. 이어 “앞으로 자율주행, 가상현실과 메타버스, 보안 및 정찰 분야 등에 폭넓게 적용될 것으로 기대된다”고 덧붙였다.
네이처 논문 파일
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