국립창원대 안종태 교수팀, 세계 최초 ‘편광 감응형 인센서 컴퓨팅 기술’ 개발 > news

자율주행·의료영상 등 미래 영상처리 기술 패러다임 전환 기대
세계 최고 감도·속도 동시 달성… 영상처리용 AI 하드웨어 혁신 신기술 주목

[창원(경남)=데일리한국 손충남 기자] 국립창원대는 반도체물리학과 안종태 교수가 한국과학기술연구원(KIST), 부산대학교와의 공동 연구를 통해 세계적인 과학저널 Nature Communications에 새로운 영상처리 기술을 발표했다고 24일 밝혔다.

이번 연구는 ‘편광 감응형 인센서(In-Sensor) 컴퓨팅 기술’을 세계 최초로 제안하고 구현한 성과로, 기존 영상처리 시스템의 구조를 근본적으로 혁신하는 미래형 반도체 및 인공지능 이미지 센서 개발의 전환점으로 평가받고 있다.

연구진은 좌우 회전의 원형 편광(CPL, Circularly Polarized Light)을 구분할 수 있도록 2차원 반도체 물질과 카이랄(Chiral) 유기 구조를 결합한 하이브리드 소자를 개발했다. 이 소자는 세계 최고 수준의 편광 감도(g-factor ±1.90)와 4마이크로초(μs)의 초고속 응답 속도를 동시에 달성하며, 근적외선 영역에서 정밀한 영상 처리가 가능하다.

또한 해당 소자는 빛이 들어오는 순간부터 즉시 영상을 분석할 수 있어, 기존 영상처리 방식과 달리 디지털화 및 후속 연산 과정을 생략함으로써 시스템의 지연과 전력 소모를 획기적으로 줄이는 장점이 있다.

이번 연구의 제1저자인 KIST 이제준 박사는 “MNIST, Fashion-MNIST와 같은 실제 인공지능 학습 이미지에 본 기술을 적용한 결과 인식률이 크게 향상됐으며, 센서의 편광 상태 조절만으로 동일한 하드웨어에서 윤곽선 검출, 노이즈 제거 등 다양한 필터링을 전환할 수 있는 ‘혼합 멀티모달 영상처리’가 가능하다”고 설명했다.

안종태 교수는 “광학, 나노소자, 인공지능 알고리즘이 융합된 이번 기술은 자율주행, 의료 영상, 보안, 양자 영상 등 다양한 산업 분야에 적용될 수 있는 차세대 핵심 원천기술”이라며, “국립창원대는 이번 연구를 계기로 반도체·나노소자 기반 미래형 영상 시스템 분야 연구를 고도화하고, 지역 반도체 산업과의 연계도 강화해 세계적 경쟁력을 갖추겠다”고 밝혔다.

이번 연구는 국립창원대 안종태 교수, KIST 양자기술연구단 황도경 박사, 부산대 고분자공학과 안석균 교수 연구팀의 협력으로 수행됐으며, 국립창원대 G-램프(LAMP) 사업과 2024학년도 신진교원 연구비 지원 사업의 후원을 받아 진행됐다.