홍콩대 연구진, ‘600만불의 사나이’처럼···생체공학 인공눈 개발


사람눈 크기···빛에 민감한 나노와이어를 망막·시각 피질로 사용


   만화나 영화 속에만 등장하던 바이오닉(생체공학) 인공 눈(안구) 실현이 더 가까워진 것 같다. 1970년 대에 인기리에 방영됐던 미국드라마 ‘600만불의 사나이’ 주인공은 물론 최근 국내 영화채널에서 방송 중인 드라마 ‘루갈’ 속 주인공의 인공눈 같은 것이다. 드라마 속 주인공들의 눈은 육안으로는 잘 보이지 않는 먼 곳을 줌인해서 보거나 엄청난 범죄 데이터베이스를 눈에 띄워 볼 수 있는 것으로 설정돼 있다.


홍콩대학교 연구원들이 이미 휴머노이드 로봇에 더 나은 시각적 입력을 제공하거나 심지어 시각 장애인의 시력 회복에 사용될 수 있는 바이오닉 눈 시제품을 개발했다. 당장 이 시제품 인공 눈은 ‘E’,‘I’, 그리고 ‘Y’세 글자를 인식했다. (사진=테크스팟)


 

Scientists say new bionic eye could be better than the real thing


(CNN) - A new bionic eye could offer more than a chance to see the world with perfect vision.

That's according to a study in the journal Nature, published this week.




Researchers with the Hong Kong University of Science and Technology are working on a prototype they call "E-C EYE." It stands for Electro-Chemical EYE.


The robotic eye is the same size and shape of a human eye, but researchers say their eye could be better than the real thing one day.


Scientists say it has the potential to see further distances and could even give humans the ability to see in the dark.

That's all because of the technology they use in the device.



Right now it's still a work in progress. They say the "E-C EYE" can only recognize a few letters in the alphabet.

So the device still has a long way to go.


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https://www.kcrg.com/content/news/Scientists-say-new-bionic-eye-could-be-better-than-the-real-thing-570744261.html


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세계적 과학잡지인 ‘네이처’는 지난 20일(현지시각) 홍콩대학교 연구진이 개발한 인간의 시야를 초인적 영역으로 증강시켜 주면서 더 멀리 보고, 야간에도 잘 보게 해 주는 바이오닉 눈 시제품 개발 관련 과정을 기술한 논문을 게재했다.


이 인공 눈의 명칭은 ‘전자 화학 눈(Electro Chemical Eye)’이며 줄여서 ‘EC-아이(EC-Eye)’로 불린다. 크기와 모양은 사람의 눈알과 같다. 또한 빛에 민감한 나노와이어 뭉치를 망막과 시각 피질로 사용한다. 인공눈의 생물학적 유사성은 여기까지다.


홍콩대 과학자들은 이 장치가 인간의 눈보다 훨씬 더 민감할 수 있다고 말한다. 이 인공눈은 더 작은 물체를 더 먼 거리에서 볼 수 있을 뿐 아니라 가시광선 대역과 적외선 대역을 구별할 수 있다고 했다. 이론적으로 이 눈은 인간에 이식돼 시력을 회복시켜 줄 뿐 아니라 어둠 속에서 볼 수 있는 능력을 포함한 초인적인 시력을 제공한다.


홍콩대가 개발한 인공 눈의 구조. 빛을 받아들이기 위해 나노와이어 100가닥을 사용해 현재 해상도는 100화소에 불과하다. 연구진은 와이어 수를 더 늘려 해상도를 높일 계획이다. (사진=네이처)


인디펜던트지는 보다 즉각적인 실용화를 위해 휴머노이드 로봇에 개념 증명을 적용함으로써 로봇을 더 인간화할 수 있다고 지적했다.




홍콩대 연구진은 논문에서 “인간의 눈을 모방하는 인공 시각 시스템은 로봇공학 같은 자율 기술에서도 마찬가지로 필수적”이라며 “특히 휴머노이드 로봇의 경우 우수한 기기 특성 외에도 인간과 로봇이 친화적으로 상호작용할 수 있도록 시각 시스템 외관이 인간과 닮아야 한다”고 말했다.


이 인공눈이 작용하는 방식은 생물학적 눈과 아주 흡사하다. 눈 앞쪽 렌즈에 투사된 빛은 인공 나노와이어 망막에 집중된다. 빛 데이터는 전선을 통과하는데, 이는 시각적 피질 역할까지 한다. 이 정보를 컴퓨터가 해석한다. 이 눈은 심지어 빛 조리개 역할을 하는 홍채도 가지고 있다.


만화나 영화속에 등장하는 바이오닉(생체공학) 안구(눈) 실현이 더 가까워진 것 같다. 1970년 대에 우리나라에서도 인기리에 소개됐던 미국 만화 원작 배경의 ‘600만불의 사나이’ 주인공 스티브 오스틴 대령은 바이오닉 눈을 이식한 인물로 등장한다.(사진=코믹 바인)




초기 단계의 인공눈 시제품은 ‘E’, ‘I’, ‘Y’자를 인식할 수 있었는데, 연구자들은 이것이 돌파구라고 말한다. 물론 이 기기가 갈길은 여전히 멀다. 알파벳 인식이 제한적인 것은 매우 낮은 시스템의 분해능 때문이다. 현재 망막은 선 하나마다 하나의 픽셀(화소)을 나타내는 100개의 나노와이어로 구성돼 있다. 따라서 기본적으로 이 인공눈의 시각 데이터는 10x10 화소에 불과하다.


그러나 연구팀은 더 많은 작업을 통해 인간의 눈보다 더 뛰어난 해상도의 시제품을 개발할 수 있다고 말한다. 나노와이어는 매우 미세(1나노미터=10억 분의 1 m)하기 때문에 연구원들은 생물학적 눈에 있는 것보다 10배 더 많은 광수용체를 망막에 넣을 수 있다고 말한다. 더 많은 나노와이어 다발로 적외선까지 보게 하겠다는 얘기다.


EC-아이는 우리가 최근까지 보아온 잠재적 인간 기능 증강에 대한 가장 최근에 나온 돌파구다. 다른 연구팀들은 팔과 다리 의족에서 모두 약진을 이루었고, 일부는 유기적 신경을 합성 물질과 성공적으로 연결시켰다.

이성원  sungwonly09@gmail.com 로봇신문사

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Posted by engi, conpaper Engi-

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