'초고속 촬영도 고감도 이미지로' 곤충 눈 닮은 카메라 개발

KAIST "초당 9천120프레임 촬영…보안·의료 영상 등에 활용"

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국과학기술원(KAIST) 바이오·뇌공학과 정기훈 교수와 전산학과 김민혁 교수 연구팀은 곤충의 시각 구조를 본떠 초고속 촬영으로도 고감도의 이미지를 얻을 수 있는 카메라를 개발했다고 16일 밝혔다.

고속 카메라는 빠른 움직임을 포착하는 데 유리하지만, 프레임률을 높일수록 빛을 수집할 수 있는 시간이 줄어들어 어두운 환경에서는 선명한 이미지를 얻기 어렵다.

연구팀은 곤충의 겹눈을 본떠 고속 촬영과 고감도를 동시에 구현할 수 있는 소형 카메라 시스템을 개발했다.

곤충의 겹눈은 빠르게 움직이는 물체를 병렬적으로 감지하며, 어두운 환경에서는 감도를 높이기 위해 시각세포가 몇 시간의 신호를 합쳐 반응한다.

연구팀이 개발한 두께 1㎜ 이하의 매우 얇은 초소형 카메라는 곤충의 겹눈 구조처럼 여러 개의 독립적인 마이크로렌즈로 영상을 촬영하고, 서로 다른 시간대를 병렬적으로 합산함으로써 빛의 밝기가 낮은 환경에서도 높은 감도를 낼 수 있다.

기존 고속 카메라 대비 최대 40배 더 어두운 물체도 포착할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

실제 실험을 통해 분당 1천950차례 회전하는 원판을 초당 9천120프레임으로 안정적으로 촬영했고, 디스크의 속도도 정확하게 측정했다.

이동식 카메라 시스템, 보안 감시, 의료 영상 등 다양한 분야에서 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스'(Science Advances) 이달 호에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr

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