한국과학기술원(KAIST) 연구진이 어두운 도로 위 물과 아스팔트를 구분하지 못하던 기존 센서의 한계를 넘어 빛의 '방향'까지 읽고 스스로 반응을 바꾸는 차세대 편광 센서를 개발했다.

12일 KAIST에 따르면 기존 이미지 센서는 빛의 밝기 정보만을 감지하는 데 그쳐 물체의 방향성이나 표면 구조를 정밀하게 파악하는 데 한계가 있었으나, 생명화학공학과 서준기 교수 연구팀은 빛의 진동 방향까지 함께 인식할 수 있는 편광 기반 센서 기술을 개발했다.

텔루륨과 이황화레늄이라는 서로 다른 두 물질을 결합해 새로운 기능을 구현한 '이종구조'로, 방향에 따라 빛에 대한 반응이 달라지는 특성을 구현했다.

두 물질을 서로 교차하도록 정밀하게 쌓기 위해 연구팀은 원자층 단위로 물질을 정밀하게 쌓아 결정 구조를 제어하는 공정인 '에피택셜 원자층 증착'을 적용했다. 이를 통해 두 물질의 결정 구조가 정확히 맞물리도록 구현함으로써 기존 대비 높은 재현성과 안정적인 성능을 확보했다.

이 기술은 센서 자체가 데이터를 처리하는 '인-센서 컴퓨팅' 구조에 적용될 수 있어 복잡한 연산 과정 없이도 시간에 따라 변화하는 다차원 광학 정보를 효율적으로 처리할 수 있다.

실제 실험에서는 움직이는 물체 인식에서 95% 이상의 높은 정확도를 기록하며, 자율주행 및 의료 진단 등 다양한 분야에서 활용 가능성을 입증했다고 연구팀은 설명했다.

서준기 교수는 "이번 연구는 편광 정보를 활용해 보다 풍부한 시각 정보를 확보할 수 있는 인공지능(AI) 비전 기술의 새로운 기반을 제시한 것"이라며 "향후 저전력·고효율 AI 시스템 구현에 중요한 역할을 할 것"이라고 말했다.