사람 안구 능가하는 인공안구 등장
2020-06-01 19:30

영화 속에서나 보던 사이보그의 인공 안구가 실제 탄생하리라는 기대가 증폭됐다.

홍콩과학기술대학교 연구팀은 지난달 말 국제학술지 네이처를 통해 첫 공개한 인공안구에 대한 의학·산업계 문의가 하루 30여건 넘게 들어왔다고 1일 밝혔다.

연구팀이 개발한 인공안구는 인간의 안구 구조를 바탕으로 정밀하게 제작됐다. 빛에 대한 감도는 실제 안구와 맞먹을 만큼 민감하다. 반응 속도는 이미 인간 안구를 능가했고 시력 역시 훨씬 좋다는 게 연구팀 설명이다.

이 인공안구는 실제 안구의 망막 구조를 모델로 삼았다. 인간의 눈에 갖춰진 넓은 시야와 높은 해상도는 안구 뒤편의 돔 모양을 한 망막 덕분이다. 

홍콩과기대 연구팀이 개발 중인 인공안구 <사진=홍콩과기대(HKUST) 공식 홈페이지>

연구팀이 망막 구조를 기반으로 만든 인공망막에는 곡선형 산화알루미늄막과 칼슘·티탄의 산화광물 페로브스키석(perovskite)이라는 감광 소재로 만든 나노센서가 장착됐다. 이를 통해 입력된 시각정보는 빠른 속도로 외부 처리 회로로 전달된다. 이는 인체의 시신경이 안구를 통해 들어온 신호를 뇌로 전달하는 과정과 흡사하다.

인공안구의 빛에 대한 감도는 인간의 그것과 동등하다. 보통 사람이 사물을 식별할 정도의 밝기라면 충분히 제 기능을 발휘한다. 더욱이 빛의 변화를 검출하는 속도는 30~40㎳(밀리초)로, 40㎳인 인간과 동일하다.

반면 시야각이 100°이기 때문에 150°인 인간을 현재로선 당해낼 수 없다. 다만 일반적으로 사용되는 이미지센서가 70°도인 것을 감안하면 이전 기술보다는 훨씬 진보했다.

해상도는 엄청난 수준이다. 어디까지나 이론이지만 인공안구는 진짜보다 훨씬 높은 해상도를 실현할 수 있는 잠재력을 가지고 있다.

연구팀 관계자는 “인공안구의 광센서는 1㎠당 4억6000만개”라며 “인간의 망막 안에 있는 빛 감지 세포가 1000만개인 것을 감안하면 압도적으로 앞선다”고 설명했다. 

단 이 광센서의 성능을 최대한 발휘하기 위해서는 각 센서의 정보를 개별적으로 취급해야 한다. 현시점에서는 접속되는 배선의 굵기가 1㎜나 돼, 센서 모두에 배선을 연결할 수는 없다. 기껏해야 100가닥 정도 연결이 가능해 이 수준으로는 100픽셀의 영상을 얻는 게 고작이다.

이윤서 기자 lys@sputnik.kr 

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