[뉴프런티어] 포스텍 QPID연구실, '3차원 광양자테 무지개 레이저'로... 인공지능 몸짓인식 기술 공략

최근 세계의 광학응용기술 시장에서 연 9%의 고속성장을 자랑하는 분야가 독일의 머신비전(Machine Vision) 산업이다.

머신비전 분야에서 세계적인 선도 기업인 미국 Cognex는 최근 3D 머신비전 기술 분야에 특화된 독일의 EnShape를 인수, 세계 최초 ‘다중 스마트 카메라 비전시스템’ 을 선보여 눈길을 끌었다.로봇형 3차원 생산현장을 검수할수 있는 제품이다.

이 제품에는 제4차 산업혁명을 이끌 주역으로 예상되는 인공지능(AI) 비전의 일례로 수직형 레이저(VCSEL) 광원의 왕복 및 시차분석으로 위치점들을 인식하는 ‘몸짓인식기술(Gesture Recognition:GR)’ 이 탑재됐다.

포스텍 전자전기공학과 QPID(Quantum Photonics IC Design)연구실의 권오대 교수(사진)팀은 1MB 이상으로도 집적 가능한 세계 유일의 기술인 ‘광양자테(Photonic Quantum Ring:PQR) 레이저’ 발명에 성공하면서 기존 레이저기술의 한계를 뛰어 넘은 것으로 평가받았다.

기존 VCSEL 구조의 활성양자 우물층 둥근테 영역이 동심원형 양자선(PQR)구조로 전환되면서 최소 전류구동을 기록했다.

정부는 ‘테크비즈코리아(Tech Biz Korea) 2016’ 행사중 ‘2017년 정부 R&D 사업설명회’에서 4차산업혁명 시대를 위해 ‘와해성 기술(Disruptive Technologies)’ 개발의 중요성을 강조한 바 있다.

연구실은 유사한 구조의 VCSEL(혹은 LED)에는 불가능한 이중나선형 다중정상파가 PQR 주위에서 3차원 ‘무지개발진’을 생성하는 특성을 밝혀냈고, 이는 최근 인공지능 비전의 원천기술로 부상했다.

복잡한 3차원 위치정보 대신에 PQR 무지개 레이저 칩의 3차원 공간-스펙트럼(3DSS)원리는 지향각 ‘파장(ω1, ω2, ω3, t)’의 정보를 즉시 제공한다는 것이다. 혁신적인 머신비전이나 몸짓인식기술을 앞세워 인공지능을 상용화한다면 해외 시장까지 공략할 수 있다.

권오대 교수는 “장기 침체에 빠진 LED 업계의 활로 모색이 필요한 상황에서 LED의 와해성 기술 개발을 위해 모두가 힘을 모아야한다”며 “차별화된 기술 경쟁력 확보만이 그 대안이 될 것”이라고 조언했다.