GIST, 이차원광학 필터 배열 기반 소형분광기 개발 디지털 신호처리 기술 이용…국제 학술지에도 게재 김종민 기자

2018년 12월 10일(월) 19:18

GIST(지스트, 총장 문승현) 전기전자컴퓨터공학부 이흥노 교수 연구팀이 디지털 신호처리 기술을 이용해 이차원 광학 필터 배열 기반 소형 분광기를 개발하는데 성공했다고 10일 밝혔다.

분광기는 파장에 따른 빛의 세기를 측정할 수 있는 기구로 광학, 환경공학, 생명공학, 식품산업 등 다양한 연구 및 산업 분야에 활용된다. 특히, 소형 분광기는 특정 환경에서만 활용되던 기존 분광기와 달리 다양한 환경에서 물체의 특성을 측정할 수 있는 장점이 있다.

연구팀은 광학 필터 배열 방식의 분광기에 디지털 신호처리 기술을 활용해 가시광선·초근적외선 범위의 넓은 파장대역의 빛의 세기를 적은 수의 광학 필터로 측정 가능한 손바닥 안에 들어오는 소형 분광기를 설계 및 제작했다.

특정 파장대역의 빛만 감지하는 일반적인 방식의 광학 필터와 달리, 하나의 광학 필터가 여러 파장대역의 빛을 감지하도록 설계·제작했다. 이러한 필터 36개를 이차원 배열로 만들었으며, 이 배열을 CMOS 센서 위에 부착해 500-1천 nm 파장 대역의 빛의 세기를 측정할 수 있다.

이 교수는 “손바닥 안에 들어오는 소형 분광기를 통해 과일 당도 측정, 피부 상태 검진 등 일반인들도 실제 생활에서 분광기를 활용할 수 있게 됐다”고 연구의 의의를 밝혔다.

이 교수가 주도하고, 김철순 석박통합과정생이 참여한 이번 연구는 한국연구재단 재원으로 도약연구지원사업의 지원을 받아 수행됐으며, 연구성과는 엘스비어(Elsevier)에서 발행하는 광학 분야 국제학술지인 ‘Optics and Lasers in Engineering’에 지난달 24일 온라인 게재됐다./김종민 기자