부산대학교(총장 최재원)는 23일 전기전자공학부 이길주 교수가 국제공동연구팀과 함께 생명과학 분야의 권위 있는 국제 펀딩 프로그램인 휴먼프론티어사이언스프로그램(HFSP) 상을 수상하게 됐다고 발표했다.
부산대 이길주 교수 사진=부산대제공
이번 연구는 '삼엽충 시각의 진화·기능·메커니즘 규명 및 생체모방 이미징 시스템 개발'을 주제로 진행되며, 이길주 교수는 영국 옥스퍼드대 루크 패리 교수, 독일 베를린 자연사박물관 로렌 섬너-루니 연구그룹 리더와 팀을 이뤄 HFSP 연구 그랜트 트랙에 선정됐다.
HFSP는 1989년 설립된 국제 펀딩 프로그램으로, 독창적인 학제간 융합 국제공동연구를 지원한다. 지금까지 31명의 노벨상 수상자를 배출해 세계적으로 연구의 혁신성을 인정받고 있다. 올해 우리나라에서는 총 7명이 HFSP에 선정됐으며, 부산대를 비롯해 한국과학기술연구원(KIST), 한양대, 한국과학기술원(KAIST), 울산과학기술원(UNIST), 미국 예일대, 기초과학연구원(IBS) 소속 연구자들이 포함됐다. 이 중 리서치 그랜트 트랙에서는 지난해보다 약 50% 늘어난 1,180개 후보팀 중 34팀(107명, 30개국)이 최종 선정됐다. 이길주 교수는 3년간 총 40만 달러(약 6억 원)의 연구비를 지원받아 연구를 수행할 예정이다.
이길주 교수 연구팀은 약 5억 2천만 년 전 캄브리아기에 등장한 삼엽충의 세 가지 눈 유형(홀로크로얼, 스키조크로얼, 아바토크로얼)의 광학 원리와 진화적 기원을 밝히고, 이를 바탕으로 기존 카메라의 한계를 뛰어넘는 차세대 생체모방 이미징 센서를 개발할 계획이다. 또한 신경망 기반 영상처리 시스템을 통해 실시간 깊이 추정과 테두리 검출 등 고급 시각 기능 구현을 목표로 하고 있다.
부산대 이길주 교수는 '메커니즘 규명 및 생체모방 공학' 파트를 총괄하며, 맞춤형 광선추적 시뮬레이션으로 삼엽충 세 눈 유형의 광학 성능을 비교·분석하고, 초박형 유연 나노멤브레인 실리콘 광검출기 어레이를 곡면 기판에 제작해 삼엽충의 눈을 모사한 하드웨어 프로토타입을 구현할 예정이다.
이번 연구는 고생물학과 첨단 반도체 공학이 결합된 융합 연구로, 삼엽충의 눈을 현대 공학으로 재해석해 기존 단일 렌즈 시스템의 한계를 극복할 새로운 설계 원리를 찾는 데 중점을 두고 있다.
이길주 교수는 이번 연구가 수억 년 전 사라진 생물의 시각 원리를 현대 기술로 되살리는 도전적인 과제라며, 고생물학과 공학의 융합을 통해 자율주행 로봇이나 수중 탐사 등 복잡한 환경에서 활용할 차세대 이미징 기술 개발에 기여하겠다고 밝혔다.
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