광학 장치 없이 실시간 인식…뉴로모픽 반도체 기반 저전력 기술 구현
웨어러블 한계 극복…XR·헬스케어 활용 기대
전주대·인하대·KIST 국제 공동 연구팀, 광학 장치 없이 시선 의도 읽는 인터페이스 기술 개발.
전주대학교와 한국과학기술연구원(KIST) 등 국내외 공동연구팀이 별도의 광학 장치 없이 사용자의 시선 의도를 실시간으로 읽어내는 차세대 인터페이스 기술을 개발했다.
전주대 문성철 교수와 인하대 강지훈 교수, KIST 박민철 박사 연구팀은 미국 워싱턴대와 버지니아대 연구진과의 국제 공동연구를 통해 뉴로모픽 반도체 기반의 저전력 인터페이스 기술을 구현했다고 밝혔다.
이번 연구는 기존 시선 추적 기술의 한계를 넘어섰다는 점에서 주목된다. 그동안 시선 인식 기술은 확장현실(XR)과 모바일 헬스케어 분야에서 핵심 기술로 꼽혀왔지만, 대형 광학 장치와 높은 전력 소모, 외부 서버 의존성으로 인해 실제 웨어러블 환경에서 활용하는 데 제약이 있었다.
연구진은 이러한 문제를 해결하기 위해 피부에 밀착되는 전자피부(e-skin) 센서와 뉴로모픽 반도체를 결합한 새로운 인터페이스를 개발했다.
이 센서는 눈의 움직임에서 발생하는 신호를 안정적으로 측정하고, 이를 인공지능이 이해할 수 있는 신호로 변환해 실시간으로 시선 정보를 해석한다.
특히 인간 뇌의 신경망 구조를 모방한 ‘스파이킹 신경망(SNN)’과 저항성 메모리 소자를 활용해 연산을 기기 내부에서 직접 처리하도록 구현한 점이 특징이다. 이를 통해 전력 소모를 줄이면서도 빠르고 안정적인 성능을 확보했다.
또한 클라우드 서버를 거치지 않고 기기 자체에서 데이터를 처리하는 방식으로 설계돼 개인정보 보호 측면에서도 강점을 갖는다. 기존의 헤드마운트 장비 없이도 작동하는 ‘글래스리스’ 구조를 적용해 착용 편의성도 크게 높였다.
연구진은 이번 기술이 향후 확장현실 기반 인터페이스는 물론, 장애인 보조기기와 모바일 헬스케어 등 다양한 분야로 확장될 수 있을 것으로 기대하고 있다.
문성철 전주대 교수는 “이번 연구는 유연 바이오전자 소자와 뉴로모픽 프로세서를 결합해 웨어러블 인공지능 인터페이스의 새로운 가능성을 제시한 사례”라며 “저전력 기반 인간-컴퓨터 상호작용 기술 발전의 중요한 기반이 될 것”이라고 말했다.
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