산업 IT

[2016년 파퓰러사이언스 발명대상] ② 자가 동력 디지털카메라 外

1. 이터널 카메라의 이미지 센서는 1,200개의 광다이오드를 30×40개로 배열한 어레이로 이뤄져 있다.<BR>2. 각각의 광다이오드는 렌즈를 통과한 빛을 측정, 전기신호로 변환해 하나의 화소를 만든다. 일반 카메라와 마찬가지로 이 화소들이 합쳐져 사진이 된다.<BR>3. 일반 카메라와 달리 이터널 카메라의 광다이오드는 특수회로에 연결돼 있어 렌즈를 통과한 빛을 전기에너지로 변환, 축전기에 저장하는 기능도 수행한다.1. 이터널 카메라의 이미지 센서는 1,200개의 광다이오드를 30×40개로 배열한 어레이로 이뤄져 있다.
2. 각각의 광다이오드는 렌즈를 통과한 빛을 측정, 전기신호로 변환해 하나의 화소를 만든다. 일반 카메라와 마찬가지로 이 화소들이 합쳐져 사진이 된다.
3. 일반 카메라와 달리 이터널 카메라의 광다이오드는 특수회로에 연결돼 있어 렌즈를 통과한 빛을 전기에너지로 변환, 축전기에 저장하는 기능도 수행한다.




[에너지] 자가 동력 디지털카메라
미국 컬럼비아대학 컴퓨터시각 연구실 슈리 K. 나이에르 박사팀이 개발한 ‘이터널 카메라(Eternal Camera)’는 마치 19세기의 다게레오타입(daguerreotype) 카메라를 연상시킨다. 하지만 상자 모양의 단순한 외관은 일종의 기만전술이다.


이 제품은 필요한 동력을 자체 생산하는 첨단 제품이다. 이를 위해 연구팀은 광다이오드(photodiode) 어레이가 두 가지 역할을 수행토록 했다. 광다이오드는 디지털 카메라에서 광량 측정, 태양전지에서는 빛에너지의 전기에너지 변환에 활용되는데 이터널 카메라의 경우 두 기능을 겸비하는 것. 덕분에 빛만 있으면 언제 어디서든 별도의 동력 없이 사진 촬영이 가능하다.

나이에르 박사에 의하면 처음 개발한 이중 기능 광다이오드 한 개를 로봇에 부착, 효용성을 확인했다고 한다.

“로봇이 회로 위를 천천히 움직이며 한 번에 한 화소씩 촬영했습니다. 사진 한 장의 완성에 1시간이 걸렸죠. 현 버전은 1,200개의 광다이오드를 하나의 어레이로 통합, 1초마다 사진 한 장을 촬영해 외부 모니터로 보여줍니다.”

연구팀의 다음 과제는 소형화, 그리고 촬영 속도 및 해상도의 제고다. 관련기술이 확보되면 전력공급이 어렵고, 소형 카메라가 요구되는 장소에서 최적의 효용성을 발휘할 수 있다. 야생동물 보호구역, 우주탐사, 24시간 보안감시 시스템 등이 그것이다. 나이에르 박사는 이터널 카메라에게 기술적 완성도 이상의 각별함을 느낀다.

“별도의 동력 없이 영원히 정보를 생산하는 기기, 정말 대단하고 낭만적이지 않나요?.”



발명품: 이터널 카메라
발명자: 슈리 K. 나야, 미카일 프리드버그, 대니엘 C. 심즈
개발기관: 컬럼비아대학 engineering.columbia.edu/eternal-camera
기술 성숙도: ◆◆◆◇◇

지보는 사용자와 대화를 나누는 동안 계속해서 고개와 몸을 움직이며 감정을 표현한다. 얼굴에 해당하는 터치스크린 디스플레이에도 친근한 표정이 표현돼 친밀감을 배가한다.지보는 사용자와 대화를 나누는 동안 계속해서 고개와 몸을 움직이며 감정을 표현한다. 얼굴에 해당하는 터치스크린 디스플레이에도 친근한 표정이 표현돼 친밀감을 배가한다.


[로봇공학] 가정용 소셜 로봇
신시아 브리질은 어린 시절 ‘스타워즈’의 R2-D2와 C-3PO 로봇을 좋아했다. 두 로봇은 기능적으로 로봇다우면서도 인격까지 지니고 있었기 때문이다.


현재 MIT 미디어랩의 소셜 로봇공학자인 브리질은 현실의 도우미 로봇에게 이런 매력을 부여하고 싶었다. 그래서 크라우드 펀딩 사이트의 도움을 받아 회사를 공동 설립했고, 이제 그 노력의 결정체인 ‘지보(Jibo)’ 로봇이 주인을 기다리고 있다.

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높이 30㎝, 중량 3.5㎏의 지보는 최초의 가정용 소셜 로봇답게 가족을 위한 만능 비서의 역할을 한다. 가족을 알아보고, 부름에 답하며, 스케줄을 알려준다. 또한 인공지능(AI) 알고리즘과 안면인식 기능 덕분에 가족 개개인의 성향을 스스로 학습한다. 노인의 말벗이 될 수도, 아이에게 동화를 읽어줄 수도, 파티에서 사진을 찍어줄 수도 있다. 특히 브리질 박사는 지보가 여타 스마트 기기들과 달리 다른 사람과의 상호작용을 방해하지 않는다고 강조한다.

“가족이 저녁 식탁에 앉아서도 각자의 스마트폰만 바라보고 있는 게 오늘날의 현실이에요. 하지만 지보는 오히려 가족의 일원으로서 사람 간의 상호작용을 도와줍니다.”

지보의 가정용 모델은 대당 499달러며, 4~5월 중 사전 예약자부터 배송이 이뤄진다. 100달러의 추가요금을 지불한 고객의 경우 올 여름 다양한 기능 추가가 가능한 개발자 버전이 배송될 예정이다.

브리질은 지보가 아마존의 ‘알렉사(Alexa)’ 같은 기존의 가정용 AI보다 진일보한 존재라고 강조한다.

“알렉사는 일반가정에서 혁신 기술을 체험할 기회를 줬다는데 큰 의미가 있습니다. 하지만 하루의 절반은 알렉사의 존재를 잊고 살죠. 반면 지보는 스스로 인간에게 다가가 상호작용합니다.”



발명품: 지보
발명자: 신시아 브리질(사진), 조나단 로스, 파르다드 파리디, 앤디 애트킨스, 리치 셰도우스키, 토드 팩
제작사: 지보 jibo.com
기술 성숙도: ◆◆◆◆◆

크라우드 펀딩 (crowd funding) - 신생업체나 개인발명가가 소셜미디어, 인터넷 등의 매체를 활용해 다수 대중들로부터 십시일반으로 투자금을 모으는 행위.

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주석
크라우드 펀딩 (crowd funding) 신생업체나 개인발명가가 소셜미디어, 인터넷 등의 매체를 활용해 다수 대중들로부터 십시일반으로 투자금을 모으는 행위.

서울경제 파퓰러사이언스 편집부/BY ALYSSA FAVREAU, SARAH STANLEY

BY ALYSSA FAVREAU 기자
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