이번 연구는 전주대 문성철 교수와 인하대 강지훈 교수, 한국과학기술연구원(KIST) 박민철 박사를 비롯해 미국 워싱턴대 배상훈 교수, 버지니아대 이규상 교수 연구팀이 공동으로 수행했다.

기존 시선 추적 기술은 부피가 큰 광학 장비와 외부 서버 중심의 연산 시스템에 의존해 전력 소모가 크고 웨어러블 환경 적용에 한계가 있었다.

연구팀은 이를 해결하기 위해 피부에 밀착하는 전자피부(e-skin) 기반 안전도(EOG) 센서와 저전력 뉴로모픽 반도체를 결합한 하드웨어·소프트웨어 융합 시스템을 구축했다.

개발한 전자피부 센서는 안구 운동에서 발생하는 신호를 연속 측정한다. 이후 기기 내부에 탑재한 경량 스파이킹 신경망(SNN)과 저항성 메모리(RRAM)를 통해 외부 서버 연결 없이 실시간으로 시선 정보를 해석한다.

클라우드 서버를 거치지 않는 온디바이스(On-device) 연산 방식을 적용해 데이터 유출을 차단하고 지연 시간과 전력 소모를 동시에 줄였다. 무거운 헤드마운트 장비를 제거한 글래스리스(glassless) 구조로 착용 부담도 최소화했다.

해당 연구 결과는 나노과학 분야 국제학술지인 'ACS Nano' 온라인 최신호에 게재됐다.

전주대 문성철 교수는 "유연 바이오 전자 소자와 뉴로모픽 프로세서를 결합해 기존 웨어러블 시선 추적 기기의 부피와 전력 문제를 해결했다"며 "해당 기술을 몰입형 컴퓨팅과 장애인 보조 기기 등 온디바이스 기반 인간-컴퓨터 상호작용 시스템에 적용하겠다"고 말했다.

/최성민 기자