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미 워싱턴대, 폭발물 감지하는 사이보그 메뚜기 개발'바이오 아카이브'에 논문 게재
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승인 2020.02.19  17:40:10
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▲미국 워싱턴대학 연구진이 폭발물을 탐지할 수 있는 사이보그(cyborg) 메뚜기를 만들었다.

미국 미주리주에 위치한 워싱턴대학 연구진이 폭발물을 탐지할 수 있는 사이보그(cyborg) 메뚜기를 만들었다.

'뉴사이언티스트' 등 매체에 따르면 워싱턴대학 '바라니 라만(Barani Raman)' 교수팀은 미국산 메뚜기의 뇌에 전극을 심는 방식으로 폭발물을 감지할 수 있는 사이보그 메뚜기를 만들었다. 연구팀은 관련 연구 논문을 학술논문 사전 공개 사이트인 '바이오 아카이브'(bioRxiv)에 게재했다

메뚜기는 더듬이 부분에 5만개에 달하는 후각 인지 뉴런을 갖고 있다. 더듬이로 인식한 후각 정보는 메뚜기의 대뇌 신경망인 ‘더듬이엽(antennal lobe)’에 전달돼 처리된다. 연구팀은 더듬이엽에 전극을 설치하고 더듬이로부터 오는 전기적인 신호를 무선으로 외부 컴퓨터에 전송하도록 했다.

연구팀은 사이보그 메뚜기의 후각 능력을 테스트하기 위해 폭발물질인 TNT(트리니트로톨루엔)와 DNT(디니트로톨루엔), 그리고 비폭발 물질인 뜨거운 공기, 향료로 쓰이는 벤즈알데히드 등을 사이보그 메뚜기에 노출시켜 폭발물질을 찾도록 했다. 연구팀은 서로 다른 뉴론 그룹이 폭발물에 노출될 때 더듬이엽에 설치된 전극을 통해 전기적인 신호가 활성화된다는 사실을 알았다.

연구팀은 더듬이엽의 전기적인 활동을 기록할 수 있는 센서를 백팩 형태로 메뚜기에게 설치하고 실시간으로 외부 컴퓨터에 전송하도록 했다.

실험 결과 사이보그 메뚜기는 최대 7시간 동안 폭발물 감지 작업을 성공적으로 수행했다. 연구팀은 감지 작업에 투입된 사이버그 메뚜기의 기동력이 시간이 갈수록 떨어지는 점을 감안해 메뚜기를 바퀴에 올려놓고 원격 제어 방식으로 서로 다른 장소에 있는 폭발물을 감지하도록 했다. 실험 결과 사이보그 메뚜기는 이동하면서 폭발물이 밀집한 장소에서 폭발물을 감지한 것으로 나타났다.

사이보그 메뚜기를 복수로 투입하면 인식률이 더 높게 나왔다. 연구팀이 총 7마리의 사이보그 메뚜기를 투입해 폭발물 감지 테스트를 한 결과 성공률이 80%로 높아졌다. 한 마리를 투입했을 때 성공률은 60%였다.

이번 연구는 미국 해군연구소의 자금 지원을 받아 이뤄졌으며 테러 방지 등 활동에 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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