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원격제어 수중로봇, 훔볼트 오징어의 비밀 밝힌다스탠포드대 연구진, PNAS에 연구 성과 발표
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승인 2020.03.24  17:41:10
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▲ 무리를 지어 이동하는 훔볼트 오징어(사진=phys.org)

태평양의 깊은 바닷 속에 사는 ‘훔볼트 오징어(Humboldt squid)’는 크기가 사람만하다. 이 오징어는 무리를 이루고 이동하면서 심해 발광어인 랜턴 피쉬(lantern fish·바늘치) 등을 잡아먹는다. 훔볼트 오징어의 신기한 점은 거의 칠흑같이 어두운 깊은 바다 속에서도 빠르게 움직이면서 랜턴 피쉬와 같은 먹이를 잡아먹는데, 서로 충돌하지도 않고 먹이를 놓고 경쟁을 하지도 않는다는 것이다. 과학자들은 훔볼트 오징어가 어떤 방법으로 다른 오징어들에게 신호를 보내고, 소통을 하는지에 관해 큰 관심을 갖고 있디.

과학전문매체인 ‘phys.org’에 따르면 스탠포드대 연구진은 몬테리만 해양연구소(MBARI·Monterey Bay Aquarium Research Institute)와 공동으로 ROV(원격 제어 수중로봇)를 이용해 훔볼트 오징어의 커뮤니케이션 방법에 관한 연구를 수행하고, 연구 성과를 미국 국립과학원 회보인 ‘PNAS(Proceedings Of The National Academy Of Sciences)’ 3월 23일자에 게재했다.

연구팀은 훔볼트 오징어가 근육 부분에 있는 빛 생성 기관을 이용해 자신의 피부 색조 패턴을 변화시켜 ‘시각적인 커뮤니케이션’을 강화한다고 지적했다. 훔볼트 오징어가 피부 색조의 패턴 변화를 통해 다른 개체들과 소통하고 자신의 먹이에 대한 권리를 다른 개체들에게 알려준다는 것이다.

▲ 발광하는 훔볼트 오징어(사진=phys.org)

스탠포드대 '벤자민 버포드(Benjamin Burford)' 연구원은 “다른 오징어와 달리 훔볼트 오징어는 빛을 생성하는 기관을 가지고 있다. 이는 심해에 사는 훔볼트 오징어가 갖고 있는 진화 과정의 혁신으로 보인다”고 말했다. 빛 생성 기관이 피부의 색조를 변화시키는 백라이트(backlight)를 만든다는 것이다.

연구팀은 훔볼트 오징어를 포획 상태에서 피부의 색조 변화와 빛을 생성하는 기관의 모습을 확인할수 없기 때문에 심해에 ROV를 투입해 오징어의 움직임을 관찰하고 영상으로 촬영해 분석하는 연구 기법을 채택했다.

연구팀은 ROV 영상을 이용해 각각의 오징어 개체들이 먹이를 먹을 때와 그렇지 않을 때 행동이 어떻게 달라지는지를 분석했다. 또 이 같은 행동들이 오징어 무리의 숫자에 따라 변화하는지도 주의 깊게 살폈다. 마치 사람이 친구들에게 말할 때와 청중 앞에서 말할때 커뮤니케이션 방법이 다른 것처럼 오징어도 군집의 숫자에 따라 커뮤니케이션 방법이 바뀔 수 있다는 가정을 했다.

ROV 영상을 분석한 결과 오징어의 색조 패턴이 특정한 맥락과 관련이 있다는 것을 확신하게 됐다. 어떤 색조 패턴들은 “저곳에 있는 물고기는 내거야!"라고 분명한 메시지를 보낸다는 것이다. 또 오징어의 특정한 행동은 ’뚜렷한 단위‘로 분할할 수 있는데 오징어는 이 단위를 마치 알파벳의 문자처럼 조합해 다른 메시지를 형성할 수 있다는 증거도 얻었다고 소개했다.

연구팀은 훔볼트 오징어가 빛이 많지 않은 심해에서 빛을 생성하는 기관의 도움을 얻어 시각적인 커뮤니케이션을 촉진한다는 가정이 믿을만하다는 결론을 내렸다. 연구팀은 특히 오징어의 빛 생성기관의 위치와 피부 패턴이 가장 세밀하게 변화하는 부분을 매핑해 상관 관계가 있다는 점도 발견했다.

연구팀은 이번 연구를 바탕으로 향후 가상의 오징어를 만들어 실제 오징어 앞에 투사하는 방식으로 오징어들이 사이버 오징어의 패턴 변화에 어떻게 반응하는지도 연구한다는 계획이다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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