비누방울 발생 장치를 탑재한 드론을 이용해 꽃가루를 수분하는 기술이 개발됐다.

’IEEE 스펙트럼‘에 따르면 일본 이시카와현에 위치한 ‘호쿠리쿠 선단과학기술대학원대학(北陸先端科学技術大学院大学,Japan Advanced Institute of Science and Technology·JAIST) 연구진은 비누방울 발생장치를 탑재한 드론을 활용해 꽃가루를 공중에서 뿌리는 방식으로 꽃가루의 수분에 성공했다. 이번 연구는 전문 저널인 ’아이사이언스(iScience)‘에 게재됐다.

그동안 드론이나 곤충 모사 비행 로봇을 이용해 식물의 수분 활동을 돕는 연구는 여러 곳에서 추진됐다. 하지만 꽃가루를 꽃의 암술에 묻히는 과정에서 꽃이 상하거나 작은 숫자의 꽃가루 밖에 수분하지 못했다. JAIST 연구팀도 처음에는 드론을 이용해 작은 꽃가루를 꽃의 암술 부위에 묻히는 실험을 했으나 드론이 꽃에 접촉하는 과정에서 꽃이 훼손되는 사례가 많았다. 게다가 기존 수분 기술은 한꺼번에 많은 수의 꽃가루를 수분하는데는 어려움이 있었다.

이번 연구를 수행한 ’에이지로 미야코(Eijiro Miyako)‘ 교수는 아이들이 공원에서 비누방울을 만드는 장난감을 갖고 노는 모습에서 비누방울 발생기 아이디어를 얻었다. 비누방울의 얇은 막에 다량의 꽃가루를 묻힌후 드론에서 공중 살포하는 방식을 추진했다.

연구팀은 계면활성제를 이용해 비누방울을 만들고 방울 막에 꽃가루를 묻히는 데 성공했다. 비누방울 한 개에 최대 2천개의 꽃가루를 묻힐 수 있다. 연구팀은 각각의 꽃가루가 비누방울의 막에 안정적으로 붙어있을 수 있도록 pH 농도를 최적화하고 붕소, 칼슘, 칼륨, 마그네슘 등을 혼합해 꽃가루 친화적인 용액을 만들었다.

▲ 비누방울 발생기를 탑재한 드론의 구조

드론에 탑재된 비누방울 발생기는 분당 5천개의 비누방울을 만들 수 있으며, 2m 상공에서 초당 2m의 속도로 이동하면서 분사할 때 수분 성공률이 90%에 달한 것으로 나타났다. 비누방울 분사후 16일이 지나 실제 수분이 이뤄졌다. 연구팀은 사람이 붓을 이용해 인공 수분하는 것과 비슷한 수준의 수분 성공률을 보였다고 밝혔다. 연구팀은 이번 기술을 활용해 그동안 사람이 하던 인공 수분 작업을 드론이 대체할수 있을 것으로 보고 있다.