“곤충 사이보그” 진화되다

곤충 사이보그란, 곤충의 몸 혹은 몸의 일부와 마이크로 컴퓨터의 전자 회로계를 접속해, 행동을 컨트롤 하는 것을 말한다. 마치 만화 인조 인간 처럼 살아있는 곤충의 일부를 개조하고 살아있는 상태에서 조종한다.

과학기술이 발달함에 이런 모습이 미래 속에서 현실로 다가오고 있다. 곤충 사이보그의 장점은 작고 소형이고 저비용이다. 따라서 대량 생산에 적합하다. 소비 전력이 낮고 롱 오퍼레이션. 무선으로 원격으로 조작할 수 있는 점도 들 수 있다. 그리고 보통의 소형 로봇에 비해 장애, 장벽을 넘어 이동할 수 있는 것도 장점이다.

◇폭발물 냄새 감지하는 메뚜기 사이버곤충

워싱턴 대학의 연구에 따르면 메뚜기는 폭발물 냄새를 맡고 어디에 있는지 식별할 수 있는 시스템을 메뚜기를 이용했다. 과학자들은 이것을 주어진 지역에서 폭탄을 찾는 능력을 사용하는 첫 번째 실험 단계로 도약했다.

McKelvey School of Engineering의 연구에서는 메뚜기의 후각 시스템을 사용하여 1초 미만에 다양한 폭발물의 냄새를 구별할 수 있었다.

메뚜기가 폭발물 냄새를 맡을 수 있다는 사실을 알고 있는 연구원들은 다양한 폭발물 세트에서 메뚜기에 노출되었을 때 동일한 패턴을 찾을 수 있었고 이 곤충을 사이보그로 만들 수 있었다. 메뚜기가 다양한 농도의 폭발성 가스의 냄새를 맡는 동안 과학자들은 증기 농도의 차이를 반영하는 곤충의 뇌 활동을 착안하여 연구했다.

곤충의 뇌 활동의 전달 시스템을 최적화 해서 메뚜기의 움직임을 방해하지 않고 곤충의 신경 활동을 기록하기 위해 전극을 메뚜기 위에 배치했다. "이제 우리는 전극을 이식하고 메뚜기를 봉인하고 이동 환경으로 이동할 수 있다."고 연구진은 설명했다.

◇일본 곤충 사이보그 원격조정

일본의 LESS TECH는 곤충 사이보그를 개발하고 있다. 곤충 사이보그에 미리 입력된 알고리즘에 의해 자동으로 장애를 피하거나 넘어서 목적지까지 이동할 수 있다. 곤충 사이보그에는, 미리 정해진 S자나 8자를 따라 이동 할 수 있다.

한정된 영역에 머무를 수 있으며 조이스틱을 사용하여 원격으로 조작할 수 있다. 이동속도는 10cm/s의 속도로 움직일 수 있다. 무너진 건물이나 지하의 어두운곳 사람의 손이 미치지 못하는 곳에서도 곤충 사이보그가 적격이다.

곤충 사이보그에 적외선 카메라(IR 센서)를 탑재하여 체온을 검출하는 기능이 탑재되어있어 검출한 체온이 사람의 것인지는 인공지능 AI를 사용하여 판별한다. 사람이라고 인식한 경우에는 알람이 울려 구출로 향한다는 구조다.

곤충 사이보그 카메라의 수색 범위는 반경 1.2m 정도를 커버할수 있다. 예를 들어, 1 대의 곤충 로봇에서 1.2m를 수색 할 수 있지만 10대, 100대를 투입하면 수색범위는 그 많큼 넓어진다는 계산이다.

◇미국 사이보그 딱정벌레 원격 제어

미국의 Draper는 잠자리의 신경계를 유전자 재조합하여 빛의 펄스에 반응할 수 있도록 하는 방법을 개발하고 있다. 미국 캘리포니아 대학, 버클리 대학, 싱가포르 난양 공과 대학의 연구원들은 곤충의 사지를 "해킹"하고 멀리서 움직임을 제어하는 ??능력에 대해 설명했다.

연구에 따르면 딱정벌레는 다리 근육에 연결된 전극에 연결되는 마이크로칩 배낭을 장착했다. 미묘한 충동으로 이 전극은 연구자들이 곤충의 움직임을 조작한다. 하이테크 꼭두각시처럼 효과적으로 행동함에도 불구하고 버그는 여전히 살아 있어 배낭의 신호 밖에서 자유롭게 돌아다닐 수 있다. 딱정벌레가 그 과정에서 해를 입지 않는다고 말할 수는 없지만 전극이 제거되면 살아 남았다.

딱정벌레의 몸을 해킹하기 위해 연구자들은 먼저 딱정벌레가 어떻게 움직이는지를 연구했다. 속도, 걸음걸이, 걸음걸이를 분석한 후 연구자들은 벌레의 외골격 아래에 전극을 삽입하고 다양한 충동이 걷는 방식에 어떤 영향을 미치는지 조사했다. 이러한 충동을 미세 조정함으로써 과학자들은 딱정벌레의 움직임을 세밀하게 조작하는 데 성공했다.