로봇을 이을 차세대 폭탄 탐지병은 곤충이 될 공산이 크다. 최근 워싱턴 대학 세인트루이스 캠퍼스 연구팀은 원격조종으로 위험 지역에 투입할 수 있는 사이보그 메뚜기를 개발하고 있다고 밝혔다. 메뚜기의 더듬이를 이용해 폭발성 화학물질을 탐지하고, 탐지 즉시 그 사실을 무선으로 알리도록 만드는 것이 목표다. 미 해군 연구소(ONR)의 자금을 지원 받고 있는 이 프로젝트는 수년간 메뚜기의 후각을 연구해온 생체의공학부 바라니다란 라만 교수가 이끌고 있다. 그는 인간이 만든 후각센서도 기본적으로 자연이 만들어낸 동물과 곤충의 후각시스템과 유사하다고 강조한다.
“굳이 기존의 바퀴를 없애고 새로 발명할 필요가 없듯 자연이 내놓을 해결책을 받아들이지 않을 이유가 없습니다.”
라만 교수팀은 사이보그 메뚜기에 3가지 기발한 기술을 채용할 생각이다. 먼저 살아 있는 메뚜기의 제어를 위해 날개에 생체적합성 실크로 문신을 새기게 된다. 이 실크는 빛을 열에너지로 변환하기 때문에 날개에 레이저를 비춰 비행방향을 제어할 수 있다.
“우측 날개에 레이저를 쏘면 날개가 뜨거워지면서 좌측으로 방향을 바꾸는 식이죠.”
두 번째는 화학물질의 냄새 탐지를 위한 것으로 메뚜기의 뇌에 전극을 삽입, 더듬이를 개조한다. 특정 냄새를 감지했을 때 이 전극이 메뚜기 뇌의 전기신호를 감지할 수 있다. 마지막은 이렇게 관측한 정보를 저장 및 전달 받을 수 있도록 초경량 저전력 무선기기를 설계, 메뚜기의 등에 배낭처럼 부착한다.
“세 가지 기술이 개별적 실험을 마쳤습니다. 이들을 통합해 메뚜기에 적용하는 과정만이 남아 있습니다.”
[WHY] 왜 허다한 곤충 중에 메뚜기가 선택됐을까?
라만 교수가 메뚜기를 낙점한 배경은 크게 두 가지로 압축된다. 하나는 탁월한 후각 능력이다. 메뚜기의 화학물질 탐지 능력은 극도로 잘 발달돼 있어 자신의 주변에 새로운 냄새가 나타나면 수백 밀리초(㎳)만에 알아챈다. 다른 하나는 메뚜기의 뇌가 다른 동물이나 곤충보다 단순하다는데 있다. 덕분에 뇌를 해킹해 폭탄을 탐지하도록 개조하기가 상대적으로 용이하다. “사이보그 메뚜기들은 언젠가 후각에 기반한 질병 진단처럼 다양한 임무에 활용될 수 있습니다.”
서울경제 파퓰러사이언스 편집부/by COBY MCDONALD
