초소형 로봇 드론으로 꽃 수정 성공

드론/쿼드콥터 2017.02.11 17:57 Posted by 드론의 미래가 궁금한 푸른하늘이

초소형 로봇 드론을 이용하여 꿀벌을 대신하여 꽃을 수분 시키는 실험에 성공했다는 소식입니다. 이번 연구가 꿀벌처럼 행동할 수 있는 드론을 개발했다는 것 아닙니다. 정확히는 저가의 손바닥만한 로봇을 이용하여 꽃가루를 묻히고, 다른 꽃으로 옮기는 실험에 성공했다는 것입니다.

유튜브 영상를 보시면 거의 꽃을 때리는 수준입니다. 허망합니다. ㅠㅠ

이 연구에서 가장 중요한 부분은 꽃가루를 묻히는 부분으로, 이 연구진은 예전의 연구에서 실패했던 끈끈이 액체가 수분매개에 적합한 특성이 있다는 것을 발견했다는 것입니다. 결국 이 연구만으로는 꿀벌 로봇에 필요한 기초적인 부분을 하나 개발해 냈다고 보는 게 맞을 것 같습니다. 이번에 실험한 꽃도 수술과 암술이 모두 돌출되어 있는, 크기도 큰 백합종류를 이용해본 것 뿐이니까요.

드론이 꿀벌을 대신하려면, 꽃을 찾아내고, 자동으로 꽃들을 찾아 이동해서 꽃가루를 수술과 암술에 묻혀야하는 등 엄청난 인공지능으로 무장을 해야 할 겁니다. 물론 크기는 엄청나게 작고요. 아마도 가까운 장래에 해결되기는 힘들다고 보입니다. 

그래도 하버드에서 개발한 RoboBees와 같이 1그램도 안되는 마이크로-나노 로봇들도 개발되고 있으니, 점점 줄어드는 꿀벌을 대신할 수 있는 로봇이 언젠가는 개발 될 것이라 희망을 가져도 될 것 같습니다.

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끈끈한 겔과 관련된 실패한 연구가, 로봇 벌 연구로 환생하였다.

블랙미러에 등장하는 희생자의 고막을 뚫고 두뇌를 망가뜨리는 엄청난 무리의 로봇킬러를 생각했다면, 이제 생각을 바꿔야 할 때이다. 현실은 우울하다. 이들 드론은 그다지 멋지지 않다.

일본 산업기술 종합연구소(AIST)의 연구원들이 초소형 드론에 말털로 만든 뻣뻣한 털을 붙이고 그 위에 접착성이 있는 젤을 바른 후 분홍색 백합에 날려보내 수분에 성공시켰다.

저널 Chem 에 발표된 연구논문에서 가장 핵심은 이온 액체 젤이다. 이 액체 젤은 매우 "습윤성"이 높고, "정전기 성능"이 뛰어나며, "반 영구적인 접착성"과 "유연성"으로 인해 꽃가루를 붙이기에 이상적이다.

원래 이 물질은 실패한 연구였다. 산업기술종합연구소 화학자이자 논문 공저자인 에이지로 미야코는 전기를 통하는 액체를 개발하려고 하였다. 미야코는 여러번의 실험끝에 만들어진 끈끈한 왁스같은 물질을 캐비넷에 던져뒀고, 거의 10년동안 아무도 건드리지 않았다.

이 겔은 최근 연구실 대청소과정에서 발견되었다. 그런데 그동안 이 물질의 물성이 변하지 않았다는 사실을 발견하였다. 꿀벌의 감소를 염려하고 있던 미야코는 이 끈적거리는 물질을 이용해 꽃의 수분과정을 도울 수 있지 않을까 생각했다.

미야코는 "이 프로젝트는 우연한 발견의 결과입니다. 우리는 8년 후에도 이온 겔이 변함없이 끈적거리는 것에 놀랐습니다. 일반적인 겔은 물로 만들어져서 오랫동안 사용할 수 없기 때문입니다. 따라서 우리는 이 물질에 대해 좀더 연구하기로 했습니다."라고 말했다.

스베랄라 체쳇타가 주도한 팀은 먼저 개미에 발라서 튜울립이 들어 있는 박스에 놓아 두었다. 이 개미들의 몸에 꽃가루가 더 많이 묻는다는 것을 확인하였다.

그 다음 단계로 로봇 벌을 구현할 비행물체로서 프롭이 4개 달린 100달러짜리 초소형 드론을 구입한 후, 바닥에 벌의 털을 흉내낼 수 있는 뻣뻣한 털이 달린 띠를 붙이고, 점착성 액체를 발랐다.

다음으로, 드론을 조정하여 꽃의 표면을 스치도록 하였다. 섬유띠가 꽃가루를 빨아들였고, 다음 꽃으로 떨어뜨릴 수 있었다. 새로운 인공 수분이 시동을 건 것이다.

마야코는 "농업과 로봇공학에 응용할 수 있는 이러한 발견은 무엇보다, 인공 수분매개체를 개발함으로써, 꿀벌 개체수의 감소로 인한 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대됩니다. 우리는 꿀벌로봇을 GPS와 인공지능을 이용하여 최적의 수분 경로를 배울 수 있도록 훈련시킬 수 있을 것이라고 믿습니다." 라고 결론지었다.

현재로선 공상과학에 더 가까운 듯 하지만, 하버드 대학교에서는 자동 로봇 벌을 개발중이며, 브리스톨 대학교에서는 군집로봇 연구에 박차를 가하고 있다.

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원문 : https://www.theregister.co.uk/2017/02/10/japanese_researchers_turn_tiny_drones_into_robot_bees/


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