사마귀에 ‘초소형 3D 안경’ 씌워보니…(연구)

입력:02/09 18:10 수정:02/09 18:10

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보다 정밀하고 효율적인 거리 계산 시스템을 연구하는 실험실에 초소형 3D 안경을 쓴 사마귀가 등장했다.


영국 뉴캐슬대학의 비벡 니트야난다 박사 연구진은 초소형 3D안경을 제작한 뒤 이를 사마귀에 밀랍으로 고정시키고 행동변화를 관찰했다.

이를 위해 연구진은 사마귀에게 3D안경을 씌운 뒤 작은 벌레가 등장하는 영상 두 편을 보여줬다. 한 편은 2D로, 또 다른 한 편은 3D로 제작돼 있었으며 사마귀는 3D 영상에서 등장하는 벌레를 볼 때에만 마치 사냥을 하려는 것과 같은 움직임을 보였다.

연구진은 이를 통해 사마귀가 사람과 유사한 3차원 입체 시각(3D stereo vision)을 가지고 있으며, 이러한 시각적 능력은 정지된 이미지가 아닌 움직임이 있는 이미지에서만 작동한다는 사실을 알게 됐다. 즉 정지된 물체를 볼 때에는 2차원적인 시각을 이용하다가, 움직이는 먹잇감을 보면 더욱 효과적인 사냥을 위해 3차원 입체 시각을 이용한다는 것이다.

사마귀와 달리 인간은 눈으로 보는 각기 다른 각도의 이미지 2개를 대뇌가 세밀하게 일치시킴으로서 하나의 이미지로 인식한다. 이 같은 특성 때문에 인간은 정지된 화면에서 3차원 입체시각을 이용하는 것이 매우 용이하다.

반면 사마귀는 생태 특성상 움직이는 먹이만 공격하므로 3차원 입체 시각이 정지이미지에서 작동할 필요가 없다. 3D 안경을 쓴 사마귀가 움직임이 있는 3D 영상에서만 반응한 것은 이러한 이유 때문으로 분석됐다.

연구진은 “사마귀의 3D 입체시각은 아마도 ‘내가 먹이를 잡을 수 있는 적절한 거리에 있는가’에 대한 답을 찾기 위해 고안된 기능으로 보인다”면서 “사마귀는 각각의 눈에 완전히 다른 이미지가 나타나더라도 대상의 움직임을 정확하게 추적할 수 있다는 사실도 알게 됐다”고 설명했다.

3차원 입체시각을 가진 유일한 곤충인 사마귀에 대한 연구는 보다 더 간단한 시각처리 기술을 탑재한 로봇 개발에 영향을 줄 수 있을 것으로 연구진은 기대했다.


연구진은 “많은 로봇들이 길을 찾거나 정확한 방향감각을 익히기 위해 입체시각 기술을 사용한다. 하지만 대부분은 인간의 복잡한 입체시각 방식을 따르고 있다”면서 “사마귀처럼 뇌가 매우 작은 곤충의 입체시각 방식은 낮은 전력의 무인 로봇뿐만 아니라 드론이나 자율주행차 등에 적용하면 매우 효과적일 것”이라고 설명했다.

자세한 연구결과는 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’(Current Biology) 8일자에 실렸다.

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr
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