[이미디어= 황원희 기자] 최근 연구원들이 미세한 해양 화석을 분류하고 조작하고 식별할 수 있는 로봇을 개발, 시연했다고 밝혔다. 이 새로운 기술은 오늘날 선사 시대의 바다와 기후에 대한 우리의 이해를 높이는 데 핵심적인 역할을 하는 지루한 과정을 자동화할 수 있다.

노스캐롤라이나 주립대 전기 및 컴퓨터 공학부 연구진에 따르면 "이 기술의 장점은 상대적으로 저렴한 기성 부품을 사용하여 만들어졌다는 데 있다. 이는 디자인과 인공지능 소프트웨어를 오픈 소스로 만들고 있다."라고 밝혔다. 따라서 이 기술력을 널리 보급하는 데 중점을 두고 있다. 그렇기에 가능한 한 많은 연구자들이 이 도구를 활용해 해양, 생물다양성, 기후에 대한 이해도를 향상시키는 데 있다고 밝혔다.

포라봇(Forabot)이라고 불리는 이 기술은 로봇 공학과 인공지능을 이용하여 유공충 또는 포람(forams)이라고 불리는 유기체의 잔해를 물리적으로 조작하여 그 잔해들이 분리되고, 이미지화되고, 식별될 수 있도록 한다.

포람은 식물도 동물도 아닌 원생동물이며, 1억 년 이상 우리 바다에서 널리 확산되어왔다. 서식지가 파괴되면서, 이들 대부분 폭이 1밀리미터도 안 되는 작은 껍질을 남기게 되었다. 이 껍질은 과학자들에게 서식지가 살아있을 때 존재했던 바다의 특성에 대한 각종 정보를 보여준다. 예를 들어, 다른 종류의 포람 종들은 다양한 해양 환경에서 번성함으로써 화학적 측정을 통해 과학자들에게 해양의 화학 물질에서부터 껍질이 형성되었을 때의 온도에 이르기까지 모든 것에 대해 알려줄 수 있다. 

그러나 포람의 조개와 화석을 평가하는 것은 지루하고 시간이 많이 걸린다. 그렇기에 연구진은 공정을 자동화하기 위해 포라봇을 개발하기에 이르렀다. 

현재 포라봇은 6가지 다른 유형의 포람을 식별하고 시간당 27개의 포람을 처리할 수 있지만 반복적인 작업에 지루하지도 않고 지치지도 않는다. 또한 개념 증명 프로토타입이기 때문에 이를 통해 식별할 수 있는 서식 종의 수를 확장할 수 있다. 그밖에 시간당 처리할 수 있는 양을 개선할 수 있을 것으로 낙관하고 있다. 또한 포라봇은 식별 정확도가 79%로 대부분의 훈련된 인간보다 우수한 편이다.

 "포라봇이 최적화되면 학생들이 '포람 피커'를 통해 더 나은 기술을 배우는데 시간을 더 잘 활용할 수 있게 해주는 귀중한 연구 장비가 될 것"이라고 말했다. 따라서 커뮤니티에서 제공하는 분류학적 지식을 사용하여 로봇을 훈련시킴으로써, 연구 그룹 전체에 걸친 양식 식별의 균일성을 향상시킬 수 있다. 

포라봇의 작동 방식은 먼저, 사용자들은 수백 개의 포람 샘플을 씻고 체에 밭친다. 이것은 사용자들에게 모래처럼 보이는 더미를 남긴다. 그런 후 포람의 샘플을 격리 타워라고 불리는 용기에 넣는다. 그런 다음 격리 타워의 하단에 있는 바늘이 샘플을 통해 돌출되어 단일 포람을 들어 올려 흡입을 통해 타워에서 제거된다. 석션은 폼을 이미징 타워라고 불리는 별도의 용기로 끌어 당긴다. 이 용기에는 포람의 여러 이미지를 캡처하는 자동화된 고해상도 카메라가 장착되어 있다. 포라봇이 작동하는 동영상은 https://www.youtube.com/watch?v=nLkLIghc4Jg를 통해 볼 수 있다.

한편 관련 논문  "포라봇: 자동화된 플랑크틱 유공충 격리 및 이미징"은 개방형 저널인 지구화학, 지구물리학, 지구시스템(Geochemistry, Geophysics, Geosystems)에 게재되었다.

[저작권자ⓒ 이미디어. 무단전재-재배포 금지]