美 오클라호마주립대, 드론으로 돌고래 날숨 샘플 채취

 

 

 

▲OSU 오클라호마항공연구교육원(OAIRE)의 연구 및 설계 엔지니어인 자크 얍이 하와이 돌핀퀘스트에서 돌고래의 콧김 샘플을 수집하고자 무인항공기를 띄우고 있다. (사진=OSU)

 

미국 오클라호마주립대(OSU)가 무인항공기(UAS·드론)로 돌고래 날숨 샘플을 채취하는 데 성공했다고 UAS매거진이 7일(현지시각) 보도했다.

 

연구원들은 콧물, 따뜻한 이마 또는 몸살이 사람의 안녕을 나타낼 수 있는 것처럼 돌고래 날숨을 통해 이들의 건강과 스트레스 등에 대한 세부 정보를 감지하려 하고 있다. 물론 돌고래의 날숨을 수집하는 것은 생각보다 어려울 수 있다.

 

드론을 이용한 이 작업은 하와이 '돌핀 퀘스트'에서 이뤄졌다. 이 작업은 OSU의 오클라호마 항공우주 연구교육원(OAIRE)의 연구원 그룹, 스티븐 F. 오스틴 주립 대학교 생물학 연구원, 그리고 사람-돌고래 간에 의미있는 연결을 만드는 데 전념하는 조직인 ‘돌핀 퀘스트’ 구성원들의 협조 아래 이뤄졌다.

 

최근 ‘돌핀 퀘스트 하와이’ 해역에서 이런 종류로는 최초인 돌고래 호흡 샘플 수집 작업은 인간의 방해로 영향을 받는 돌고래의 건강과 스트레스 수준을 관찰하고 기록하기 위해 2019년에 시작된 지속적 연구 노력의 일환이다.

 

OAIRE의 책임자인 제이미 제이콥 박사는 “최근 하와이 돌핀 퀘스트에서 현장 테스트를 하는 동안 드론을 사용해 돌고래의 콧물을 수집하는 데 성공했다. 이 획기적 성과는 동물에 거의 또는 전혀 영향을 미치지 않는 드론으로 샘플 수집이 가능하다는 것을 보여준다”고 말했다.

 

샘플 수집을 위한 드론으로는 여러 차례의 반복을 거쳐 성능 장애를 극복하고, 돌고래에게 가능한 한 적게 영향을 미치는 기종이 선택됐다.

 

OAIRE의 엔지니어들은 노즈에 돌고래 날숨 수집 장치를 탑재한 고정익 드론을 사용하기로 결정했다. 현장 테스트 동안 드론은 지정된 비행 경로를 따라 날았다. 이에 맞춰 훈련사들은 돌고래들이 수면을 가르며 헤엄치고 숨을 내쉴 때 이들의 날숨을 드론이 채취하길 기대하면서 돌고래를 풀어주었다.

 

이 연구를 계속해 온 OAIRE의 연구 개발 엔지니어인 대니얼 가센은 석사 논문에서 “약간의 행운과 약간의 연습이 따랐다. 우리는 남은 마지막 주에 돌핀 퀘스트 하와이에서 샘플을 수집했기에 방문할 시간이 얼마 남지 않은 상황의 성공경험으로 매우 흥분했다”고 말했다.

 

돌고래 날숨 채집장치는 카메라와 매우 유사한 조리개를 사용하는데, 이 조리개는 전기선풍기가 들어있는 튜브로 열리고, 이 선풍기를 켜면 항공기 노즈 앞에 저압 영역이 생성돼 효과적으로 돌고래 날숨 샘플을 튜브로 빨아들인다.

 

연구팀은 수집된 샘플이 동물의 DNA, 위치 추적 및 바이러스 부하를 결정하기에 충분하다고 추정하고 있다. 그러나 그들은 호르몬 수치를 평가하고 동물들에 대한 더 포괄적인 건강을 평가하려면 샘플이 2~3배 더 커야 한다고 생각한다.

 

연구 팀의 궁극적인 목표는 해양 기름 유출, 보트 소음 또는 환경적 사건 같은 인간의 행동으로 영향을 받았을 수 있는 야생 돌고래 개체군의 건강을 알아내는 것이다.

 

2022년부터 OAIRE 엔지니어이자 프로젝트 멤버로 활동하고 있는 자크 얍은 “지금은 시판 중인 드론을 사용하고 있다. 하지만 특별히 설계된 기체를 사용하면 더 큰 수집 장치를 장착하고 더 느린 속도로 비행해 돌고래 무리 위의 날숨 증기 속에 더 오래 머무를 수 있을 것으로 생각한다”고 밝혔다.

 

돌핀 퀘스트와의 협력은 이 기념비적인 최초의 돌고래 호흡 샘플 수집의 성공에 중요한 역할을 했다.

 

엔지니어, 생물학자들은 돌핀 퀘스트 버뮤다로의 여행 중에 돌고래 날숨 증기의 역학에 대해 더 많이 배우거나 돌핀 퀘스트 하와이에서 처음으로 성공적 날숨 샘플 수집을 경험하는 등 돌핀 퀘스트 멤버들, 돌고래들과의 직접적이고 개인적인 상호 작용을 통해 해양 포유류들의 이해도를 높일 수 있었다.

 

돌핀 퀘스트 측은 “우리는 스티븐 F. 오스틴 주립 대학의 제이슨 브룩 박사, 오클라호마 주립 대학 OAIRE의 제이미 제이콥 박사와 그의 팀을 초대해 드론을 이용한 최첨단 보존 연구를 더욱 발전시킬 수 있어 매우 기뻤다”고 말했다.

 

이들은 또 “이러한 과학적 발견은 돌고래와 보호자 사이에 존재하는 놀라운 신뢰 덕분에 가능했다. 이러한 관계와 대규모 자연 해양 서식지가 결합돼 멸종 위기에 처한 야생 돌고래 종을 보호하는 방법을 더 잘 이해하는 데 도움이 되는 새로운 기술을 개발하고 테스트할 수 있는 이상적 환경을 조성한다. 팀이 드론을 이용한 돌고래 날숨 채취에 진전을 이룸에 따라 우리는 곧 멕시코만으로 이동해 야생 돌고래로 현장 테스트를 실시하고 연구자들이 이 보호 해양 포유류를 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있는 데이터를 수집하길 희망한다”고 밝혔다.

 

이성원 robot3@irobotnews.com

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