UBC 연구진, 비둘기 눈동자 모방 차세대 자율비행 드론 개발

고도 높아지면 시야 넓히는 특성 발견해 가동형 카메라 기술 확보
착륙 시 양 눈 모으는 특성 활용해 가동형 카메라 드론 제작

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 비둘기의 눈동자 움직임을 추적해 드론이 비행 중 무엇을 우선적으로 포착해야 하는지를 판단하는 기술이 개발됐다. UBC 연구진은 빠르게 움직이는 비둘기가 시선을 고정하고 주변 정보를 선별하는 방식을 인공지능 드론의 탐지 능력에 적용할 가능성을 확인했다.
 
연구진은 비둘기의 비행과 시선 처리 방식을 분석한 연구 결과를 국제 학술지 ‘커런트 바이올로지’에 발표했다. 실험에서는 비둘기의 몸에 소형 컴퓨터와 센서가 담긴 27g짜리 장비를 부착하고 머리에 특수 카메라를 고정해 비행 중 동공과 시선의 움직임을 추적했다.
 
과거 비둘기는 올림픽 경기 결과를 전하거나 전쟁터에서 메시지를 나르는 데 동원됐다. BC주에서는 교도소 내 금지 물품 밀반입에 악용되기도 했으나 이번 연구를 통해 기술 발전의 새로운 모델로 자리 잡았다.
 
비행 중 시선 변화로 주변 정보 수집
 
연구 결과 비둘기는 비행하는 동안 시선을 고정하지 않고 미세하게 움직이며 주변 환경의 고해상도 시각 정보를 수집하는 것으로 나타났다. 특히 비둘기가 나무나 구조물에 착륙할 때 양쪽 눈을 안쪽으로 모아 목표물을 동시에 바라보는 모습이 확인됐다. 머리 측면에 눈이 위치한 비둘기가 비행 중 시선을 고정할 것이라던 기존 학계의 정설을 뒤집는 결과다. 비둘기가 인간과 유사한 방식으로 입체적인 거리감과 깊이를 인지하고 있음을 나타낸다.
 

기존 연구들은 비둘기가 비행 착시를 줄이기 위해 시선을 고정한다고 보았다. 단거리 비행을 유도한 실험에서도 눈을 고정한다는 결론이 우세했다. 반면 연구진은 비둘기가 더 멀리, 더 높이 비행하는 환경을 조성했다. 비둘기는 장애물이 많은 낮은 고도에서는 시선을 고정하지만 고도가 높아지면 시야를 넓게 움직이는 특성이 규명됐다.
 
차세대 자율비행 드론 개발에 적용
 
현재 유통되는 상당수의 드론은 고정형 카메라와 센서에 의존해 속도, 방향, 장애물과의 거리를 측정한다. 반면 조류는 비행 중 시각 정보를 활용할 뿐만 아니라 카메라 역할을 하는 눈을 직접 움직여 환경 정보를 수집한다.
 
이러한 특성을 공학 분야에 적용하면 비행 중 카메라가 스스로 움직이며 주변을 탐색하는 자율비행 드론을 제작할 수 있다. 조류 관찰 등 특수 목적으로 드론을 활용해 온 학계는 특정 목표물에 시선을 고정하고 추적할 수 있는 가동형 카메라가 도입된다면 기기 운용 효율성이 향상될 것으로 보고 있다.
 
 

밴쿠버 중앙일보=김건수 기자 [email protected]