초소형 센서 실은 꿀벌로 스마트 농장을?

미국 워싱턴대학이 꿀벌에 탑재할 수 있을 만큼 작은 102mg짜리 무선 감지 칩을 개발했다. 이를 통해 살아있는 사물인터넷(Living IoT)이라고 할 수 있는 살아있는 벌을 드론 대신 쓸 수 있다는 것. 수집 데이터는 위치 정보와 온도, 습도, 광도 등 꿀벌 주위에 있는 걸 측정한 것이다. 꿀벌의 비행이 끝나면 하루에 한 번 데이터를 업로드한다.

이 같은 연구는 벌은 몇 시간이라도 계속 날 수 있다는 점에 착안, 이를 통해 스마트 농장을 구현해보자는 취지에서 시작한 것이다. 드론처럼 비행에만 전력을 쏟는 게 아니어서 7시간, 연속 30KB 가량 데이터를 얻을 수 있다고 한다. 벌이 벌통에 밤 중에 있는 동안 전파를 이용해 데이터를 업로드하고 무선 충전도 동시에 진행한다. 벌이 둥지로 돌아오는 습성이 없으면 성립하지 않는 연구이기도 한 것이다.

102mg이라고 하면 생쌀 7개에 불과한 가벼운 수준이다. 이 중 70mg은 축전지가 차지하고 있다. 나머지 32mg에 각종 센서와 추적 시스템을 담았다. GPS를 벌 크기로 만들면 전력 부족 현상이 있을 수 있어 연구팀은 기지국에서 특정 지역을 위해 신호를 발신하는 안테나를 몇 개 세웠다. 그리고나서 수신기에 꿀벌 위치와 기지국 위치 사이의 각도 차이를 삼각측량하기로 했다. 이를 통해 위치를 파악하는 데에는 물론 전력이 필요하다.

연구팀은 먼저 축구장에서 실험을 진행했다. 축구장 한쪽에 안테나 4개를 세우고 꿀벌통을 배치했다. 여기에서 80m 이내 범위 그러니까 축구장 길이 4분의 3 정도 범위에서 벌 위치를 검출할 수 있도록 했다.

연구팀은 꿀벌이 식물 건강 상태를 기록할 수 있도록 카메라를 탑재하려는 생각을 하고 있다. 또 이런 꿀벌 드론이 보이지 않는 걸 보여주고 꿀벌의 생태를 배울 수 있는 기회도 제공할 것으로 기대하고 있다. 앞으로는 육해공에서 여러 동물이 드론화가 될 가능성도 충분히 있다. 해충 생태를 조사하거나 돌고래 등을 활용하는 등 폭넓은 응용 범위를 기대할 수 있는 것이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.