박쥐의 반향 정위(定位)(박쥐가 자기가 발사한 초음파의 반사를 잡아, 물체

박쥐의 반향 정위(定位)(박쥐가 자기가 발사한 초음파의 반사를 잡아, 물체의 존재를 측정하는 능력)를 이용해 위치를 추적하는 시스템이 인간의 귀에 맞게 개조되어 가상현실 환경 상에서 물체를 추적하는데 활용 되고 있다. 연구진은 이 시스템을 이용해 비행기 조종사가 비행기를 조종할 때 이들의 눈으로는 다른 일들을 수행하면서, 일부 조종 기능을 청각을 이용해 할 수 있도록 하는 프로젝트를 수행하고 있다 영국 리드 대학의 박쥐 전문가인 Dean Waters 박사는 “우리가 자동차 운전을 할 때 속도 계기판과 주행 도로를 동시에 볼 수가 없다. 그러나 자동차 운전시 무엇을 하든지간에 동시에 라디오 방송은 들을 수가 있다”고 말했다. 인간은 박쥐가 발생시키는 고주파 소리를 발생시키거나 듣지도 못한다. 따라서 Waters 박사는 박쥐가 발생하는 초음파를 전송시키고 이에 반사되는 음파를 인간의 가청 대역에 맞게 주파수를 조절하는 가상현실 시스템을 고안했다. Waters 박사는 이 시스템이 설치된 방에 피실험자에게 이어폰을 착용하게 한 다음에 반사되는 음파를 듣게 해 가상 곤충을 추적하도록 하는 실험을 실시했다. Waters 박사는 “이 실험은 매우 특별하고도 직관적인 능력이 요구되는 실험이었다”고 밝혔다. 실험 결과, 물체를 추적할 때 박쥐의 반향파 시스템을 이용하면 스트레오 같은 음의 발생지를 보다 더 잘 추적할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 박쥐가 음파를 발생, 돌아오는 반사 음파를 이용해 공간에 놓인 물체의 위치를 추적하는 능력을 활용하였기 때문이다. 박쥐가 발생시키는 음파 지속 구간은 짧기 때문에 반사파도 짧은 지속 구간을 가지게 된다. 그리고 박쥐의 음파는 저주파 성분과 고주파 성분 모두를 포함시키는 광대역 주파수 성분으로 이루어져 있어 박쥐가 물체의 위치를 소리로 파악하는 것이 가능하다. 그리고 박쥐는 사물에 접근하면서 음파를 다르게 발생시키는데, 사물에 접근할수록 음파의 지속 구간이 짧아진다. Waters 박사는 현재 가상현실 실험 환경에서는 박쥐가 발생시키는 일정한 성질을 가진 음파만을 사용했는데, 앞으로의 실험에서는 피실험자들의 물체 추적 기능을 최적화하기 위해 음파들의 성질을 변경할 생각이다. Waters 박사는 이 시스템을 군사적 용도로 활용하는데 아직 관심을 보이고 있지 않으며, 자기 자신은 진짜 박쥐 애호가라고 소개하면서 “박쥐의 귀를 통해 세상을 볼 수 있게 되면 아주 멋진 일이 될 것”이라고 말했다. Waters 박사의 이번 연구 결과는 영국 맨체스터시 근교 살포드에서 열린 영국 과학 협회 축제에 전시됐다.

the New Scientist Magazine

출처 : KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』