연구진, 드론으로 비둘기를 자율적으로 쫓아내는 방법 찾아

야생화된 비둘기는 미국에서 매년 10억 달러 이상의 경제적 피해를 일으킵니다. 이 새는 미국의 토종이 아니어서 시민들의 불만이 큽니다. 유럽에서 들여왔지만 많은 새들이 달아났기 때문입니다.

비둘기는 질병을 옮기기도 하며(일부는 가끔 사람에게도 감염될 수 있습니다), 번식력이 강해 도시를 더럽힙니다. 깨끗이 치우기 매우 어려운 곳에 배설물을 남기기 때문입니다. 지붕과 건물 외벽의 돌출부 및 처마에는 아늑한 틈이 많고, 모든 수평면에 금속이나 플라스틱 가시를 설치하는 식으로 무리하게 문제를 해결하려는 시도도 있지만, 표면(그리고 비둘기)은 보통 더 많습니다.

스위스 EPFL의 연구진은 공중의 적을 이기려면 공중에서 접근해야 한다고 봅니다. 그래서 지붕에 침입한 비둘기를 식별하고, 이후 드론을 보내 쫓아내는 자율 시스템을 개발했습니다.

드론은 이미 새를 쫓는 데 사용되고 있지만, 여러 가지 이유로 아직은 사람 조종사가 능동적으로 드론을 조작하여 특정 장소와 특정 시간에 새 떼를 쫓아내고 있습니다. 

한 가지 이유는 어디서든 드론을 자율적으로 띄우는 것이 불법이기 때문이며, 스위스도 예외가 아닙니다. 따라서 이 연구에는 완전히 자율적인 시스템에 어떤 오류가 생기면 제어를 넘겨받을 준비가 된 대기 상태의 사람 감시자가 참여했습니다.

언뜻 보기에는 드론으로 새를 쫓는 이상적인 시스템이 완전히 자율적이어야 할 것 같습니다. 순찰하는 드론이 카메라로 말을 듣지 않는 새를 찾아 쫓아내는 방식입니다. 하지만 연구진이 지적하듯 이런 시스템은 그리 실용적이지 않습니다. 지붕은 넓을 수 있고, 비둘기는 작으며, 드론의 카메라는 더 작습니다. 게다가 드론은 새를 찾지 못한 채 대부분의 시간을 보내게 되고, 자주 재충전해야 합니다.

더 나은 해법은 고해상도 팬, 틸트, 줌 기능을 갖춘 특수 카메라를 탑재한 기지국입니다. 이 카메라는 움직이지 않고 지붕의 가능한 한 넓은 부분을 살필 수 있습니다. 비둘기가 발견되면 드론이 현장으로 출동하며, 공중에 머무르는 시간은 최소화됩니다. 여기서는 단안(모노큘러) 카메라 하나만 사용하지만, 다행히 비둘기는 대부분 크기가 비슷해서 보이는 새의 높이를 바탕으로 거리를 꽤 정확하게 추정할 수 있습니다.

로잔의 SwissTech 컨벤션 센터 지붕에서 진행한 시험에서 자율 비둘기 감지 시스템의 몇 가지 문제가 드러났습니다. 주로 새 떼에서는 비둘기들이 서로를 가리는 무리가 나타나기 때문입니다. 그래서 감지기가 무리를 쫓을지 판단하기 위해 개별 비둘기의 감지 수에 의존하면 몇 가지 문제가 생길 수 있습니다. 

그럼에도 전체적으로 시스템은 꽤 성공적이었습니다. 평균적으로 비둘기 떼는 지붕에서 쉬면서 최대 2.5시간을 머물렀고, 그 사이 배설물을 잔뜩 남겼습니다. 하지만 드론이 공중에 떠 있을 때는 새들이 그곳에 머무는 최대 시간이 몇 분으로 줄었습니다. 여기에는 새를 감지하고 실제로 드론을 띄우는 데 걸린 몇 분도 포함됩니다.

연구진은 드론과 새의 행동에서 몇 가지 흥미로운 특징도 발견했습니다. “실험 중 비둘기와 드론의 상호작용에 관해 몇 가지 흥미로운 관찰이 있었습니다. 첫째, 비둘기가 드론을 위협으로 인식하는 거리는 크게 다르며 무리 규모와 관련이 있을 수 있습니다. 큰 무리는 드론이 이륙하는 것만으로도 자주 놀랐고(이는 비둘기로부터 40~60m 떨어진 곳에서 일어났습니다), 작은 무리는 드론을 몇 미터 거리까지 가까이 허용하는 경우가 많았습니다. 또한 드론이 목표 구역에 머무는 시간은 중요한 설정 변수입니다. 일부 비둘기는 거의 바로 돌아오려 했지만, 공중에 떠 있던 드론에 의해 다시 쫓겨났습니다.” 

연구진은 다음 단계로 일부 동물학자와 협력하는 것이 도움이 될 수 있다고 봅니다. “비둘기의 행동과 상호작용에 관한 지식을 활용하면 시스템의 효과가 근본적으로 달라질 수 있기 때문입니다.” 또 다른 흥미로운 보완점은 시야가 나빠지는 상황(예: 안개, 비, 우박, 눈)에서 시스템 성능을 체계적으로 평가하는 것일 수 있습니다.

도시화는 환경과 동물의 행동을 급격히 바꾸며, 동물에게 장기적인 영향을 미치는데 그 전체 모습은 아직 완전히 이해되지 않았습니다. 그중 하나는 비둘기가 대체로 도시 지역의 삶에 적응했다는 사실입니다. 그러나 그들의 행동에 대한 질적 분석은 충분히 이루어지지 않았습니다.

“현장 실험은 실제 도시 환경에서 진행되었으며, 제안된 시스템은 5일 넘게 새의 수와 체류 시간을 비교하고, 드론 없이 21일간 진행한 시험과 대조하여 평가되었습니다. 5일간의 실험 동안 드론은 자동으로 55회 출동했으며, 새의 수와 체류 시간을 줄이는 데 상당히 효과적이었고 새에게는 어떤 해도 끼치지 않았습니다. 결론적으로 연구는 이 시스템이 새를 쫓아내는 데 효과적임을 입증했으며, 이 접근법은 기존 방법에 대한 완전 자율적인 대안으로 볼 수 있다고 연구에서 밝혔습니다.”