인공위성 없이, 철새들의 이동경로를 밝혀라

국내 연구진이 인공위성을 이용한 위치추적시스템이 아닌 상용이동통신망(기지국)과 국제 이터로밍시스템을 이용하여 세계 어느 곳에서나 야생동물의 위치를 추적 할 수 있는 추적기(WT-200: GPS_WCDMA based Telemetry System)를 개발했다.

이번 성과는 독수리, 두루미와 같이 국가 간을 이동하는 철새들의 이동의 비밀이나 도심지 출현 멧돼지 등의 피해방지연구, 반달가슴곰과 같은 멸종위기종의 복원연구 등을 수행하는 데에 크게 기여할 것으로 기대된다.

WT-200 위치추적기는 SK텔레콤과 협력하고 있는 세계 각 나라의 이동통신망을 이용하여 위치정보를 받는다. 그래서 세계 어느 곳에서나 추적기를 달고 있는 야생동물의 위치를 실시간으로 추적 할 수 있는 장비이다.

이번 WT-200 위치추적기 개발로 야생동물 연구에 사용하던 외국 인공위성 위치추적기를 대체하게 되었으며, 저렴하고 고성능의 기능으로 해외 야생동물 연구자들에게 수출을 하게 되었다.

WT-200 추적기는 연구개발 벤처 기업인 한국환경생태연구소(대표: 이한수 박사)에서 국립중앙과학관 백운기 박사의 개발연구지원과 SK텔레콤(대표이사 하성민)의 데이터로밍서비스 기술협력을 통해 개발되었다. 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 바이오.의료기술개발사업 등의 지원으로 수행하였다.

연구팀은 SK텔레콤의 상용이동통신망(기지국)과 국제 데이터로밍시스템을 이용하여 전 세계 어느 곳에서나 사용 할 수 있게 개발하였다. 위치정보의 정확도는 GPS 장비를 장착함으로서 오차범위를 40m 이내로 획기적으로 개선하였다.

독수리를 통해 시험연구 완료
또한 야생동물을 1년 이상 추적 할 수 있도록 새로운 배터리 제어기술을 적용하였다. 또한 SK텔레콤의 GPS와 이동통신 공간정보 데이터를 일정한 간격으로 수집하는 기술적 지원으로 향후 이동철새들의 연구에 큰 도움이 될 것이다.

연구팀은 개발 WT-200의 성능 테스트를 위해 천연기념물 독수리를 대상으로 시험연구를 했다. 2013년 1월 8일 경남 고성에서 문화재청의 허가를 받아 야생의 독수리를 생포하여 추적기를 부착하였다.

독수리는 4월 1일 휴전선을 넘어 북한 신평군 일대를 거쳐 몽골로 날아갔다. 몽골에서는 독수리의 중요 번식지가 동쪽지방의 전역에 걸쳐 이동하였고 7개월 8일 만인 지난 2013년 11월 9일 다시 한국 땅인 판문점으로 되돌아 온 것이 왔다.

이번 독수리 연구로 야생동물에 추적기를 부착하여 1년 이상 추적이 가능하다는 것을 확인하였다. 또한 한국을 넘어서 북한, 중국, 몽골로 이동한 독수리의 정확한 위치정보를 수신할 수 있었다.

이번에 독수리는 북상할 때와 남하할 때 사용한 이동경로는 북한과 중국 동북지방의 내륙을 통과하는 비슷한 경로를 이용하였다. 현재 독수리는 휴전선 일대에 머물고 있으며, 계속 실시간으로 위치추적하고 있다.

독수리(천연기념물 243-1호)는 중국의 내몽골과 몽골의 동부지역에서 주로 번식하고 5살이 지나야 번식이 가능하다. 현재 전 세계 3,000쌍이 번식하는 것으로 알려져 있고 한국에는 최대 2천 마리 정도가 매년 월동하고 있다. 한국에 월동하는 독수리의 90%는 비번식 어린개체이고 성체는 몽골에서 겨울을 지내고 남하하지 않는다.

이번 시험 연구 결과로 많은 어린 독수리가 한국에서 월동을 마치고 북상하는데 어디에서 무엇을 하는지에 대한 해결 실마리를 주었다. 북상한 어린 독수리는 번식지 주변에서 서식하면서 어미들의 번식기술과 몽골의 환경에 적응하는 방법을 간접적으로 학습하는 것으로 확인되었다.

야생동물에 대한 위치추적 시스템의 세계 시장 규모는 약 1,000억원 규모이고, 국내 시장은 50억원 규모이지만 이번 시스템의 개발로 수입대체효과는 물론 수출에도 크게 기여할 것으로 예상하고 있다.

야생동물 연구에 새로운 기회 제공
현재 국내 야생동물 관련 미래부, 환경부, 농림부, 해수부, 문화재청 등의 다양한 국공립연구기관 등에서 매년 300여개의 추적 장치를 부착하여 야생동물 이동 및 보존관리 연구를 수행하고 있다.

기존의 인공위성추적시스템(Satellite Telemetry)은 장거리를 이용하는 조류, 육상 및 해양 포유류 등에 위치신호를 알려주는 발신기(PTT: Platform Transmitter terminal)를 부착하고 인공위성을 이용하여 이동경로를 추적하는 방식이다.

현재까지 야생동물 이동연구에 가장 많이 사용하는 방법이지만, 위성사용료와 장비가 상당히 비싸고, 위치정보의 정확성이 떨어지는 단점이 있다. 국내에서는 지난 2011년 인공위성 추적 시스템을 개발한 바 있다.

이한수 박사는 “향후 동물의 행동과 생리 연구를 위해 본 시스템에 조류의 이동고도, 방향 정보를 추가하고, 심장박동수, 체온 등을 측정하는 센서를 부착하는 성능개선 연구도 진행하고 있다. 그리고 고래, 물개, 거북 등과 같이 바다에서 생활하는 해양 포유류와 파충류의 수중행동 측정 센서 등을 부착하여 수중에서의 동물행동 정보를 원격으로 수신하는 기술도 기대할 수 있다”고 설명하였다.

또한 백운기박사는 “이번에 개발한 위치추적시스템은 이동조류, 육상 및 해양동물 등의 이동 및 행동분석의 기초정보를 수집하여 야생동물의 이동메커니즘 규명, 멸종위기종의 보전, AI와 같은 질병매개 동물의 이동예측 및 사전예방 관리 등의 다양한 융합적 연구에 활용될 수 있다”고 밝혔다.

이 시스템은 한국환경생태연구소, 국립중앙과학관, SK텔레콤의 창조적 협력을 기반으로 개발되었고, 수집된 야생동물의 이동 정보는 국가 공공정보로 활용하여 공공가치와 비즈니스 창출을 도모할 계획이다.

수집된 대량의 야생동물 이동 정보는 국가 공공정보로서 국립중앙과학관의 국가자연사연구종합정보시스템(NARIS, www.naris.go.kr)에 DB로 구축하여 비즈니스 모델 창출에 적극 활용될 예정이다.©

아이씨엔 매거진 2013년 12월호