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KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

생물에 있는 복잡한 감지기와 '아마존 고'

생물에 있는 복잡한 감지기와 '아마존 고' 

(Amazon Go, Creatures Depend on Sophisticated Sensors)


     최근에 베일을 벗은 ‘아마존 고’(Amazon Go, 계산대 없는 마트)의 인공지능 기술은 파리(fly)가 물을 찾는 방법이나, 작은 선충(roundworms)이 빛을 감지하는 방법 등에 관한 몇몇 새로운 연구들과 관련이 있는가? 상점과 고객을 연결하는 ”세계에서 가장 발전된 쇼핑 기술”을 선보인 ‘아마존 고’의 최첨단 기술은 선충이나 거미가 환경과 연결되어 있는 중요한 요인에 의존하고 있다. 그것은 감지기(sensor)이다. (참조 : 아마존 고는 어떤 기술이 적용되었나? DRT, 2016. 12. 19)


새로운 첨단 기술을 선보인 아마존 고 상점에서는, 고객들이 ”아마존 고 앱을 설치하고 매장 안으로 들어가서, 원하는 제품을 골라서 집어 들고, 그냥 가면 된다. 줄을 설 필요가 없고, 계산도 필요 없다”고 말한다.[1] 매장 관리자는 최첨단 기술을 접목한 소재를 사용하여, 고객이 진열대에서 특정 제품을 집어 들고 카트에 담았을 때와 다시 제 자리에 놓았을 때를 감지할 수 있도록, 센서들을 배치했다. 

고객들은 어떤 특이함 점을 발견하지 못한다. 상점에 설치된, 보이지 않는 감지기들이 제품 이동을 감지하여, 고객에게 계산 금액을 통보해 준다. 아마존은 컴퓨터 영상, 심층학습 알고리즘, 센서 융합을 사용했다고 말한다. 그들이 개발한 '사람이 필요 없는 기술‘은 감지기를 사용해, 고객이 취하는 모든 물건들을 감지하고, 아마존 고 앱 소유자의 계정에 그 가격을 연결한다. 대중들은 자연스럽게 고객들의 방해받지 않는 행동을 판별하는 기술에 관심을 갖고 있지만, 감지기(sensors)들이 없다면, 매장운영자는 제품의 위치를 파악하지 못할 것이고, 그 상점을 문을 닫아야할 것이다.

또한 감지기는 생물에게도 필수적이다. 파리(fly)의 습도감지기(humidity detector)는 2016년에 처음 발견되었으며, 신경생물학자인 마르코 갈리오(Marco Gallio)는 파리의 생존에 있어서 이들 감지기의 중요성에 대해서 논했다. ”파리들은 수분을 잃어버리지 않도록 조심하며, 그것은 죽음으로 이끌 수 있다. 또한 파리들은 물을 발견하기 위해서 습도감지기를 사용한다.”[2]

사람이 만든 공학적 감지기(sensors)와 생물에 들어있는 감지기는 몇 가지 핵심적 요소들을 공유하고 있다. 감지기의 목적은 환경에서 특정 사건, 또는 변화의 존재를 발견하거나 식별한 다음, 반응으로서 해당하는 출력 신호를 시스템에 제공하는 것이다. 감지기는 환경조건과 관련된 특성을 갖는 요소를 가지고 있다. 따라서 그 조건이 변하면, 감지기의 특성도 변한다. 특성 변화를 감지하는 감지기는 신호 또는 반응을 시작하는 다른 요소와 연결되어 있다.


감지기의 역할을 이해하도록 안내한 연구들

다른 연구자들은 눈이 없는 작은(1mm 길이의) 선충(roundworms)이 빛에 반응한다는 것을 발견했다. 이 생물학자들은 어떤 공학적 설계와 관련이 있다는 것을 직관적으로 알고 있었다 : 생물체에는 외부 조건과 연결된, 이 경우에서는 빛에 반응하는, 내부 시스템이 들어있음에 틀림없었다. 지난 달 그들은 광 감지기(photo detector)에 대한 조사가 성공했음을 보고했다.[3] 그들이 발견한 감지기는 사람의 눈에 있는 감광성 분자보다, ”빛을 포착하는 데에 약 50배 더 효율적”이라는 것이었다. 놀랍게도, 그것은 ”곤충에서 처음 발견됐던 미각수용체(taste receptor) 단백질의 계열에서 비롯된 것”이었다.

같은 방식으로, 한 동굴 생물학자는 최근에 눈이 없는 동굴 새우(eyeless cave shrimp)인 스티고브로무스(Stygobromus allegheniensis)가 ”어둠에서 끌어내자, 빛과 어둠을 구별할 수 있었다”고 말했다. 그는 ”눈 대신에 사용하고 있는 것이 무엇인지 알아내지는 못했지만” 외부 조건이 직접적인 생물체 반응의 원인은 아니었음을 알게 되었다. 감지기에 대한 조사에 의해서, 초기 결과는 ”빛 감지 구조가 머리에 있을 수 있음을 가리키고 있다”고 그는 보고했다.

아마존 고 상점과 마찬가지로, 시스템에서 감지기(sensors)는 프로그램 된 알고리즘과 함께 작동되는 필수적 요소 중 하나이다. 둘 다 특정 조건에 대해서, 특정 반응을 보이는 것이 필요하다. 감지기는 종종 생물체의 내부 및 외부 환경의 접촉면에 위치한다. 감지기는 발달, 주기, 생리적 과정, 자가 조절 메커니즘, 추적 시스템 등에 반응을 시작하기 위한 첫 번째 요소이다.


한 감지기가 여러 조건을 추적할 수 있다.

생물체의 감지기는 다중감지 목적으로 동일한 분자를 사용하는 것으로 밝혀졌다. 최근에 Science 지는 피토크롬(phytochromes)으로 알려진 광-감지(light-sensitive) 분자가, 또한 연구모델 식물인 애기장대(Arabidopsis)에서 온도 감지기(thermosensors)로도 기능을 하고 있는 것을 보고했다.[5] 이 이중기능은 식물이 성장 및 발달에 있어서 다양한 조정을 하는데 필요한 빛의 감지 기능과 온도 감지가 완벽하게 통합되어 있는 것을 가능하게 한다. ICR의 유전학자인 제프리 톰킨스(Jeffrey Tomkins)는 ”진화 과학자들은 단일 단백질 시스템에서 이러한 정교한 감지기능의 통합을 예측하지 못했고, 그러한 놀라운 기술은 인간의 능력을 뛰어 넘는 것이며, 초월적 지혜의 창조주에 의해서 생명이 설계되었다는 것을 분명히 말해주는 것”이라고 말했다.[6]

코넬대학(Cornell University)의 과학자들은 ”거미(spiders)는 귀와 고막이 없지만, 3m 이상 떨어진 거리에서 오는 소리를 감지하고, 이에 반응할 수 있다”고 밝혔다.[7] 거미는 털(hairs)로 덮여 있는데, 적어도 일부 털은 다기능적이다. 깡충거미(jumping spider)의 청력을 연구하는 연구자들은 ”압력에 반응하는 고막 대신에, 깡충거미는 주변 공기 입자의 실제 움직임에 반응하는 매우 민감한 털을 가지고 있다”고 덧붙였다. ”이 특수화된 '청력' 털은 크기와 수에 있어서 차이가 있지만, 사실상 모든 거미 종에서 발견된다.” 아마존 고 상점과 마찬가지로 '가장 진보된' 기술이 거미의 외피구조에 입혀져 있는 것이다. 이러한 경이로운 감지기들이 무작위적인 돌연변이들로 모두 우연히 생겨날 수 있었을까!

톰킨스(Tomkins) 박사는 여러 메커니즘들을 사용하여 다기능성을 달성하고 있는, 달빛에 반응하는 단백질(moonlighting proteins)에 대해서 이전에 보고했었다.[8] 그의 보고에서 중요한 결론은, ”달빛에 반응하는 단백질의 생성, 보존, 소실로 이끌었던 진화적 경로는 알려지지 않고 있다”는 것이다. 톰킨스 박사는 생물체의 감지기(sensors)에서 발견되는 단백질들이 어떻게 그렇게 미세한 수준에서의 특이성과 민감성을 도달하는지를 다음과 같이 추론하고 있었다 : ”이러한 단백질의 정확한 다기능성 초고도 생체복합성(모두 동일한 염기순서로 암호화 됨)은 목적도 없고, 계획도 없는 진화에 의한 것이 아니라, 전능하신 창조주의 작품인 것이다.”



References

1. Amazon Go, Frequently asked questions.
2. Northwestern University. First sensory system that detects air humidity described: Understanding the molecular mechanisms could lead to tools for better mosquito control. ScienceNews. Posted on sciencedaily.com May 6, 2016, accessed November 17, 2016.
3. University of Michigan. Tasting light: New type of photoreceptor is 50 times more efficient than the human eye. Phys.Org. Posted on phys.org November 17, 2016, accessed November 17, 2016.
4. Owens, B. Eyeless cave shrimp senses light and can live frozen in ice. New Scientist News. Posted on newscientist.com March 29, 2016, accessed March 30, 2016.
5. Jung, J. H., et al. 2016. Phytochromes function as thermosensors in Arabidopsis. Science. DOI:10.1126/science.aaf6005.
6. Tomkins, J. 2016. Multi-Purpose Plant Sensors Startle Scientists. Acts & Facts. In Press.
7. Weisberger, M. Jumping Spiders 'Hear' Long-Range Audio with Their Hairy Legs. Scientific American. Posted on scientificamerican.com October 17, 2016, accessed December 7, 2016.
8. Tomkins, J. 2015. Moonlighting Proteins Befuddle Evolution. Acts & Facts. 44 (9): 16.
*Dr. Guliuzza is ICR's National Representative. Article posted on January 9, 2017.



번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.icr.org/article/9767

출처 - ICR News, 2017. 1. 9.

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6530

참고 : 6163|6288|4856|5103|5031|6122|5327|5959|5850|5839|5600|5390|4846|4494|1428|3318|6165|5883|5459|5000|4873|3855|5299|4141|3071|6510|4648|6327|6309|6162|5845|5174|4776|4478|4396|3267



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