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인간은 왜 GPS를 잃어버렸을까

비둘기 자기장 감지센서 새로 밝혀져

2012년 05월 04일(금)

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인간은 왜 GPS를 잃어버렸을까 2012년 05월 04일(금)

사이언스타임즈 라운지 국토해양부는 지난달 28일 오전 6시경부터 2일 오전 10시경까지 수도권 지역을 운항하는 국내외 항공기 250여 대에서 GPS 전파 교란이 발생했다고 밝혔다. 북한의 소행으로 추정되는 이 전파 교란 발생 즉시 국토해양부는 GPS 이용주의 항공고시보를 발령해 모든 조종사와 항공사에 유의할 것을 경고했다.

▲ GPS 신호 교란이 발생해도 항공기들은 다른 항법장치를 이용해 비행하므로 운항에 차질이 없다. ⓒ이미지클릭

GPS 신호 교란이 발생해도 항공기들은 전방향표지시설 및 관성항법장비 등의 다른 항법장치를 이용해 비행하므로 운항에는 별다른 차질이 없다.

항공기와 선박, 자동차 등에 장착된 GPS(Global Positioning System)처럼 비둘기들도 자체적인 GPS를 보유하고 있다. 우스갯소리로 ‘Global Pigeoning System’이라고 부르기도 하는 이 장치를 이용해 비둘기들은 수천 킬로미터 밖에서도 바다와 사막을 건너 정확하게 고향을 찾아온다.

프랑스 AFP통신의 전신으로서 1835년 창립한 세계 최초의 아바스통신은 통신 수단을 선박에 의존할 수밖에 없었던 당시의 런던과 파리 구간을 전서구(편지를 보내는 데 쓸 수 있게 훈련된 비둘기)로 단 7-8시간 만에 연결해 주식시황을 속보로 전하기도 했다.

비둘기뿐만 아니라 해마다 수천 킬로미터나 떨어진 서식지와 번식지를 오가는 철새들을 비롯해 어류나 파충류 등의 많은 동물들이 자체적인 GPS를 이용해 정확히 이동할 수 있는 능력을 지니고 있다.

바다가재도 수십 킬로미터 정확히 이동해

카리브해와 멕시코만 근해에 서식하는 바다가재의 경우 낮에는 산호초 틈의 자기 집에 숨어 있다가 밤이 되면 먹이를 찾아 수십 킬로미터나 이동한 뒤 해가 뜨기 전에 다시 정확하게 자기 집으로 돌아오곤 한다.

이 같은 바다가재의 이동능력을 알아보기 위해 미국의 한 연구팀이 바다가재를 상자 속에 넣은 다음 채집한 곳에서 30킬로미터 이상 떨어진 곳에 갖다놓은 결과, 바다가재가 자기 집으로 정확하게 찾아간 것으로 알려졌다.

열대 지방의 토양에 서식하는 개미들도 매우 정교한 방향 탐지 시스템을 지니고 있어서 언제나 지구 북-남 자전축에 대해 13도 각으로 이동한다. 이 개미들은 냉장고 자석의 약 2만분의 1 정도에 불과한 약한 자기장도 감지할 만큼 놀라운 능력을 지니고 있다.

소와 사슴 같은 포유동물도 지구 자기장이 지면과 접하는 각도를 통해 방향을 찾는 능력을 지니고 있다. 독일 연구팀이 구글 어스를 이용해 목초지에서 한가로이 풀을 뜯고 있는 소떼들을 분석한 결과, 소들은 정확히 북쪽 또는 남쪽을 향한다는 사실을 밝혀냈다. 하지만 자기장을 방해하는 고압선 바로 아래 혹은 근처에 위치한 소떼의 경우 향하는 방향이 임의로 나타났다.

▲ 새들의 경우 자기장뿐만 아니라 태양의 위치나 별빛, 냄새, 지형의 특징, 유전자에 입력된 프로그램 등 여러 항법장치들을 활용해 비행 방향을 찾아낸다. ⓒ이미지클릭

놀라운 것은 GPS가 고장 날 경우 동물들도 항공기처럼 다른 항법장치를 이용한다는 사실이다. 미국의 한 연구진은 적도지방에서 겨울을 나고 여름이 되면 밤을 틈타 번식지인 온대지방으로 이동하는 지빠귀의 등에 추적장치를 단 다음 지구 자기장을 따라 길을 잡지 못하도록 자기장을 걸어주었다.

그러자 대부분의 지빠귀가 혼란을 일으켜 길을 잃어버렸다. 하지만 지빠귀들은 다음날 해가 지는 방향을 보고 다시 자기가 가야 할 방향을 정확히 알아내 제 갈 길을 찾아가는 것으로 밝혀졌다.

이처럼 철새들은 자기장뿐만 아니라 태양의 위치나 별빛, 냄새, 지형의 특징, 유전자에 입력된 프로그램 등 여러 항법장치들을 활용해 비행 방향을 찾아낸다.

그러나 이 동물들이 어떻게 정확히 자기장을 감지하는지는 아직 미스터리로 남아 있다. 수많은 연구결과가 서로 상반되는 증거를 보여주고 있으며, 그럴 듯한 가설이 세워져도 다시 이를 뒤집는 연구 결과가 계속 나오고 있기 때문이다.

자기장 감지기관 세 번째 후보 발견

최근 미국 베일러 의대의 데이비드 딕맨 박사는 비둘기의 자기장 감지 센서가 내이(內耳)에 있다는 새로운 연구결과를 발표했다. 이 때까지 새의 자기장 감지 센서가 있는 곳으로 지목되어 온 곳은 눈과 부리였다. 이번 딕맨 박사의 연구를 계기로 귀도 그 후보로 떠오른 셈이다.

또한 이 연구결과는 바다거북이나 물고기, 소 등 지구 자기장에 감수성을 보이는 다른 동물에게도 적용될 수 있을 것으로 추정된다.

그런데 재미있는 것은 이 분야를 연구하는 과학자들의 경우 인간도 지구 자기장을 감지하고 방향을 설정하는 능력을 지니고 있지 않을까 하는 의문들을 품고 있다는 사실이다. 그럼 왜 인간에게서만 이런 능력이 사라진 것일까.

그에 대해 일부 과학자들은 인간이 만들어낸 전자기장이 인간의 그런 능력을 상쇄시킨 것으로 추정하고 있다. 마치 고압선 아래의 소떼들이 방향 감각을 잃는 것처럼 말이다.

이번 연구결과를 발표한 딕맨 박사 역시 “현재까지 명백한 증거는 없지만 때로는 인간도 무의식적으로 자기장을 감지하여 방향 및 공간적 위치를 파악할 수 있다는 가능성을 배제할 수는 없다”고 말했다.