"겁주지 않는 감시"는 실현 가능한가, 물고기 모양 로봇이 여는 정밀 양식

물고기 속에 섞여 있는 로봇이 양식장의 미래를 조용히 헤엄치기 시작했다

양식장의 수중을 점검하는 로봇이라고 하면, 많은 사람들은 소형 잠수정 같은 기계를 떠올릴지도 모른다. 프로펠러를 돌리고, 라이트로 비추며, 카메라로 그물이나 물고기의 상태를 확인하는 모습이다.

그러나 이번에 주목받고 있는 것은, 보다 "물고기 같은" 로봇이다.

스페인의 하우메 1세 대학에 있는 수중 로봇·수중 기술 연구 센터, CIRTESU가 개발한 실험기 "UJIFISH-I"는 양식장에서의 그물 점검, 수질 감시, 센서 배치 등을 목적으로 한 모듈식 물고기형 로봇이다. 가장 큰 특징은 단순히 물고기 모양을 하고 있는 것이 아니다. 물고기처럼 몸을 구부리며 헤엄치고, 프로펠러나 강한 조명 같은 물고기에게 스트레스를 주기 쉬운 요소를 줄이려는 점에 있다.

양식업에서는 물고기의 건강 상태나 그물의 손상, 수온, 용존 산소, 염분 농도 등을 지속적으로 파악하는 것이 필수적이다. 그물에 구멍이 나면 물고기가 도망간다. 수질 악화를 늦게 알아차리면 성장 부진이나 대량 폐사로 이어진다. 하지만 점검 자체가 물고기에게 스트레스를 준다면, 그것은 본말전도다.

기존의 수중 로봇이나 다이버에 의한 점검은, 인간에게는 효율적일지 몰라도, 물고기에게는 이물질의 침입이다. 프로펠러 소리, 급격한 수류, 강한 조명, 접근하는 기계의 움직임. 그것들은 수중 생물에게 결코 작은 자극이 아니다.

UJIFISH-I가 노리는 것은, 이 "감시를 위한 스트레스"를 줄이는 것이다. 로봇이 물고기 무리에 접근하는 것이 아니라, 물고기에 가까운 움직임으로 환경에 녹아든다. 큰 소리나 난류를 억제하고, 필요한 정보를 조용히 수집한다. 이는 양식업의 효율화뿐만 아니라, 동물 복지나 환경 부담의 관점에서도 의미를 가진다.

물고기의 움직임을 배우는, 프로펠러 없는 수중 로봇

UJIFISH-I는 생물 모방형, 이른바 바이오 인스파이어드 로봇으로 설계되어 있다. 추진에는 물고기의 헤엄과 유사한 파동 운동이 사용된다. 이를 통해 기계적 소음이나 물의 흐트러짐, 주변에 대한 물리적 영향을 억제할 수 있다.

수중 로봇에서 일반적인 프로펠러식 추진은 구조가 비교적 간단하고 제어하기 쉬운 반면, 소음이나 난류를 발생시킨다. 양식 물고기 근처에서 움직일 경우, 그 자극은 무시할 수 없다. 특히 밀도가 높은 양식 환경에서는 물고기의 도피 행동이나 무리의 흐트러짐이 발생하면, 그것 자체가 스트레스 요인이 된다.

UJIFISH-I는 성어에 맞춘 형태와 움직임을 도입하여, 보다 부드러운 유체 특성을 실현하려 하고 있다. 물고기처럼 헤엄치는 로봇은 단순한 외관의 연출이 아니다. 수중에서 어떻게 나아가고, 얼마나 주변을 흐트러뜨리지 않는가라는, 실용상의 과제에 대한 공학적 답변이기도 하다.

또한, 180도의 시야를 가진 파노라마 비전 시스템을 탑재하여, 수중 영상을 획득할 수 있다. 운용 가능한 깊이는 최대 20미터. 원격 조작의 범위는 수직 방향으로 최대 150미터, 수평 방향으로 최대 500미터로 되어 있다. 통신은 케이블과 음향 모뎀 모두에 대응하는 하이브리드형으로, 양식장의 조건에 따른 사용이 예상된다.

그물 점검, 수온 측정, 센서 배치까지

양식장의 관리에서 중요한 것은 물고기를 보는 것만이 아니다. 오히려 물고기를 둘러싼 환경 전체를 파악하는 것이 요구된다.

UJIFISH-I에는 수온과 깊이를 지속적으로 측정하는 센서가 탑재되어 있다. 또한, 염분 농도, pH, 용존 산소, 각종 가스 등을 측정하는 추가 센서도 통합할 수 있는 설계가 되어 있다. 이는 단일 로봇이라기보다는 양식장의 수중 데이터를 수집하는 이동식 플랫폼에 가깝다.

특히 주목되는 것은, 센서나 보조 컴포넌트를 특정 장소에 운반하고 배치할 수 있는 기능이다. 이를 통해 로봇은 단순히 관찰하는 것뿐만 아니라, 양식장 내의 필요한 지점에 측정 기기를 전달하는 역할도 맡을 수 있다.

예를 들어, 어떤 그물 주변에서 수질 변화가 의심되는 경우, 로봇이 그곳으로 이동하여 추가 센서를 배치한다. 또는 그물의 일부에 손상의 가능성이 있으면, 파노라마 영상으로 확인한다. 다이버가 잠수하기 위험한 상황에서도 로봇이라면 작업을 대체할 가능성이 있다.

연구팀은 그물 점검, 원격 조작, 데이터 수집, 센서 배치 등의 제어 시험에서 로봇의 기능적 실현 가능성을 확인했다고 한다. 높은 기동성과 목표 검출의 신뢰성도 입증되었다고 한다.

정밀 양식이라는 큰 흐름

이 로봇의 배경에는 세계적으로 진행되는 "정밀 양식"의 흐름이 있다.

농업에서는 이미 센서, 드론, AI, 위성 데이터를 사용하여 작물의 상태를 세밀하게 관리하는 정밀 농업이 확산되고 있다. 양식업에서도 마찬가지로, 물고기의 행동, 수질, 급이, 질병의 징후, 그물의 상태를 데이터로 파악하여 보다 효율적이고 지속 가능한 운영으로 연결하려는 움직임이 강해지고 있다.

양식은 세계의 식량 공급에 있어 중요성이 증가하고 있다. 천연 어업에만 의존하기 어려워지는 가운데, 어패류의 안정 공급에는 양식의 확대가 필수적이다. 한편으로, 과밀 사육, 질병, 배설물, 사료, 도망간 물고기에 의한 생태계에 대한 영향 등 해결해야 할 과제도 많다.

그렇기 때문에 양식장을 보다 세밀하게, 보다 저부하로 감시하는 기술이 요구된다. UJIFISH-I 같은 로봇은 그 일부를 담당할 가능성이 있다.

중요한 것은 "자동화 = 인간의 작업을 줄인다"는 것만이 아니라는 점이다. 수중에서의 점검은 작업자에게 위험을 수반한다. 조류, 시야 불량, 저온, 설비와의 접촉, 장시간 작업. 이러한 위험을 로봇으로 대체할 수 있다면, 인간의 안전성도 높아진다.

동시에 물고기에 대해서도 부담이 적은 방법으로 감시할 수 있다면, 양식업은 보다 "조용한 관리"에 가까워진다. 수중 로봇은 효율화의 도구일 뿐만 아니라, 물고기의 스트레스나 환경 교란을 줄이는 도구가 될 수도 있다.

SNS나 인터넷 상의 반응: 큰 확산 전이지만, 관심은 "귀여움"보다 실용성에

이번 기사는 공개 직후라는 점도 있어, 확인할 수 있는 범위에서는 대규모 SNS 논의로는 아직 발전하지 않았다. Phys.org 상에서는 기사 공개 시점에서 댓글이나 공유 수는 거의 확인되지 않았다. 한편, 과학 뉴스의 전재 사이트나 애그리게이터에서는 이미 다루어지고 있으며, 중국어권을 대상으로 한 뉴스 집약 사이트에도 "로봇 물고기가 그물과 수질을 점검하며 양식 스트레스를 경감한다"는 취지로 게재되고 있다.

스페인어권에서는, 지역 미디어나 대학 관련 뉴스로서의 확산이 두드러진다. Facebook 상에서도 스페인의 라디오 방송국 계열 계정이 이 화제를 공유하고 있는 것이 확인된다. 반응의 중심은 화려한 미래 기술이라기보다는 "양식의 감시를 어떻게 안전하게, 환경에 친화적으로 수행할 것인가"라는 실무적인 관심에 가깝다.

또한, 바이오 엔지니어링 계열의 뉴스 사이트에서는 SNS 공유 버튼 상의 카운트로서 Facebook이나 X에서의 공유 수가 표시되고 있다. 숫자로는 큰 화제가 아니지만, 전문 계열 뉴스로서는 로봇 공학, 양식, 환경 배려라는 복수의 독자층에 도달하기 시작하는 단계라고 할 수 있다.

SNS에서 이 종류의 기술이 확산될 때, 반응은 대개 두 가지로 나뉜다. 하나는 "물고기형 로봇이 진짜 물고기 무리에 섞인다"는 시각적인 재미에 대한 반응. 또 하나는 "정말로 물고기의 스트레스를 줄일 수 있는가", "비용에 상응하는가", "고장 나면 어떻게 회수할 것인가"와 같은 구현 면에 대한 의문이다.

이번에 확인할 수 있는 범위에서는 후자와 같은 상세한 비판적 논의는 아직 많지 않다. 그러나 이 기술이 실용 단계에 가까워지면, SNS 상에서는 반드시 비용, 내구성, 유지보수, 데이터 관리, 물고기에 대한 장기 영향 등의 논점이 나올 것이다.

과제는 자율성, 가동 시간, 비용

UJIFISH-I는 유망한 프로토타입이지만, 곧바로 전 세계 양식장에서 사용될 완성품은 아니다.

연구팀 자신도 앞으로의 과제로 자율성, 지속 시간, 센싱 능력의 향상을 꼽고 있다. 특히, 보다 깊은 장소에서 안정적으로 움직이기 위한 인공 부낭 시스템, 즉 능동적인 부력 제어의 통합이 미래의 개발 테마가 되고 있다.

수중 로봇에 있어, 배터리와 통신은 큰 제약이다. 공중 드론처럼 전파로 간단히 통신할 수 있는 것이 아니라, 수중에서는 음향 통신이나 케이블에 의존하는 경우가 많다. 영상 데이터의 전송, 위치 제어, 장애물 회피, 물고기 무리 속에서의 안전한 이동 등, 실용화에는 여러 기술이 얽혀 있다.

또한, 양식업자에게 중요한 것은 기술의 새로움보다 비용 대비 효과다. 도입 비용, 유지 비용, 고장 시의 수리, 조작에 필요한 인원, 기존 설비와의 연계. 이것들이 현장에 맞지 않으면, 아무리 우수한 로봇이라도 보급은 어렵다.

더욱이, 물고기와 유사한 움직임이 단기적으로 스트레스를 줄인다고 해도, 장기 운용에서 물고기가 어떻게 반응할지는 별개의 문제다. 물고기 종류에 따라 반응은 다를 가능성이 있다. 연어, 참돔, 농어, 틸라피아 등, 양식되는 물고기의 생태나 사육 환경은 다양하다. 실험 수조나 항만 시설에서의 시험 결과를 실제 대규모 양식장에 어떻게 확장할지가 앞으로의 열쇠가 된다.

로봇이 물고기에 가까워질수록, 인간의 책임도 물어야 한다

물고기형 로봇은 외관상 친근하다. 수중을 헤엄치는 기계의 모습은 미래적이며, 어딘가 유머러스하기도 하다. 그러나 그 본질은 상당히 현실적이다.

이는 식량 생산의 현장을 어떻게 지속 가능하게 할 것인가라는 질문과 관련이 있다. 인간은 물고기를 키워 식량으로 이용한다. 그 과정에서 물고기의 건강을 어떻게 지킬 것인가. 환경 부담을 어떻게 줄일 것인가. 작업자의 안전을 어떻게 확보할 것인가. 데이터와 로봇을 어디까지 현장에 들여놓을 것인가.

UJIFISH-I는 그 질문에 대한 하나의 기술적 접근이다.

지금까지의 수중 로봇은 "인간이 갈 수 없는 곳에 간다", "위험한 작업을 대체한다"는 역할이 중심이었다. 앞으로는 그것에 더해 "생물을 놀라게 하지 않는다", "환경을 어지럽히지 않는다"는 설계 사상이 중요해진다. 수중에서는 조용함도 성능의 일부가 된다.

양식장에서 일하는 미래의 로봇은 강력하게 나아가는 기계가 아니라, 주변에 맞춰 헤엄치는 존재가 될지도 모른다. UJIFISH-I가 보여주는 것은 로봇이 자연을 제압하는 도구가 아니라, 자연의 움직임에서 배우고 환경에 녹아드는 도구가 될 수 있다는 방향성이다.

물론, 아직 연구 단계의 기술이다. 실용화에는 시간이 걸릴 것이다. 하지만 물고기의 스트레스를 줄이면서 그물을 점검하고, 수질을 측정하고, 센서를 배치하는 로봇이라는 발상은 양식업의 미래를 생각하는 데 있어 매우 시사적이다.

앞으로의 양식장에서는 인간, 물고기, 센서, AI, 그리고 물고기형 로봇이 같은 수역을 공유하게 될지도 모른다. 그때 중요한 것은 얼마나 많은 데이터를 얻을 수 있는가만이 아니다. 얼마나 조용히, 얼마나 생물에 대한 부담을 줄이면서 관리할 수 있는가이다.

물고기와 유사한 로봇이 헤엄치기 시작한 것은 수산업에 있어 작은 뉴스가 아니다. 그것은 식량 생산의 기술이 "효율"에서 "공존"으로 조금씩 축을 옮기고 있는 신호이기도 하다.

출처 URL

Phys.org: UJIFISH-I의 개요, 성능, 탑재 센서, 양식 물고기의 스트레스 경감에 관한 설명.
https://phys.org/news/2026-04-robotic-fish-prototype-aquaculture-stress.html

EurekAlert!: 하우메 1세 대학에 의한 발표 내용