제품 설계 및 제조

사막 거북을 지키는 로봇 전사 'Techno-Tort.

Hardshell Labs는 3D 프린팅과 포도향 분사 아이디어를 결합하여 주 포식자 중 하나인 까마귀를 속임으로써 사막 거북 보존 활동을 펼쳐가고 있습니다.

Hardshell Labs는 3D 프린팅과 로봇 공학 기술을 사용하여 사막 거북 보존 노력을 지원합니다(동영상: 6분 17초).

  • 캘리포니아 남부 모하비 사막에서는 아기 사막 거북을 잡아먹는 까마귀의 수가 늘면서 거북 개체수가 줄고 있습니다.

  • Hardshell Labs는 3D 프린팅 방식으로 제작된 아기 거북 크기의 'Techno-Tort' 솔루션을 개발했습니다. 이 'Techno-Tort'는 까마귀를 유인한 다음 포도향으로 잘 알려진 메틸 안트라닐레이트로 까마귀를 물리칩니다.

  • 예비 연구에 따르면 까마귀가 돌아오는 비율을 46% 감소시키는 효과가 있는 것으로 나타났습니다. Hardshell Labs는 연구를 계속하기 위해 국립과학재단과 Roosevelt Genius Prize로부터 보조금을 받고 있습니다.

남부 캘리포니아의 모하비 사막에서는 인간의 개발에 따라 식량과 물의 공급이 원활해져 까마귀 개체수가 폭발적으로 증가했습니다. 본질적으로 인간은 까마귀의 욕구 해소를 지원하고 있는 셈입니다. 쓰레기와 로드킬은 까마귀의 식량원입니다. 관개용수, 유출수, 인공 호수와 연못은 까마귀에게 물을 제공하고, 건물, 전신주, 광고판은 둥지와 피난처를 제공합니다.

까마귀는 이제 사막의 침입종으로 간주되며 개체수가 증가함에 따라 새로운 식량원에 대한 필요성도 커지고 있습니다. 까마귀의 엄청난 증가로 인해 사막 거북의 개체수가 줄어 사막 거북은 현재 멸종 위기에 처해 있습니다. 까마귀는 아기 거북과 새끼 거북을 잡아먹는데, 불행하게도 그 껍질은 아직 너무 부드러워 배고픈 까마귀 부리로부터 자신을 보호할 수 없습니다.

이 파충류를 구하기 위해 무엇을 할 수 있을까요? 보존 생물학자 팀 쉴즈(Tim Shields)와 엔지니어 프랭크 게르시아(Frank Guercio)는 Techno-Tort라는 답을 찾았습니다.

쉴즈와 게르시아는 캘리포니아주 조슈아 트리의 Hardshell Labs에서 근무하며 Autodesk Fusion 360을 사용하여 실제 거북의 등껍질처럼 보이는 보존 기술 디바이스인 Techno-Tort를 설계하고 3D 프린팅으로 제작했습니다. 여기에는 새들이 싫어하는 기능이 포함되어 있습니다. 포도향으로 더 잘 알려진 메틸 안트라닐레이트입니다. 까마귀의 부리가 Techno-Tort를 쪼면 가속도센서가 디바이스를 작동시켜 화학 물질을 빠르게 방출하여 까마귀가 더 이상 쪼는 것을 막습니다. 쉴즈와 게르시아는 이것을 '회피적 훈련'이라고 부릅니다. 충분한 수의 까마귀가 충분히 Techno-Torts를 쪼아대면 까마귀가 실제 거북을 잡아먹는 것을 멈추게 된다는 것이 이들의 생각입니다. 예비 연구에 따르면 이 방법이 효과가 있는 것으로 나타났습니다.

동영상을 시청하여 Techno-Tort의 활약을 살펴보고 이 중요한 보존 노력에 대해 자세히 알아보세요.

[동영상 대본]

팀 쉴즈(Tim Shields), Hardshell Labs 보존 생물학자: 저는 항상 현장의 파충류학자가 되고 싶었습니다. 저는 14살 때 거북이를 만났습니다. 처음 만난 야생 거북이는 매우 놀라웠습니다. 그런 우연으로 거북이 연구 생물학자 일을 시작하게 되었습니다. 개체수 변화를 추적하는 데 중점을 둔 프로젝트에 30년을 보냈지만, 개체수는 줄기만 했습니다.

[쉴즈가 사막 거북에 관한 표지판을 가리키며 큰 소리로 읽기 시작합니다.] "이 자연 지역에는 평방 마일당 약 200마리의 거북이가 살고 있습니다." 아니요, 그렇지 않습니다. 이 [숫자]는 과거를 떠올리게 하네요.

까마귀가 많은 아기 거북이를 죽이고 있다는 것을 우리는 즉시 알게 되었습니다. 까마귀는 너무 많고 거북이는 너무 적기 때문에 어린 거북이가 웨스트 모하비에서 성체로 자랄 확률은 꽤 희박합니다. 여기에는 간단한 수학적 관계가 있습니다. 인간이 많아지면 까마귀가 많아지고 그것은 곧 거북이가 적어진다는 것을 의미합니다. 수년 동안 까마귀 수를 제어하기 위해 까마귀를 쫓아다니며 돌을 던졌습니다.

우리에게는 가짜 거북이에 대한 아이디어가 있었는데, 믿을 수 없을 정도로 흡입력이 뛰어난 프랭크 게르시아를 만났습니다. 저는 속아넘어갈만한 가짜 아기 거북이를 만들어 보자고 제안했고 그는 그 일에 착수했습니다.

프랭크 게르시아, Hardshell Labs 엔지니어: 분야나 산업에 대해 설명하자면 일종의 보존 기술이라고 할 수 있겠네요. 이것은 새로운 기술입니다. 전에는 없었던 기술로, 지금까지 팀과 함께 일하면서 거북이를 만들었고, 탐사기도 만들었습니다. 거북이 알 공급기와 레이저도 만들었죠. 다양한 크기, 다양한 모양, 다양한 종의 거북이를 만들어 냈습니다. 저는 이 일을 좋아합니다.

3D 프린팅 작업을 하지 않거나, 문제를 해결하지 못하거나, 설계를 하지 않으면 몸이 근질근질합니다. 가만히 있지를 못합니다. 미래에도 거북이가 남아있기를 원한다면 설계자로서 해결책을 찾아야 합니다.

쉴즈: 이 프로젝트의 핵심은 회피적 훈련입니다. 인공 포도향을 내는 메틸 안트라닐레이트라는 화학 물질이 있습니다. 어떤 이유에서인지 모르겠으나 까마귀를 포함한 새들은 인공 포도향을 매우 싫어합니다.

게르시아: [게르시아가 3D 프린팅한 거북이 등껍질 두 개를 들고 있음] 이들 내부에 주머니를 만드는 것이 우리 아이디어였습니다.

쉴즈: [Techno-Tort]를 까마귀가 쪼기 시작하면 가속도센서에 쪼고 있다는 신호가 들어갑니다. 까마귀 부리가 바로 여기에 닿는 순간, 모든 민감한 조직이 있는 바로 거기에 닿는 순간 그런 일이 벌어지는 것입니다. 까마귀에게는 충분히 끔찍한 경험이 될 것입니다. 까마귀는 살아 있는 거북이를 내버려 두어야 한다는 것을 배우게 될 것입니다. 까마귀를 다룰 때는 조심해야 합니다. 그들이 게임의 실체를 알게 되면 게임이 끝나기 때문입니다. 저는 항상 정밀하고 더 진짜 같은 가짜 아기 거북이를 만드는 과정에서 실수를 범해 왔습니다.

게르시아: 아기 거북이는 대략 50미크론 또는 1/500밀리미터의 해상도로 프린팅됩니다.

쉴즈: 놀라운 진전입니다. 그는 결코 멈추지 않습니다. 강박증이 있는 사람과 함께 일하는 것은 정말 좋습니다.

게르시아: 거북이처럼 유기적인 형태의 매우 복잡한 형상을 만드는 것은 어떤 산업 프로그램에서도 매우 어렵습니다.. 특히 거북이의 경우, 개체로 기계적인 편집이 가능한 위치까지 오려면 보이지 않는 부분에서 너무 많은 수고가 필요합니다. [Autodesk] Fusion 360은 정말 대단한 도구입니다. 오토데스크 제품에 익숙해지고 실제로 사용할 수 있게 된 순간, 큰 기회가 열렸습니다. 약 5년 전에는 거의 불가능했던 구조물을 거북이 내부에 만들 수 있게 되었습니다.

쉴즈: 일정한 수의 까마귀가 Techno Tort로부터 불쾌한 경험을 하게 되면 공격 빈도가 감소하는 것을 확인할 수 있었습니다.

게르시아: 거북이의 사지가 찢어지는 것을 본 후, 반격이 이루어진 모습을 보면서 정말 카타르시스를 느꼈습니다. 저는 항상 모하비에  있었습니다. 정말 가혹한 곳이지만, 이곳에서 저는 자신을 발견할 수 있었습니다. 우리는 지금부터 3개월 후에 100대의 프린터, 필라멘트 생산 라인, 레진 프린터, CNC 기계, 레이저 절단기 등이 있는 공간에 앉아 있게 될 것입니다. 문제 해결에 사용할 수 있는 모든 것이 있습니다. 3D 프린터를 사용하거나 토지 관리국과 협력하거나 거북이를 구할 기회를 갖고 있는 사람이 여기 얼마나 있을까요? 팀과 함께 이 기회를 활용하여 세상과 생물 종을 구하고 제가 있는 지역에 즉각적인 영향을 미치는 것은 첫 번째 단계에 불과합니다.

쉴즈: 우리는 이미 긍정적인 효과를 내고 있다고 생각합니다.

게르시아: 우리는 여기서 우리가 만들고 있는 것을 세계의 다른 문제에도 적용할 수 있는 출발점에 거의 도달했습니다.

쉴즈: 보존 생물학은 현재 매우 절망적인 분야입니다. 보존 노력을 하는 커뮤니티에 희망을 주는 것은 개인적으로 정말 중요한 일입니다.

게르시아: 자신이 만든 무언가가 변화를 가져오는 것을 보는 것보다 더 만족스러운 것은 세상에 없습니다.