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2018년 5월 13일 일요일

주파수 재밍 회피 알고리즘을 지닌 물고기



(Researchers developed and demonstrated a light-based device that mimics the jamming avoidance response of Eigenmannia fish. These fish emit an electrical field for sensing and communication and use a jamming avoidance response system to move the frequency of their signal away from other signals that could potentially cause interference Credit: Original photo by Will Kirk, Wikipedia, Creative Commons Attribution Creative Commons, Attribution 2.5 Generic license. Image modified by Mable P. Fok, University of Georgia.)



 자연계에는 상상을 초월하는 감각을 지닌 생물들이 존재합니다. Eigenmannia 역시 그 중 하나로 이 작은 물고기들은 빛이 없는 환경에서 주변을 감지하고 다른 물고기와 의사소통을 위해 낮은 주파수의 전자기파를 사용합니다. 일종의 생체 무선통신을 사용하는 것입니다. 


 하지만 놀라운 사실은 여기서 그치지 않습니다. 좁은 공간에 여러 물고기가 같은 주파수를 사용하면 간섭이 일어날 수밖에 없습니다. 따라서 이 물고기는 서로를 재밍 (jamming)하는 사태를 막기 위해 빠르게 주파수를 약간 변경합니다. 좁은 전파 대역폭을 알아서 나눠 사용하는 것입니다. 


 이들의 놀라운 재밍 회피 반응 jamming avoidance response (JAR) 알고리즘은 당연히 과학자들의 주목을 끌었습니다. 조지아 대학의 연구팀은 유사한 JAR 알고리즘에 기반한 광학 시스템을 개발해 효과적인 통신 시스템을 선보였습니다. 연구팀은 이 방법이 앞으로 비슷한 기종의 항공기 간 레이더 전파 간섭이나 블루투스 간섭 문제를 더 효과적으로 해결하는데 도움을 줄 것으로 기대하고 있습니다.


 비록 주파수가 GHz나 MHz로 매우 다른 영역이긴 하지만, 간섭을 회피하는 기본 원리는 비슷하다는 이야기입니다. 이 내용은 미국 광학 학회 Optical Society (OSA)의 공식 저널인 Optics Express에 발표되었습니다. 


 이 기술의 실용화 여부와 관계없이 동굴에 살며 눈이 퇴화된 대신 독특한 전파 발생 기능을 진화시킨 Eigenmannia는 그 자체로 자연의 경이입니다. 이런 식의 재밍 회피 메카니즘이 있다는 사실은 정말 놀라운 것 같습니다. 



 참고 


Ruizhe Lin et al, Biomimetic photonics: jamming avoidance system in Eigenmannia, Optics Express (2018). DOI: 10.1364/OE.26.013349 

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