전세계 꿀벌 군집들이 기생충들에게 포위당한 상태입니다. 하지만 꿀벌들을 위한 ‘백마의 기사’가 나타났죠. 바로 인공지능(AI) 기술로 무장한 이스라엘 출신 창업자들이 그 주인공입니다.
이스라엘의 스타트업 비와이즈는 레바논 국경의 작은 북부 도시에서 AI 기술을 활용해 꿀벌 군집들을 관찰하고 있습니다. 이 기술로 300만 달러 이상의 초기 자금을 유치하면서 이미지 식별 기술을 사용해 벌의 개체 수를 유지하는 로봇 벌집을 개발했습니다.
최근 조사에 따르면 지난해 미국에서만 벌 봉군의 규모가 40%나 하락한 것으로 나타났습니다. 주범은 극도로 치명적인 바이러스를 매개해 전세계적으로 수십억 마리의 벌들이 떼죽음을 당한 꿀벌의 기생충인 `바로아 응애’로 여겨지고 있는데요, 꿀벌들과 유충들의 간과 같은 장기들을 먹고 살면서 별들의 건강을 약화시키고 질병이나 바이러스 등에 취약하게 만듭니다.
이로 인해 모든 농장주들은 과일과 채소 수분을 위해 꿀벌들에 의존하고 있으며, 현재 많은 농장주들이 생산량을 맞추기 위해 양봉업자들로부터 벌들을 빌려야 하는 실정입니다. 수분하는데 벌이 없으면 사람들이 먹을 과일들을 농사짓고 열매를 맺게 하는데 어려움을 겪게 됩니다.
소규모 민간 기업들과 연구자들로 구성된 이 작은 스타트업이 이미지 인식기술을 개발해 ‘바로아 응애’를 조기에 탐지함으로써 양봉업자들이 늦기 전에 조치를 취할 수 있도록 도움을 주고 있습니다.
비와이즈의 CEO이자 공동 창업자인 사르 사프라는 “우리는 벌 개체 감소 문제를 해결하고자 합니다. 이른바 24시간 벌집 감시라고 할 수 있죠”라고 말합니다.
기존의 상업용 벌집을 관리하는 작업은 양봉업자들에게는 매우 손이 많이 가는 일입니다. 벌통에서 구조물이나 벌집의 구획들을 손수 끄집어 내어(이미지 참고) 눈으로 직접 검사를 해야 합니다.
이 시간 소모가 큰 작업은 한 명의 양봉업자가 관리할 경우 많게는 1,000개의 벌통을 일일이 확인해야 할 수도 있습니다. 즉, 일손이 모자란 양봉업자의 손을 기다리는 벌통의 경우 수 주 동안 검사를 받지 못하고 방치될 수도 있는 것입니다.
이렇게 바로아 응애 감염이 수주 동안 탐지가 되지 않으면 벌 군집에는 재앙이 될 수 있습니다. AI를 탑재한 컴퓨터 비전을 통해 문제들을 더 빠르게 해결하게 됩니다.
사프라는 기존의 수작업들을 이미지 인식과 로봇 기술들로 대체함으로써, 양봉업자들이 실시간으로 문제를 파악하고 대처할 수 있게 된다고 말했습니다.
비와이즈는 감염 사태를 원격으로 치료할 수 있는 자체 로보틱스 시스템을 개발했습니다.
사프라는 “인공지능을 기존의 산업에 적용하게 되면, 그 사회적 파급효과는 첨단기술에 인공지능이 묶일 때보다 훨씬 더 커집니다. 엔비디아 GPU가 기본적으로 많은 양의 작업을 해주고 있습니다”라고 말했습니다.
로보 비하이브 인공지능
비와이즈는 수천 개의 꿀벌 이미지 상의 신경망을 훈련시켰습니다. 비와이즈의 컨볼루션 신경망들이 현재 운용 중인 자율 벌집에서 진드기가 있는 벌들을 구별해내는 이미지 분류를 가능케 하는 비지도학습을 수행합니다.
이미지 분류를 통해 진드기에 감염된 꿀벌을 식별하게 되면, 순환 신경망이 최적의 행동 계획을 결정합니다. 로봇을 이용해 살충제를 자동으로 살포하거나 해당 벌집 구조물을 다른 구조물로부터 격리하기도 합니다.
비와이즈는 다중 카메라를 이용한 자율 벌집으로 이 모든 것을 가능하게 했습니다. 이 프로토타입 벌집의 이미지들이 딥 러닝 모델 상의 실시간 처리를 위해 엔비디아 젯슨의 컴팩트형 슈퍼컴퓨팅으로 입력됩니다.
사프라는 “이 자율 벌집 전체가 AI에 기반한 제어 시스템입니다. 비와이즈의 AI가 바로아 응애를 실시간으로 감지하고 식별해 살균 처리합니다. 깨끗하고 건강한 벌 군집의 움직임은 감염된 군집과는 완전히 다른 모습을 보여주죠”라고 말했습니다.