성가신 해충으로 여겨지는 모기의 더듬이에서 영감을 얻어 전력 공급 없이 미세한 소리나 진동을 증폭하는 차세대 센서가 개발됐다.

영국 스트래스클라이드대 대니얼 패스터 연구원은 11일(현지시간) 미국 필라델피아에서 열린 제190차 미국음향학회(ASA) 회의에서 이 같은 내용의 모기 더듬이 모방 센서 설계안을 발표했다.

연구팀에 따르면 모기 더듬이는 짝짓기 상대의 날갯짓이나 흡혈 대상인 개구리의 울음소리와 같은 미세한 공기 진동을 감지하는 데 특화돼 있다.

이는 더듬이 기저부에 위치한 '존스턴 기관'이 특정 진동을 감지하면 스스로 진동하며 신호를 증폭하기 때문이다. 또한 여러 마디로 나뉜 구조와 표면적을 넓히는 깃털 같은 털 덕분에 넓은 주파수 대역에 걸쳐 높은 민감도를 유지한다.

연구팀은 이 원리를 바탕으로 별도의 증폭 회로나 신호 처리 과정 없이, 기하학적 구조만으로 진동 신호를 증폭하는 기계적 시제품을 만드는 데 성공했다.

패스터 연구원은 "자연은 에너지 소비를 늘리지 않고도 높은 민감도를 달성할 수 있는 효율적인 해결책을 제공한다"고 설명했다.

연구팀은 전자 장치나 알고리즘으로만 가능하다고 여겨졌던 '수동 증폭'을 구현했으나, 아직 생명체의 증폭 능력에는 미치지 못한다고 덧붙였다.

이 기술은 마이크, 환경 모니터링 장치, 생체 의학 센서 등 매우 약한 신호를 감지해야 하는 분야에 적용될 수 있다. 특히 낮은 에너지 소비가 중요한 분야에서 활용도가 높을 것으로 기대된다.