MIT 연구진, 머신러닝 활용해 식물 화학적 변화 이끌어내
온도, 습도, 자외선 수준, 빛 노출 시간 등 조절해 균형 맞춰

미국의 매사추세츠(MIT) 미디어랩 연구진은 첨단장비로 개조된 재배 공간에서 '바질'을 키워내는 모습을 공개했다. <사진=MIT 제공, ⓒMelanie Gonick>
미국의 매사추세츠(MIT) 미디어랩 연구진은 첨단장비로 개조된 재배 공간에서 '바질'을 키워내는 모습을 공개했다. <사진=MIT 제공, ⓒMelanie Gonick>

인공지능(AI)이 식물을 재배하는 날도 머지 않아 보인다. 미국의 연구진이 머신러닝을 활용해 식물의 최적 성장 조건을 찾고, 식물이 인간에게 가장 먹기 좋은 상태를 만드는 연구를 공개했다. 이들은 머신러닝을 활용해 유전자 변이 없이 식물의 성장 조건만 바꿔 식물의 화학적 변화를 이끌어냈다. 

미국의 매사추세츠(MIT) 미디어랩 연구진은 첨단장비로 개조된 재배 공간에서 '바질'을 키워내는 모습을 공개했다. 일명 사이버 농업이다. 연구진은 머신러닝을 활용해 시간 경과에 따른 사소한 유전적·후성적 변화를 감지하고, 동시에 온도, 습도, 자외선 수준, 빛 노출 시간을 조절했다.

연구진은 당뇨병과 같은 성인병을 완화하는 식물 개발을 위해 연구를 시작했다. 바질 등 식물에는 혈당을 조절하는데 도움이 되는 화합물이 들어 있는 것으로 알려져 있다. 

연구진은 식물의 유전적 특성을 디지털화해 식물과 환경의 상호작용을 파악했다. 질량분석법 등과 같은 분석 화학 기술을 활용해 식물에서 발견되는 휘발성 화합물(volatile compound) 농도 등 분자 정보를 획득했다. 

분자 정보를 얻은 후에는 MIT 팀이 개발한 머신 러닝 알고리즘을 주입했다. 이 알고리즘은 수백만 가지의 빛과 자외선의 조합을 평가했고, 바질의 맛을 극대화할 수 있는 조건을 생성했다. 그 결과 바질이 24시간 내내 빛에 노출됐을 때 최적의 맛을 낸다고 밝혀냈다. 

미국의 매사추세츠(MIT) 미디어랩 연구진은 머신러닝을 활용해 식물의 최적 성장 조건을 확인하는 연구를 진행 중이다. <사진=MIT 제공, ⓒMelanie Gonick>
미국의 매사추세츠(MIT) 미디어랩 연구진은 머신러닝을 활용해 식물의 최적 성장 조건을 확인하는 연구를 진행 중이다. <사진=MIT 제공, ⓒMelanie Gonick>
존 델라 파라(John de la Parra) 연구원은 "남극대륙에 있지 않는 한 24시간 동안 빛에 노출할 수 있는 테스트는 할 수 없다"고 말했다. 식물 재배에도 AI, 알고리즘 등 첨단기술이 필요하다는 의미다. 

연구진은 당뇨병과 같은 질병에 도움이 될 수 있는 식물, 화합물을 개발하고 있으며 연구를 통한 데이터는 대중에게 무료로 공개하고 있다. 케일럽 하퍼(Caleb Harper) 연구원은 "오픈소스를 활용해 이전에 없던 방식의 농업 연구를 하고자 한다"며 "오픈소스가 빠르게 확산돼 네트워크화된 과학 역량을 만들어낼 수 있길 바란다"고 말했다. 

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