2026.05.12 (화)

  • 맑음동두천 19.4℃
  • 맑음강릉 21.1℃
  • 맑음서울 20.4℃
  • 구름많음대전 17.6℃
  • 맑음대구 17.9℃
  • 맑음울산 16.9℃
  • 맑음광주 17.6℃
  • 맑음부산 16.2℃
  • 맑음고창 16.0℃
  • 맑음제주 18.6℃
  • 맑음강화 17.9℃
  • 구름많음보은 16.4℃
  • 맑음금산 16.3℃
  • 맑음강진군 16.9℃
  • 구름많음경주시 18.0℃
  • 구름많음거제 16.6℃
기상청 제공

공간·건축

[지구칼럼] "꿀벌, 참깨 크기 뇌로 숫자까지 센다"···꿀벌 수학논쟁이 뒤집은 동물지능

 

[뉴스스페이스=이종화 기자] 호주 연구진이 서양 꿀벌(western honeybee)이 단순한 시각 패턴이 아니라 추상적 수 개념에 기반해 ‘숫자’를 처리한다는 강력한 증거를 제시하면서, 동물 인지과학계에서 10여년간 이어져 온 ‘꿀벌 수학 논쟁’이 새로운 국면을 맞고 있다.

 

최근 《Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences》에 실린 이번 연구는 꿀벌이 수량 차이를 인식하는 수준을 넘어, ‘0’과 같은 추상 개념과 크다·작다, 좌→우 방향성까지 포괄하는 수리적 추론 체계를 갖추고 있음을 뒷받침한다는 점에서 주목된다.

 

100만개 뉴런, 860억에 도전하다


연구진이 주목한 것은 ‘뇌의 크기와 인지 능력’이라는 오랜 통념이다. 인간 뇌는 약 860억개 뉴런을 지닌 반면, 꿀벌의 뇌는 100만개가 채 안 되는 수준으로 인간의 약 10만분의 1에 불과하다. 보도에 따르면, 개체 간 머리 크기가 큰 꿀벌일수록 뇌 용적이 크고 학습 능력이 높다는 상관관계도 확인된 바 있지만, 그럼에도 전체 뉴런 숫자 자체는 극단적으로 적다.

 

그럼에도 꿀벌은 덧셈·뺄셈 학습 뒤 정답률 64~72%를 기록해 ‘우연(50%)’을 유의미하게 상회하는 성과를 반복적으로 냈다. 호주 RMIT대 애드리언 다이어(Adrian Dyer) 팀이 2016~2024년 14마리 꿀벌을 대상으로 수행한 실험에서, 각 개체는 4~7시간 동안 100회 이상 테스트를 반복하면서도 이런 수준의 정답률을 유지한 것으로 보고됐다. 작은 뇌가 필연적으로 ‘단순 반사 수준’에 그친다는 가설은 더 이상 방어하기 어려운 국면에 접어들었다는 평가다.

 

‘시각 패턴’ vs ‘숫자 개념’…10년 논쟁에 마침표


꿀벌 수학 연구는 2009년 호주국립대(ANU)와 독일 연구진이 점이 2개 찍힌 패턴과 3개 찍힌 패턴을 꿀벌이 구분하고, 훈련을 통해 3개와 4개의 차이도 인식한다는 결과를 내놓으면서 본격화됐다. 이때 이미 연구진은 설탕물 보상 위치를 바꾸고 색깔·냄새 등을 통제해, 꿀벌이 점의 개수에 의존한다는 점을 확인했다고 밝혔다.

 

이후 RMIT와 프랑스 연구진은 꿀벌이 ‘0’의 개념을 이해한다는 결과를 국제 학술지에 보고했다. 도형이 아무것도 없는 ‘빈 화면’을 다른 수량보다 ‘작은 수’로 인식하는지를 측정한 결과, 꿀벌은 실제로 0을 다른 수보다 작다고 구분할 수 있었다는 것이다. 이어 2019년 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 게재된 다이어 팀의 연구에서는 꿀벌이 파란 도형을 보면 +1, 노란 도형을 보면 −1을 수행하는 규칙을 학습해, 네 차례에 걸친 자유 선택 시험에서 64~72%의 정답률로 덧셈·뺄셈 문제를 풀었다.

 

반대론도 만만치 않았다. 일부 연구자들은 꿀벌이 실제로 ‘수량’을 추상적으로 처리한다기보다, 점의 밀도나 밝기, 공간 주파수(spatial frequency) 같은 저수준 시각 단서에 반응했을 뿐이라는 비판을 제기했다. 이번에 《Proceedings B》에 실린 최신 연구는 이 비판을 정면 돌파하는 데 초점을 맞췄다.

 

연구진은 꿀벌의 실제 시야, 공간 해상도, 비행 경로를 반영한 ‘벌의 시점(bee’s-eye view)’에서 기존 실험 자극을 재분석하고, 새로운 자극 셋을 설계해 보상 기반 실험을 다시 수행했다는 점을 강조했다. 그 결과, 시각적 패턴 변수들을 통제한 뒤에도 꿀벌은 0을 포함해 최대 6까지 수량 차이를 인식하고, 더 크거나 작은 수를 고르는 과제를 성공적으로 수행하는 것으로 나타났다.

 

연구진은 “동물의 생물학적 특성을 반영해 자극을 분석하면, 남는 것은 수에 대한 실질적 민감성”이라고 결론지었다고 각국 과학 전문 매체들은 전했다.

 

‘기호–수’ 매칭, 좌→우 수직선까지

 

꿀벌의 수리 능력은 단순 수 세기를 넘어 ‘상징(symbol)’ 이해 단계로까지 확장되고 있다. 호주–프랑스 공동연구팀은 Y자형 미로에서 꿀벌에게 특정 부호가 특정 수량을 의미한다는 규칙을 학습시킨 뒤, ‘2’라는 기호를 두 개의 바나나, 두 개의 나무, 모자 두 개 등 서로 다른 대상의 동일 수량과 연결하도록 하는 실험을 수행했다.

 

결과적으로 꿀벌은 자신이 배운 방향(기호→수, 혹은 수→기호)에서는 기호와 수량을 성공적으로 매칭했지만, 반대 방향 전환 과제에서는 실패해, 뇌 안에서 ‘수 처리’와 ‘기호 처리’가 분리된 경로를 통해 일어난다는 해석이 제시됐다. 이는 수학과 상징 처리가 서로 다른 뇌 영역에서 이뤄진다는 인간 인지신경과학 결과와도 흥미로운 평행선을 이룬다.

 

또한 여러 선행 연구는 꿀벌이 숫자를 ‘왼쪽에서 오른쪽으로’ 배열하는, 이른바 정신적 수직선(mental number line)을 갖고 있을 가능성을 시사해 왔다. 작은 수는 좌측, 큰 수는 우측에 더 자주 매칭하는 경향이 관찰됐다는 것이다. 2024~2026년 사이 공개된 후속 연구와 프리프린트에서는 자유 비행 중인 꿀벌이 수량을 평가할 때 개체 별로 고유한 ‘수적 편향(numerical bias)’과 전략을 보인다는 결과도 잇달아 보고되고 있다.

 

인간 아동이 보통 만 3~4세에야 0의 개념을 이해하고, 수직선 위에 숫자를 배치하는 능력을 습득한다는 점을 고려하면, 1mg도 안 되는 꿀벌의 뇌가 보여주는 수리적 유연성은 인지과학계에 강한 문제제기를 던진다.

 

꽃잎을 세는 곤충, AI·외계 지능 연구로 번지다

 

이 같은 수리 능력의 진화적·생태학적 의미에 대해서는 아직 가설 단계지만, 연구진과 전문가들은 몇 가지 실용적 시나리오를 제시하고 있다. 대표적으로 꿀벌이 꽃잎이나 꽃의 구조적 요소를 세어, 어떤 식물이 더 많은 꿀이나 꽃가루를 제공하는지 학습하고 기억함으로써 채집 효율을 높인다는 설명이다.

 

이미 국내외 연구에서는 꿀벌이 동료 개체에게 춤 언어를 통해 먹이 위치와 양을 전달하고, 군집 차원의 ‘집단지성’으로 둥지 위치를 선택한다는 결과가 수십 년간 축적돼 왔다. 여기에 수리적 판단이 결합될 경우, 개체와 집단 수준 의사결정 알고리즘은 훨씬 정교해질 수 있다는 관측이 나온다.

 

흥미로운 점은 꿀벌 연구가 이제 AI와 외계 지능 탐색으로까지 확장되고 있다는 대목이다. 국내 칼럼 보도에 따르면, 모나시대·RMIT대 연구진은 예술·과학 융합저널 《Leonardo》에 발표한 논문에서 꿀벌의 수학 능력이 ‘성간 소통(interstellar communication)’에서 수학이 보편 언어인지 검증하는 모델로 활용될 수 있다는 아이디어를 제안했다.

 

연구진은 뉴런 96만개 수준의 초소형 뇌가 추상적 수학 문제를 처리하는 방식을 모사하면, 기존 컴퓨터보다 훨씬 적은 에너지로 복잡한 연산을 수행하는 곤충 뇌 기반(bio‑inspired) 저전력 컴퓨팅 설계에도 실마리를 제공할 수 있다고 주장한다. “복잡한 문제 해결 방식은 자연이 이미 훨씬 우아하고 효율적으로 구현해 놓은 경우가 많다”는 다이어 교수의 발언은, 꿀벌 연구가 단지 ‘재미있는 동물 이야기’에 그치지 않는다는 점을 상징적으로 보여준다.

 

인간 중심 인지 연구, 교정되는 중


이번 연구를 이끈 스칼렛 하워드 모나시대 박사는 “동물의 인지 능력을 평가할 때는 반드시 동물의 관점에서 설계해야 하며, 그렇지 않으면 그 능력을 과소평가하거나 과대평가하게 된다”고 강조했다. 실제로 시각적 해상도, 색 지각, 비행 패턴 등을 충분히 고려하지 않은 채 인간 기준으로만 자극을 설계한 초기 실험들은, 꿀벌의 진짜 잠재력을 일부 놓쳤을 가능성이 크다는 지적이 뒤따른다.

 

인지과학과 동물행동학이 ‘큰 뇌–높은 지능’이라는 단순 도식에서 벗어나, 신경 자원의 효율성과 알고리즘에 주목해야 한다는 압박도 거세지고 있다.

 

결국 참깨 씨앗만 한 꿀벌의 뇌가 제기하는 질문은 단순하다. “지능이란 무엇이며, 우리는 얼마나 인간 중심적으로 그것을 정의해왔는가.” 100만개도 안 되는 뉴런이 0의 개념을 이해하고 기호와 수를 연결하며, 좌우 방향성을 지닌 수직선 위에 숫자를 정렬할 수 있다면, 인간 860억 뉴런의 우월성은 더 이상 ‘규모’가 아니라 구조와 활용 방식에서 입증돼야 할 시점에 와 있다.

배너
배너
배너

관련기사



[지구칼럼] 프랑스, 루브르 박물관 테러 혐의로 튀니지 남성 구속…"호기심이 지하디즘이었다" 변명

[뉴스스페이스=이종화 기자] 프랑스 반테러 수사당국이 루브르 박물관과 파리 유대인 커뮤니티를 겨냥한 지하디스트 테러 음모를 적발해 튀니지 국적의 27세 남성을 구속 기소했다. 일상적인 검문 과정에서 극적으로 적발된 이번 사건은 프랑스가 직면한 다층적 안보 위협과 지속되는 반유대주의 범죄의 심각성을 동시에 드러냈다. 일상 검문이 적발한 테러 음모 르몽드에 따르며, 5월 11일(현지시간) 국가반테러검찰청(PNAT)은 1999년 튀니지 제르바 출생의 다페르 M.이 5월 7일 목요일 파리 북서부 교외 라가렌-콜롱브에서 위조 면허증으로 차량을 운전하다 경찰의 일상 문서 검사 중 체포됐다고 전했다. 경찰은 그의 휴대전화에서 지하디스트 관련 자료와 무기 이미지를 발견했으며, 이는 즉각 국내안보총국(DGSI)으로 사건을 이관하는 계기가 됐다. 수사 결과 용의자의 휴대전화에는 지하디스트 조직과 연계된 것으로 추정되는 외국인 접촉자들과 주고받은 메시지, 루브르 박물관 외관을 촬영한 영상, 그리고 챗GPT를 이용해 폭탄 및 화학 폭발물 제조 방법을 검색한 기록이 담겨 있었다. 르몽드 보도에 따르면 용의자는 루브르 박물관과 파리 16구의 유대인 커뮤니티를 구체적 표적으로 삼았던

[Moonshot-thinking] 두 개의 ‘재건축’ 파도, 여의도를 바꾼다…‘오피스·주거’ 금융중심지 재건축 의미

여의도가 오피스와 주거, 두 축이 함께 바뀌는 대규모 전환기를 맞이했다. 서울시의 ‘여의도 금융중심 지구단위계획’이 본격 가동되면서 낡은 오피스 빌딩들의 재건축이 잇따라 가시화되고 있다. 또 15개 아파트 단지의 재건축도 동시에 속도를 내고 있다. 업무지구와 주거 단지가 함께 탈바꿈하는 이례적인 국면이다. 현재 여의도에서 재건축이 구체화한 노후 오피스는 KB국민은행 본관과 한국화재보험협회, 키움파이낸스스퀘어, 메리츠화재, 미래에셋증권타워 등이다. 이들의 연면적을 합산하면 12만평에 달한다. 1984년에 지어진 KB국민은행 본관은 지상 34층, 연면적 10만 4800㎡ 규모의 대형 오피스로 새로 태어날 예정이다. 광화문 D타워(연면적 약 10만 5000㎡, 지상 33층)에 맞먹는 규모다. 이 프로젝트 하나만으로도 여의도 프라임 오피스 공급 지형에 상당한 변화를 가져올 수 있다. 한국화재보험협회 빌딩은 기존보다 연면적을 4배 이상 늘릴 계획이다. 메리츠화재 재건축은 브라이튼자산운용이 사업을 주도하고 동원건설산업이 시공을 담당해 오는 2028년 6월 준공을 목표로 진행 중이다. 주목할 점은 이 프로젝트들이 단순히 낡은 건물을 새것으로 교체하는 데 그치지 않는다는

[공간혁신] 극장이 루브르·오르세·우피치 미술관으로 '탈바꿈'…메가박스 ‘시네도슨트’, 핫플 등극

[뉴스스페이스=이종화 기자] 메가박스(대표 홍정인, 남용석)의 대표 강연 ‘시네도슨트’가 새로운 시즌을 맞이해 미술 애호가들의 시선을 사로잡는 신규 프로그램을 공개하며 11일 예매를 오픈한다. 올해로 7회째를 맞은 메가박스 ‘시네도슨트’는 세계 유명 미술관의 작품 및 예술사를 전문가의 해설과 함께 감상하는 미술 강연 프로그램이다. 매년 높은 좌석판매율을 기록하며 취향의 깊이가 남다른 관객들이 손꼽는 메가박스 대표 인문 강연으로 자리매김했다. ‘2026 시네도슨트’ 시즌1은 ‘미술관, 그곳으로 한 걸음 더’라는 주제로 ▲루브르: 가장 거대한 박물관의 깊은 곳 ▲오르세 미술관: 인상파가 아닌 이들의 목소리 ▲우피치 갤러리: 르네상스 이후 새로운 길을 모색하다 ▲런던 내셔널 갤러리: 숨겨왔던 우리 영국의 얼굴 ▲독일 뮌헨 알테 피나코테카에서 렌바흐하우스까지 총 5회의 강연으로 진행한다. 이번 시즌에는 우리에게 익숙한 세계적 미술관들이 품고 있는 숨은 명작들을 조명한다. 거대한 규모와 인파로 인해 미처 발견하지 못했던, 미술관 깊은 곳에 숨겨진 작품들을 전문 해설과 함께 극장의 대형 스크린으로 감상할 수 있다. 올해도 안현배 미술사학자가 전문 도슨트로서 관객을 미술

[지구칼럼] "단테의 《신곡: 지옥편》이 500년 앞서 충돌물리학을 모델링" 가설 등장…문학과 지구과학의 접속 “문과-이과 경계 허무는 사례”

[뉴스스페이스=이종화 기자] 유럽 최대 지구과학 학술 행사인 ‘2026년 유럽지구과학연합(EGU) 총회’에서, 14세기 시인 단테 알리기에리가 현대 행성 충돌 물리학을 500년 이상 앞서 ‘상상 모델링’했다는 도발적인 연구가 제기됐다. 5월 3~8일(현지시간) 오스트리아 빈에서 열린 이번 학회에는 해마다 2만명 안팎의 연구자가 참가하는데, 문제의 연구는 이 거대 학술장의 학제 간 지구과학·지형학 세션 포스터로 공개됐다. 단테의 이 작품은 단순한 영적 알레고리가 아니라, 현대 운석학의 핵심 개념을 약 5세기나 앞서 예견한 행성 충돌 물리학에 관한 무의식적 사고 실험이었을 가능성이 제기한 것. 사탄의 추락, 거대 소행성 충돌로 재독해 연구를 발표한 이는 미국 웨스트버지니아주 마셜대학교의 티모시 버버리(Timothy Burbery) 교수로, 그는 단테의 《신곡: 지옥편》에 묘사된 ‘사탄의 추락’을 거대 천체의 고속 지구 충돌로 해석한다는 가설을 제시했다. 단테의 텍스트에서 사탄은 남반구로 추락한 뒤, 지구 중심까지 이어지는 거대한 원형 계단식 구덩이, 곧 ‘지옥’을 형성하고, 이때 튀어나간 막대한 물질이 지구 반대편에서 봉우리 모양으로 솟아올라 ‘연옥산’을 이룬다

[공간혁신] 美 스피어·코즘(Cosm) 한계 넘은 미래형 초몰입 공간 탄생?…메가박스, ‘한국형 돔 미디어’ 주관기관 선정

[뉴스스페이스=이종화 기자] 메가박스가 국책사업 주관기관으로 선정돼 ‘한국형 돔(Dome) 미디어’ 실현에 앞장선다. 영화, K팝 공연, 스포츠 등 다양한 콘텐트를 압도적 몰입감과 함께 즐길 수 있는 기술 개발을 리드하게 됐다. 메가박스는 문화체육관광부 산하기관 한국콘텐츠진흥원이 추진하는 ‘한국형 돔 미디어 구현을 위한 AI 영상 및 음향 통합 오케스트레이션 기술 개발’ 및 ‘가상공간 기반 음향 자동생성 및 공간분석 랜더링 기술 개발’ 국책과제 주관기관으로 ‘한국형 돔 미디어’ 상용화를 위한 기술 개발에 나서게 됐다고 8일 밝혔다. 해당 연구개발 사업은 총 82억원 규모로, 기간은 오는 2028년까지다. 현 정부가 추진하고 있는 ‘K-컬처 글로벌 확산’과 한류 연계 산업 부흥 전략의 일환으로 추진되는 프로젝트이며 요지는 ‘한국형 돔 미디어’ 상용화를 위한 기술 획득이다. K-팝을 비롯한 K-컬처 확산에 기여하기 위한 기반을 다지는 것은 물론이고, 기존 돔 미디어 공간들이 가진 장점을 극대화하고 단점은 보완해 글로벌 시장이 주목할만한 완성도를 구현하는 것이 목표다. 특히 비주얼 대비 상대적 취약점으로 지목되고 있는 돔 미디어 공간의 사운드 부분을 강화해 시각과

[지구칼럼] "나무가 도시 열기 절반으로 줄이지만 가장 뜨거운 곳이 가장 가난하다"….소득이 나눈 기후 불평등

[뉴스스페이스=이종화 기자] 도시의 나무가 열섬(heat island) 현상으로 발생하는 추가 온도의 거의 절반을 상쇄하고 있지만, 정작 그 효과가 가장 절실한 더 덥고 더 가난한 도시일수록 나무 그늘은 없다시피 하다는 연구 결과가 나왔다. ‘기후 불평등’이 도시 나무 한 그루 한 그루의 분포 위에 그대로 투영되고 있는 셈이다. 도시 열섬의 절반을 상쇄하는 나무 이번 연구는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 5월 6일(현지시간)자로 게재된 도시 기후·생태계 서비스 분석 결과를 토대로 한다. 연구진은 전 세계 주요 도시를 약 150개 도시 블록 단위로 잘게 나눈 뒤, 위성 자료와 기상 데이터로 포장도로·건물 비율, 나무 덮개(tree canopy), 기온 변화를 정량 분석했다. 연구에 따르면, 도시 내 나무는 그늘 제공과 증산(樹木의 수분 증발) 작용을 통해 전 세계 도시 기온을 평균 0.15도(℃) 낮추고 있는 것으로 나타났다. 나무가 없다면 어두운 지붕과 아스팔트 포장 등이 열을 흡수·방출하는 도시 열섬 효과로 인해 도시 평균 기온은 지금보다 약 0.31도 더 높아질 것이라는 게 연구진의 추산이다. 이는 “도시에