미 연구팀 "겹쳐 울리는 소리 분석해 무리의 행동 맥락 파악 가능"

미 연구팀 "겹쳐 울리는 소리 분석해 무리의 행동 맥락 파악 가능"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 아프리카코끼리들은 여러 마리가 한꺼번에 낮은 소리(rumble)를 내는 모습이 자주 목격된다. 코끼리의 이런 저주파 합창에는 어떤 의미가 담겨 있을까?

서로 다른 코끼리의 목소리가 겹쳐 울리는 합창에는 그 무리의 상황과 행동에 관한 정보가 담겨 있으며, 서로 다시 만나거나 다음에 무엇을 할지 조율하는 등 특정 상황에서는 소리가 서로 더욱 비슷해진다는 연구 결과가 나왔다.

미국 어스 스피시스 프로젝트(Earth Species Project)와 엘리펀트보이스(ElephantVoices) 등 연구팀은 2일 과학 저널 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에서 아프리카코끼리가 단독 또는 합창 형태로 내는 소리 902건을 기계학습으로 분석, 어떤 행동 맥락에서 나온 소리인지 예측할 수 있었다며 이같이 밝혔다.

연구팀은 개별 코끼리 목소리를 분리하지 않고도 합창 전체에서 행동 맥락을 파악할 수 있었다며 이 연구의 의미는 그동안 분석이 어려웠던 겹쳐서 나는 코끼리 소리 자체를 하나의 신호로 분석했다는 데 있다고 말했다.

아프리카사바나코끼리(Loxodonta africana)는 매우 사회적인 동물로, 흔히 저주파 '으르렁거리는 소리'(rumble)를 이용해 의사소통하며, 이 소리의 일부는 사람이 들을 수 있는 범위보다 낮은 주파수까지 내려간다.

연구팀은 코끼리가 내는 으르렁거리는 소리의 약 60%는 두 마리 이상이 내는 소리가 겹치는 합창 형태라며 이런 합창은 인사 의식 등 강도 높은 사회적 상호작용 중에 흔히 나타나지만 소리가 뒤섞여 분석에 어려움이 있었다고 지적했다.

연구팀은 케냐 암보셀리 국립공원에서 1986년부터 2022년까지 여러 시기에 수집된 아프리카사바나코끼리 39개 가족군, 암컷 84마리가 단독 또는 합창 형태로 내는 소리 902건을 기계학습(machine learning)으로 분석했다.

그 결과 기계학습 모델은 겹쳐 울리는 코끼리 소리를 한 마리씩 분리하지 않고도 합창 전체를 하나의 신호처럼 분석해 소리를 내는 행동의 맥락을 우연보다 유의하게 높은 수준으로 예측할 수 있는 것으로 나타났다.

연구팀은 특히 코끼리가 단독으로 내는 소리로 학습한 모델을 합창에 적용했을 때도 행동 맥락을 우연보다 유의하게 높게 예측했다며 이는 개별적으로 내는 소리가 완전히 뒤섞여 정보가 사라지는 게 아니라는 것을 보여준다고 말했다.

또 이 연구에서는 일부 상황에서는 시간이 흐르면서 코끼리들이 내는 소리가 서로 음향적으로 비슷해지는 '음향적 수렴' 현상도 확인됐다.

음향적 수렴이 확인된 것은 서로 떨어져 있던 코끼리가 접촉을 유지하기 위해 내는 '접촉'(Contact), 먹이를 먹거나 쉬거나 천천히 이동하면서 주고받는 '규칙적 박자'(Cadenced), 떨어져 있던 가족이나 유대 집단 구성원이 다시 만났을 때 내는 '인사'(Greeting) 소리였다.

연구팀은 '접촉'과 '규칙적 박자' 소리는 여러 코끼리가 소리를 주고받으며 공동 행동을 조율할 때 자주 나타난다며 코끼리들이 대화하는 동안 서로의 소리가 가까워지는 현상은 행동 조율과 관련될 가능성이 있다고 설명했다.

다만 이 연구에서는 코끼리에게 수렴한 발성과 수렴하지 않은 발성을 들려주고 반응을 비교하는 실험을 하지 않았기 때문에 '목소리를 맞추면 무리가 다음 행동을 결정한다'고 단정할 수는 없다고 밝혔다.

이어 코끼리들이 합창하며 정확히 어떤 말을 주고받는지는 아직 알 수 없지만 이 연구는 코끼리의 합창이 서로의 목소리를 방해하는 소음이 아니라 여러 개체가 함께 행동하는 과정에서 만들어지는 신호일 수 있음을 시사한다고 말했다.

또 소리로 코끼리의 행동 맥락을 파악할 수 있다며 직접 관찰이 어려운 곳에서도 음향 감시로 코끼리의 분포와 행동을 파악할 수 있을 것이라며 이 연구가 인간과 코끼리의 공존을 위한 접근법을 마련에 도움을 줄 수 있을 것이라고 강조했다.

◆ 출처 : Scientific Reports, Sara Keen et al., 'Social context information and acoustic convergence in elephant vocal choruses', https://www.nature.com/articles/s41598-026-68525-3