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꿀벌도 센털로 눈과 몸에 붙은 꽃가루를 쓸어낸다. 사진 데이비드 후, 조지아공대 제공
물바람숲
동물은 체온을 지키는 등 환경에 적응하느라 털을 진화시켰다. 꿀벌에는 다람쥐와 비슷한 300만개의 털이 나 있다. 확대경으로 본 나비와 나방은 털북숭이여서 100억개 가까운 털로 덮여 있다. 사람 머리카락 10만개에 견줘 엄청난 수다.
털은 몸의 표면적을 100배 수준으로 늘린다. 털을 포함한 표면적은 꿀벌이 식빵 크기이고, 고양이는 탁구대, 해달은 스피드스케이팅 링크 정도다. 문제는 이렇게 넓어진 표면에 먼지, 꽃가루, 오염물질 등이 낀다는 점이다. 동물들은 어떻게 엄청난 수의 털을 청결하게 유지할 수 있을까. 데이비드 후 미국 조지아공대 교수 등 연구진은 과학저널 <실험생물학> 10일치에 실린 종합논문에서 포유류 27종과 곤충에 관한 기존 연구들로부터 이들이 불순물로부터 털을 깨끗하게 유지하는 비결과 그것을 응용할 방법을 제시했다.
흔한 방법은 자신의 힘을 들여 불순물을 제거하는 것이다. 개가 몸을 흔들어 물기를 털어내듯이 초파리는 머리와 가슴의 털을 이용해 중력가속도의 500배에 이르는 가속도로 먼지를 ‘발사’한다. 꿀벌도 센털로 눈과 몸에 붙은 꽃가루를 쓸어낸다.
연구자들이 주목한 것은 힘을 들이지 않고 저절로 털을 청소하는 장치였다. 포유동물의 속눈썹이 그런 예다. 22종의 포유류를 대상으로 속눈썹이 공기역학적으로 어떤 일을 하는지 조사했다. 그 결과 적절한 길이의 속눈썹은 눈 근처 공기 흐름을 조절해 눈으로 내려앉는 먼지 입자와 눈 표면의 수분 증발을 모두 절반으로 줄여준다는 사실이 밝혀졌다.
이처럼 추가로 에너지가 들지 않는 방법은 청소가 쉽지 않거나 비용이 많이 드는 센서, 로봇, 무인비행기 등에 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 후 교수는 “태양전지판에 눈썹 비슷한 장치를 붙여 빛의 투과율 감소를 최소화하면서 표면을 깨끗하게 유지하는 길이 열릴 수 있다”고 논문에서 밝혔다.
조홍섭 환경전문기자 ecothink@hani.co.kr
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