흰개미집 연구

[임 F하비에르]

자급자족 건축물에 관한 키를 갖고 있는 흰개미

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농림수산 / KISTI (2004-09-25)

추천 : 10 | 조회: 391 |

매우 진화된 아프리카 흰개미들이 건축하는 언덕들이 자급자족적, 환경친화적이면서 값싸게 운영할 수 있는 새로운 유형의 건물에 관한 영감을 줄 수도 있다. 이 언덕들은 내적, 외적 조건들의 변화에 반응하는 어떤 자기 조절 생활 환경을 제공한다. 엔지니어들과 곤충학자로 구성된 다양한 전문가 그룹 연구팀은 비슷한 원리들이 기계 장치들(예를들어 난방과 환기시설과 같은)을 전혀 혹은 거의 이용하지 않거나, 전통적인 구조물들과 달리 거의 에너지와 다른 자원들을 사용하지 않는 건물을 디자인하는데 이용될 수 있는지에 관해 조사하고 있다.

이 혁신적인 프로젝트를 Loughborough 대학이 기술물리과학연구위(Engineering and Physical Sciences Research Council, EPSRC)로부터 재원을 받아 주도적으로 수행하고 있다. 이 프로젝트는 나미비아에서 흰개미 언덕들의 구조를 디지털방식으로 스캔하는 연구가 포함된다. 이 연구는 2006년에 영상화될 신규 Sir David Attenborough 시리즈물의 일환으로 영국 BBC Natural History Unit에 의해 필름화될 예정이다.

흰개미 언덕은 복잡하게 얽혀있는 네트?p 터널들과 내부 공기의 질, 온도, 습도 수준을 조절하기 위한 일종의 공기 흐름을 보내기 위해 고안된 공기관(air conduit)들로 통합되어 있다. 더욱이, 흰개미들은 일부 생물학적인 기능들을 외주하는 방식(out source)-예를 들어 그 언덕 내부에서 기르고 있는 어떤 곰팡이에게 소화 기능들-으로 진화하였다. 이들은 그 곰팡이들이 영양원으로 잘게 분해할 수 있는 나무토막 섬유를 제공한다. 그 언덕 구조물은 그 곰팡이들이 생존할 수 있도록 어떤 일정하고 적당한 환경을 보장해 준다.

이러한 ‘현명한’ 언덕들에 필적할만한 인간의 동질물은 그 자리에서 모든 에너지, 폐기물 관리 그리고 다른 필수품들을 충족시키는 건물이 될 것이다. 그 언덕들을 디지털로 스캔함으로써 이 신규 프로젝트는 전에 결코 달성하지 못한 흰개미들의 3차원 건축물을 상세한 수준으로 지도화하게 될 것이다. 이 컴퓨터 모델이 연구자들에게 어떻게 흰개미 언덕들이 작동하는지에 대해 이해하는데 도움을 줄 것이며, 보다 진전된 연구를 위한 시금석을 제공하게 될 것이다.

Loughborough 대학 Mechanical and Manufacturing Engineering부의 Rupert Soar 박사가 이 연구팀을 책임지고 있다. 그는 “우리의 발견이 궁극적으로는 새로운 유형의 자급자족적인 우리들의 거주지 개발에 도움을 줄 수 있는 단서들을 제공할 수 있기를 기대한다. 이러한 거주지들은 지구를 비롯한 아마도 달이나 아니면 다른 혹성들과 같은 다양한 건조하고 부적절한 환경에서 활용되는데 적당할 수 있을 것이다”고 말한다.

세부사항:
3년간 수행될 이 연구프로젝트 제목은 '3D Mapping of Macrotermes michaelseni Mounds and Simulation of Their Homeostatic Functions – Lessons for Human Construction'로 EPSRC로부터 £421,000 이상을 지원받게 된다. 이 연구팀에 참여하는 그룹은 Loughborough 대학, Cambridge 대학 그리고 뉴욕주립대학이다.

연구대상인 이 흰개미(Macrotermes michaelseni) 종은 사하라 이남 아프리카 지역들에서 가장 흔한 종이다. 프로젝트의 목적은 이 종이 건축한 언덕에서 어떻게 항상성이 유지되는지에 대한 이해를 돕기 위함이다. 과학계 내의 관심이 점차 우리 인간들이 어떻게 자연으로부터 배울것인지에 대해 집중되고 있다는 점이다. 흰개미 집은 완전히 밀폐된 그 언덕 안에 존재한다. 흰개미들은 자신들의 둥지 온도, 습도 수준 및 호흡 가스 밸런스를 안정화시키기 위해 그 언덕을 건축한다.

문제를 해결하는 방법이 인상적인데 마치 어떤 동물의 폐가 수행하는 것과 비슷한 기능을 한다. 폐의 경우, 늑골 근육과 가로막을 이용해서 공기의 흐름을 생성시킨다. 이 흰개미 종들의 언덕은 언덕 안으로 설비된 일종의 관을 통해 공기를 운반하기 위해 풍력을 이용한다. 이들 모두 통풍을 통해 즉, 전자는 근육을 이용해서 그리고 후자는 바람을 이용해서 호흡가스와 열을 교환하는 것이다. 사실, 생리학적인 면에서 보면 흰개미들은 열조절, 호흡, 수분조절 그리고 심지어 소화에 이르는 자신들의 많은 항상성 유지 기능들을 그 언덕 구조 자체에 외주를 주는 방식으로 진화했다.

EPSRC는 영국의 기술물리학에 관한 주요 연구지원기관이다. 매년 £5억 이상을 차세대 기술변화에 대처하기 위한 일환으로 연구비 및 박사후 과정 양성을 위해 투자하고 있다. 지원범위는 정보기술학에서 건축학, 수학에서 재료공학에 이른다. 이 연구가 영국의 미래 경제개발 및 모든 사람들의 건강, 생활방식 및 문화에 대한 향상을 위한 초석을 제공할 줄 것이다. 이 기관은 또한 활발하게 과학기술에 대한 대중적인 인식을 증진시키고자 노력하고 있다. 더불어 기타 연구분야를 관장하고 있는 연구기관들과 협력도 하고 있으며, 이들을 통해 얻어진 연구결과물들을 수집하는 역할도 수행하고 있다. 이 기관에 대해 더 알아보고 싶은 사항이 있으면 홈페이지(www.epsrc.ac.uk)를 참조하기 바란다.

출판날짜 20040922

소스출처 : http://www.sciencedaily.com/relea...