나비 날개의 놀라운 비밀

[들꽃]

나비 날개의 놀라운 비밀


이 꽃에서 저 꽃으로 팔랑거리며 날다가 사뿐이 내려앉는 나비를 보며 아마 한번 쯤은 “아! 예쁘다” 라는 생각을 해보셨을 것입니다.

나비들은 1초에 20 번 날개를 흔들어 초속 0.9m 빠르기로 난다고 합니다. 나비 종류에 따라 1초에 5번에서 100번까지 팔랑거리는 것으로 밝혀져 있습니다. 나비는 몸통에 비해 날개가 크지요? 머리, 가슴, 배로 이어지는 몸통 길이로 크기를 나타내는 곤충들과는 달리 나비의 크기를 말할 때는 날개 양쪽 끝까지의 거리를 가지고 비교합니다.

그런데 나비 날개에서 보이는 그 아름다운 색의 비밀은 어디에서 오는 것일까요? 나비 날개의 표면에는 비늘이 기왓장처럼 촘촘하게 분포되어 있습니다. 현미경으로 보면 단순한 비늘 같이 보이지만, 10억분의 1의 크기로 볼 수있는 나노기술로 전자현미경을 통해 보면, 날개 표면의 비늘(Scale)들은 마치 규칙적인 배열을 하고 있는 꽃잎과 같다고 합니다. 이 Scale 하나의 크기가 100um (micrometer)이라고 하는데, scale의 단면을 전자 현미경으로 확대해 보면, 높이 2um 정도의 눈에 보이지 않을만큼의 얇은 막이 여러 개가 세로로 빽빽이 세워져 있어 마치 빽빽한 ‘ridge’(산등성이) 같은 구조로 되어 있답니다.

그뿐만이 아닙니다. 각 ridge들은 주름구조를 가지고 있는데 각 주름의 너비는 수십 나노 정도에 지나지 않는 아주 정교한 구조로 이루어져 있습니다. 이러한 구조 때문에 날개가 태양빛을 받아들이면, 비누방울의 막처럼 얇은 여러 개의 막에 따른 빛의 회절로 특유의 색상을 냅니다. 그 특별한 색은 구조색(structural color)이라고 불리우는데, 색소가 없어도 나비 날개에 있는 그 정교하고 독특한 나노구조로만으로도 빛을 만들어 낸다고 합니다. 다시 말해서, 회절 각도에 따라 특정한 파장의 빛이 반사되어 다양하고 아름다운 색상을 나타내는 것이지요. 빛이 날개 표면의 구조에 닿으면 일부는 반사되고 일부는 통과하는 과정을 수차례 반복한다고 합니다.

그런데 아십니까? 나비의 날개는 아주 훌륭한 방수역활도 한다고 합니다. 나비의 날개 능선에 동일한 간격으로 나 있는 작은 혹들은 물이 표면에서 머무는 시간을 감소시켜서 물을 더 잘 격퇴시킨다고 합니다. 이 능선들은 정확한 크기를 가지고 있고 물방울을 작은 구슬로 조각내어 빠르게 흩어버립니다.

이렇게 작은 미물인 나비 날개에 이렇게 아름다운 비밀이 숨어있다니 정말 놀랍지요? 작은 나비에게 아름다운 색을 띠고 방수 기능도 갖춘 날개를 달아주신 섬세한 창조주 하나님께서 우리의 모든 필요도 아시고 돌보시지 않을까요?
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