2,000년을 사는 Giant Sequoia의 공학적 특성

[거두/점식]

2,000년을 사는 Giant Sequoia의 공학적 특성

Giant sequoia는 식물 왕국에서 가장 인상적인 장수 나무 중 하나다.

Sequoia는 당연히 인간이 아는 가장 인상적인 나무 중 하나다. 엄청난 줄기, 우뚝 솟은 나무 꼭대기, 수천 년의 삶,그 모든 것이 정말 숨이 막힐 정도다. 하지만 그 긴 수명은 특히 주목할 만한데, 이렇게 가늘고 키 큰 나무가 어떻게 수천 년 동안 서 있다가 결국 나이 때문에 쓰러지는지를 이해하기가 쉽지 않다.

Redwood 나무가 강인한 이유의 핵심 미스터리는,이 나무들이 엄청나게 크지만 텔레비전 탑이나 마천루 같은 인공 구조물에서 볼 수 있는 보강 시스템은 없다는 것이다. 사실, 자연은 전문 건축가 못지않게 위험을 계산하는 데 능숙하다. 일반 나무의 구조는 하중 분산 원리를 기반으로 한 지능형 공학

솔루션 전체 시스템의 모델이 되기도 했다.

무엇보다도, 세쿼이아의 나무줄기는 독특한 구조를 가지고 있다. 나무껍질은 평균적으로 0.5미터 정도 두껍고, 독특한 섬유가 있는 매우 다공성 질감을 가지고 있다. 이 구조 덕분에 바람이 나무줄기를 강하게 때릴 때 그 충격을 흡수하고, 높은 온도와 낮은 온도의 영향을 완화하는 등 충격 흡수 능력이 뛰어나다.

반면에, 내부 부분은 강도를 높이도록 설계되어 있어서 반대의 특성을 가지고 있다. 예를 들어, 그곳의 섬유는 더 촘촘하고 수직으로 배열되어 있다.

게다가 레드우드는 매듭 비율이 낮다. 이런 모든 특성 덕분에 나무 줄기는 아주 튼튼해서 외부 하중에도 쉽게 부러지지 않고 수세기 동안 피로 손상에도 잘 견딜 수 있다.

세쿼이아의 또 다른 주요 특징은 뿌리 시스템이다. 대부분의 나무들은 뿌리가 땅속 깊숙이 뻗어 있다. 

하지만 세쿼이아는 정반대 방식을 선택했다: 뿌리는 아주 얕지만, 대신 굉장히 넓게 퍼져 있다.평균 뿌리 깊이는 겨우 몇 미터에 불과하지만, 폭은 최대 30미터에 달할 수 있다고 한다.- 이는 9층 건물 높이와 맞먹는 정도이다. 

넘어진 세쿼이아 뿌리 시스템의 일부

언뜻 보기에는 세쿼이아의 이렇게 넓은 뿌리 시스템이 비현실적으로 보일 수 있다. 이 나무들은 보통 서로 아주 가까이 자라니까—마치 땅속 공간이

부족한 것처럼. 하지만 바로 이 근접성이 각 세쿼이아에게 추가적인 안정성을 제공한다. 한 나무의 뿌리가 다른 나무들과 충돌해서 성장에 방해가 되는 것이 아니라, 서로 서로 매우 단단하게 얽혀서 숲 전체를 위한 거대한 뿌리 시스템을 만들어주기 때문이다. 덕분에 모든 나무가 엄청난 힘으로 지탱될 수 있는 것이다. 

자연은 레드우드의 나무 꼭대기에도 똑같이 신경을 썼다.전체 나무 길이에 비해 꼭대기가 이렇게 높게 위치한 건 우연이 아니다. 줄기는 뿌리보다 갈라지는 부분에서 훨씬 가늘어져서 꼭대기가 더 유연해질 수 있다. 게다가 가지들도, 바늘잎들처럼, 서로 빽빽하게 모여 있지 않아서 바람에도 잘 견딜 수 있다.

하지만 물리 법칙을 무시할 수 있는 능력이 있음에도 불구하고, 만약 거대한 세쿼이아가 그들의 적응 능력이 없었다면 이렇게 오래 살아남고 강인하게 존재할 수 없었을 것이다. 그리고 이 나무들은 캘리포니아 기후에 완벽하게 적응했는데, 이곳이 바로 그들이 가장 많이 자라는 곳이다.

예를 들어, 끊임없는 안개는 물의 공급원이 되었는데, 세쿼이아 꼭대기는 공기 중에서 직접 물을 빨아들이면서 나무가 마르지 않도록 막아준다.

게다가 나무 자체도 흥미로운 성분을 가지고 있다. 나무에는 상당히 높은 타닌 함유량이 있어서 곤충, 유충, 심지어 곰팡이까지 효과적으로 쫓아낸다고 한다. 더불어, 껍질의 다공성 질감 덕분에 열이 내부 섬유까지 깊숙이 전달되지 않는다. 이 모든 것이 해충 피해, 폭풍우 동안의 부패, 심지어 산불 시

완전 연소까지 방지해주는 거다. 세쿼이아는 쉽게 2,000년을 버티며 나이를 먹다가 결국 쓰러지게 된다.