성경 속에 들어 있는 과학 정보들 (65) 상어의 첨단기술-2
상어의 첨단기술-2
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“이제 모든 짐승에게 물어 보라 그것들이 네게 가르치리라 공중의 새에게 물어 보라 그것들이 또한 네게 말하리라 땅에게 말하라 네게 가르치리라 바다의 고기(상어)도 네게 설명하리라 이것들 중에 어느 것이 여호와의 손이 이를 행하신 줄을 알지 못하랴”(욥 12:7-9).
전신 수영복이 상어의 비늘 구조에서 배워서 나왔다는 사실은 우리가 이미 알고 있는 사실이다. 상어가 가진 첨단 기술을 조금 더 알아보자.
미국 텍사스 달라스에 기반을 둔 스킨즈 랩스(Skinz Wraps, Inc)는 상어의 피부를 주제로 자량의 에너지 효율을 높이는 다양한 제품을 마케팅 하고 있다. 2001년에 설립된 이 회사는 디자인과 로고가 프린트된 다채로운 색상의 대단히 얇은 플라스틱 시트를 생산한다. 이 시트를 마케팅 목적으로 자동차, 버스, 트럭에 붙이는 것이다.
스킨즈 랩스가 생체모방으로 도약을 하게 된 계기는 광고물로 움직이는 차량의 공기 저항을 줄여보자는 생각이었다. 이 회사의 최신 제품으로 특허출원 중인 패스트스킨즈 MPG-플러스 랩은 2008년에 출시되었다. 이 제품이 사용하는 오목한 모양은 상어의 피부와 동일한 전략을 기초로 해 표면과 주변 공기 사이의 경계에서 순환이 보다 잘 이루어지도록 한다. 스킨즈 랩스의 주장에 의하면, 일반 차량의 경우 20%, 공기 역학을 염두에 둔 하이브리드 차량의 경우 25%까지 연료를 절감할 수 있다고 한다.
상어 피부는 휘발류나 기타 연류에 의존하는 제품의 연료 효율을 최적화할 뿐 아니라 인간 에너지 효율 분야에도 응용될 수 있다. 모주 상어 피부로 인간의 몸을 감싸는 경기용 수영복 디자인 업체, 스피도(speedo)를 예로 들어보자.
이 유명한 회사의 패스트 스킨(Pastskin)은 2004년 올림픽에서 선수들이 큰 성공을 거둘 수 있게 해주었고, 적은 항력의 LZR 수트는 2008년 베이징 올림픽에서 세계 신기록을 낸 25명의 선수 중 23명이 입었을 정도로 좋은 효과를 냈다. 전신 수영복은 상어 피부를 모방하여 작은 삼각형 돌기가 있는 특허 받은 직물로 만들어져서 물이 선수의 몸을 따라 흐르도록 도와주는 이 수영복은 속도를 높이는 여러 다른 기능도 있다.
설명에 따르면 솔기의 일부는 박음질을 하는 대신 초음파로 ‘접착’한다. 이것은 바늘땀 사이로 물이 침투하지 않는다는 것을 의미한다. 이로써 물개 피부처럼 물이 통과하지 못하는 장벽이 만들어진다. 내장된 심부 안정판과 내부 압축 패널이 물속을 이동하는 동안 근육을 안정시키고 그 표면에 따라 근육의 가장 좋은 위치를 잡아준다. 수영복 디자이너들이 의도한 것이든 아니든 그 결과물은 해양 포유류의 윤곽과 매우 유사하다.
국제 수영연맹은 2009년 스피도의 기술이 불공정한 혜택을 제공한다고 보고 수영복 사용에 대한 여러 규정을 마련하였다. 즉 남자의 수영복은 몸 전체를 덮는 대신 허리에서 무릎까지만 덮을 수 있고, 여성의 수영복은 어깨에서 무릎까지만 덮을 수 있다. 더 강력한 생체 몸방의 혁신이 목전에 있을 수 있다는 두려움을 느낀 국제 수영연맹은 수영복은 전체가 부착물이나 잠금장치가 없는 직물로 되어 있어야만 한다는 결정을 내렸다.
상어에서 영감을 얻은 또 다른 기술은 오스트레일리아 기업 바이오파워 시스템즈는 상어 꼬리지느러미의 효율성을 물의 움직임을 이용한 발전 과정을 개선하는 데 적용했다.
물레방아는 주로 개천이나 강에 자리 잡고 물의 힘을 이용해서 나무패들을 돌린다. 물레방아는 무거운 돌을 반복적으로 반대쪽 위로 회전시켜 밀을 빻는다. 전기가 널리 보급되자 이와 동일한 개념이 전기를 발생시키는 데 사용 되었다. 오늘날 수력이나 조력 등 각가지 방법으로 전기를 생산하기 위하여 노력하고 있으나 분명 한계가 있다. 바이오파워 시스템즈의 바이오스트림 프로젝터는 새로운 수력 터빈 기술의 한 예이다.
상어와 참치의 꼬리지느러미가 가진 비범한 추진 효율에 대한 연구에서도 생체모방이 이루어졌다. 미국 하바드 대학의 브룩플래망은 상어가 꼬리 근육을 딱딱하게 만들었다가 이내 유연하게 만드는 행동을 되풀이함으로써 물 소용돌이를 만든다는 것을 발견하였다.
또한 미국 매사추세츠 공과대학의 과학자들과 우즈홀 해양학 연구소의 동료 과학자들은 물고기의 추진력을 광범위하게 분석한 후 85% 이상의 추진 효율을 보여주는 로봇 참지를 만들었다. 이 로봇 참치의 추진 효율은 보통 50% 이하에 그치는 전형적인 선박 프로펠라보다 상당히 놓은 수준이다. 상어를 창조하신 하나님을 찬양하자.
-교회연합신문칼럼(창조론과진화론)-
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