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돌고래의 매끄러운 피부를 모방한 새로운 선체 기술
(New Hull Technology a Slick Design Copy)
Brian Thomas

    많은 바다생물 종들은 정확하게 정렬되어 있는 가스 교환 기관들, 적절한 각도의 안구들, 탁월한 수영을 위해 적합한 근육들과 유선형의 몸체...등으로 그들의 수중 환경에 매우 잘 적합되어 있다. 그들은 또한 물속 움직임을 매끄럽게 하기 위하여 점액층(slime layer)을 지속적으로 갈아입는다. 캘리포니아 텔레다인 사이언티픽(Teledyne Scientific)의 라훌 강굴리(Rahul Ganguli)는 배의 선체가 효율적으로 물을 미끄러져 나갈 수 있도록 바다생물의 점액과 유사한 것을 제공하기 위한 방법들을 실험하고 있는 중이다. 

점액성 외피는 해조류, 서관충(tubeworms), 따개비(barnacles) 등과 같은 생물체들이 물속에 잠겨있는 선체의 바닥부분에 지속적으로 달라붙는 것을 막아줄 수 있다. 이러한 생물체들의 선체 부착(fouling, 오손)은 배의 속도를 떨어뜨려 연료의 소모를 증가시킨다. 이러한 종류의 항-부착 윤할 시스템은 ”배의 연료 소비율을 20% 까지도 감소시킬 수 있다”는 것이다.[1] 그것은 또한 2년에 한 번 정도로 항구에 정박하여 선체 바닥의 부착물을 제거하는 비용도 절약할 수 있다.  

강굴리는 이미 유망한 화학물질들을 발견하였다. 그는 모조 외피(mock hull)와 젤라틴 물질을 적절하게 붙잡고 있는 외부 금속망(external metal mesh)을 통하여 규칙적인 간격 구멍들로 이루어진 원시적 타입의 배달 시스템(delivery system)을 시험하고 있는 중이다. 한 기술적 문제는 젤을 배달하는 작은 구멍들이 너무 작아 윤활에 필요한 젤의 두께를 삼출시키지 못한다는 것이다. 그래서 강굴리는 처음에는 더 액체 같으나 바닷물과 접촉하면서 두꺼워지는 화학물질들을 발견하였다. 이러한 방법으로 구멍들을 통하여 흘러나온 물질들은 젤처럼 되고, 후에 선박 외피에 부착되는 것이다. 심지어 그 혼합은 두께를 조절하기 위해서 변경될 수도 있는데, 이것은 벗겨지는 율을 조절하는 것을 가능하게 한다.

강굴리는 이미 그러한 시스템을 가지고 있는 길잡이고래(the long-finned pilot whale)로 불려지는 돌고래의 한 변종으로부터 몇 가지 영감을 받았다. 그는 수년 전에 독일 하노버 대학 수의학교실의 크리스토프 바움(Christoph Baum)이 쓴 한 편의 논문을 읽게 되었다. 그것은 돌고래의 피부 위에 작은 수로(channels)들로 이어진 작은 구멍들을 기술하고 있었다.[2] 이 수로들은 얇지만 효과적으로 점액층이 분포되어 있었다. 이 점액층은 심지어 생물 부착의 첫 번째 층을 이루는 박테리아와 바다조류들을 표적으로 하는 효소들의 혼합물을 함유하고 있었다. 박테리아와 바다조류들의 이 층은 이들을 먹이로 하는 더 큰 생물체들의 부착을 유도한다. 

돌고래에서는 새로운 코팅이 오래된 코팅을 대체하기 위해서 만들어진다. 그리고 오래된 코팅은 부착되어진 생물군들과 함께 벗겨져 나간다. 글래스고에 있는 스트라스클라이드 대학(University of Strathclyde)의 페일린 조우(Peilin Zhou)는 New Scientist 지에서 ”이 신기술은 많은 경비를 절약할 수 있을 것이다”라고 말했다.[1] 이러한 우수한 공학적 기술이 무작위적인 복제실수로 우연히 생겨났는가? 새로운 최첨단 선체 공학 기술이 생물체에 이미 존재하고 있었던 질서정연한 자가-청소 피부윤활 및 배달 시스템을 모방함으로서 탄생하게 되었다.
        

References

[1] Marks, P. 2009. Slimy-skinned ships to slip smoothly through the seas. New Scientist. 2727: 24.
[2] Baum, C. et al. 2002. Average nanorough skin surface of the pilot whale (Globicephala melas, Delphinidae): considerations on the self-cleaning abilities based on nanoroughness. Marine Biology. 140: 653-657.


*참조 : 돌고래·상어 피부 모방해 '배에 붙는 해조류' 없앤다 (2009. 10. 1. 조선일보)
http://www.chosun.com/site/data/html_dir/2009/09/30/2009093001729.html

출처 : ICR News, 2009. 10. 20.
URL : http://www.icr.org/article/4993/
번역자 : IT 사역위원회

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