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곤충을 따르라! : 생체모방공학의 새로운 연구들
(Follow the Insects)
CEH

    2011년 3월 15일 - 과학이 곤충(insects)들을 연구하는 이유가 있다. 그것은 곤충들이 지구상에서 가장 많고 다양한 동물이기 때문만은 아니다. 곤충들은 우리가 모방해도 좋을만한 몇 가지 비밀들을 알고 있다. 곤충 연구에 로봇 설계자들이 앞장서고 있다.

1. 파리를 모방하라 : 발명가들은 곤충을 모방한 로봇의 설계에 필요한 종이같이 얇은 날개를 프린트하기 위해서 새로운 프린터기를 개발하고 있는 중이다. Live Science 지는 어떻게 그 기술이 로봇 디자이너에게 지름길을 제공하고 있는지에 대하여 말하고 있었다. 왜냐 하면, 줄에 매여 있지 않고, 상하 방향으로 회전을 하며, 공중 정지비행을 할 수 있는 기계는 그 자체가 매우 도전적이고, 단지 소수만이 성공적으로 만들어질 것이 예상되고 있기 때문이다. 코넬대학의 로봇 발명가 호드 립손(Hod Lipson)은 곤충이 날개를 퍼득이는 방법을 이해하고 많은 사실을 알게 됐다 : ”상하 회전을 하고, 공중 정지를 할 수 있는 기계가 중요한 하나의 이유는, 그것은 디자인하기가 매우 어렵고, 만들기 위해서 많은 노력이 소요되며, 안정적인 기술은 도전적이기 때문이다.” 발명가들은 작은 각다귀(gnat, 모기과에 속하는 곤충)를 경이롭게 여기고 있었다.

2. 박쥐를 먹여라 : 캐나다 서부 온타리오 대학의 디자이너들은 박쥐 초음파를 연구에 이용하여 로봇 나방을 발명했다. BBC News는 그 디자이너들이 초음파를 계속 발사하는 박쥐들을 이용하여 어떻게 전기적 버그를 테스트했는지, 날 수 있는 포유동물이 어떻게 펄럭이고 고정되어 있는 물체의 차이점을 파악할 수 있었는지를 발견했다고 말했다. 3초짜리 비디오를 포함하고 있는 그 기사는 박쥐들이 먹이를 먹다가 질식했는지는 말하지 않고 있었다.

3. 벽을 걸어라 : 발명가들이 곤충을 보며 애태우는 것은 하늘을 나는 것뿐만이 아니다. New Scientist 지는 중국 퉁지대학(Tongji University) 연구자들이 ”벽을 기어오르는 차세대 로봇을 만들기 위해서” 곤충들의 끈적거리는 다리를 어떻게 연구했는지를 기술하고 있었다. 곤충들은 벽과 천장에 달라붙을 수 있는 끈적거리는 액을 만들어 짜낸다. 리밍헤(Minghe Li)는 로봇의 패드 위에 꿀과 물의 혼합물을 이용했지만, 그가 곤충의 다리를 연구하고 모방할 때까지 잘 작동되지 않았다.
 
그 기사는 또한 도마뱀붙이(gecko)의 다리에 관한 일도 언급했다. 천장을 거꾸로 달려가는 도마뱀붙이의 발바닥을 모방하기 위하여 작업하는 디자이너들은 유연성을 지진 나노(nano) 수준의 털들을 복제해야하는 문제에 봉착했다. 사람이 디자인한 탄소 나노튜브는 짧게 만들었을 때 딱딱해진다. 리밍헤는 ”곤충들과 도마뱀붙이의 접착 방법을 결합시키는 것이 언젠가 극도로 효율적인 접착 기계에 적용될 수 있을 것이라고” 상상하고 있었다.

*참조 : 벽을 기어오르는 벌레 로봇의 표면흡착 기술 (2011. 3. 21. pjk.co.kr)
http://www.pjk.co.kr/index.php?mid=news&document_srl=5290

Live Science 지는 제왕나비(Monarch butterflies)의 장거리 이주에 관하여 보도하고 있었다. 감사하게도, 그들의 개체 수는 2009년, 2010년 시즌 내내 낮았지만 다시 늘어나고 있다는 것이다. ”나비들의 북쪽 이주 경계인 미국 북부와 캐나다에 도달하기까지는 4세대에 걸쳐서 짝짓기, 산란, 부화의 4번의 사이클이 소요된다.” 그 기사는 말했다. ”제왕나비들은 가을이 오기 전에 특이하게 오래 사는 슈퍼 세대가 부화되고, 짝짓기와 산란을 위하여 멕시코의 숲까지 돌아가는 장거리 비행을 한다. 그곳에서 꽤 무감각한 채로 나무에 붙어서 추운 겨울을 지내고, 텍사스로 돌아가기 전에 봄을 기다리며 짝짓기와 알을 낳는다.”   

제왕나비가 수행하고 있는 대서사시와 같은 장거리 항해와 나비들의 경이로운 생명 주기는 놀라운 색감, 사운드, 과학으로 제작된 일러스트라 미디어(Illustra Media)가 제작한 '변태(Metamorphosis)”라는 영화에서 잘 다뤄질 것이다. 그 영상물이 세포(‘Unlocking the Mystery of Life’), 우주(‘The Privileged Planet’), 화석의 기록(‘Darwin’s Dilemma‘)을 탐구했던 이전 영상물들에 이어서 강력한 지적설계 논쟁으로 이어지길 기대한다. 이번 여름에 고선명 비디오 저장장치(Blu-Ray)에 의한 우수한 화질로 출시되는 영화 시사회는 일러스트라(Illustra site) 홈페이지에서 살펴볼 수 있다.

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진화를 언급하고 있는 유일한 기사는 박쥐의 초음파를 이용한 로봇 나방에 관한 BBC 뉴스였다. 그러면서도 박쥐들 사이에서 간헐적이고 지속적으로 일어나는 변이들에 의한 단지 사소한 변화만을 언급하고 있었다. ”브록 펜톤(Brock Fenton) 박사는 박쥐가 더 영양가 있는 곤충을 잡을 기회를 개선하기 위하여 레이더 같은 반향정위(echolocation, 초음파의 반향으로 물체의 존재를 측정하는 능력)를 진화시킬 수 있었다고 제안하고 있다.” 물론 이러한 진화론자들의 말장난은 언제나 반복되고 있는 원인이 될 수 없는 원인인 것이다. 공정한 이야기가 되기 위해서, 간헐적이고 지속적인 돌연변이가 생물에 손상을 일으킬 가능성도 같이 조사해야만 한다.

그런데 여기에서 왜 진화가 언급되는 것인가? 이 이야기들과 진화는 아무런 관련도 없다. 이 이야기들은 생체모방공학(Biomimetics)을 말하고 있는 것이다. 이 이야기의 핵심은 설계이며, 우리가 살아있는 생물들로부터 배울 수 있는 것은 무엇이며, 어떻게 그것을 응용할 수 있을까 이다. 늘 되풀이하는 말이지만, 생물모방공학은 21세기 과학의 가장 생산적이고 흥미로운 연구 분야중 하나이다. 그리고 새로운 ‘변태’ 영화는 곤충 속에 놀랍게 설계되어 있는 모습들의 기원에 관한 설명으로 다윈주의(Darwinism)는 절망적으로 부적절함을 보여줄 것이다.

 

출처 : CEH, 2011. 3. 15.
URL : http://creationsafaris.com/crev201103.htm#20110315a
번역자 : 서태철

관련 자료 링크:

1. 한 발 다가선 도마뱀붙이 모방 접착제  (A Step Closer to Gecko Adhesive)
2. 도마뱀붙이 발가락의 물리학 (The Physics of Gecko Toes)
3. 경이로운 도마뱀붙이 발바닥의 설계 : '스파이더맨'을 만들 수 있지 않을까? (Gecko foot design—could it lead to a real ‘spiderman’?)
4. <리뷰>완전한 도마뱀붙이가 1억년 전(?) 호박에서 발견되었다. : 경이로운 발바닥 구조도 이미 존재하고 있었다. (Fully Gecko 40 Million Years Earlier?) 
5. 도마뱀붙이의 또 다른 경이 (The Gecko in the Flight Simulator)
6. 개구리와 파리의 발에서 발견된 놀라운 구조들 (Foot Facts : Frogs and Flies Fulfill Feet Feats)
7. 고성능 야간 카메라인 도마뱀붙이의 눈 (Gecko Eyes Make Great Night Vision Cameras)
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12. 박쥐의 음파탐지기는 창조를 가리킨다. (Bat sonar points to creation)
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28. 비둘기와 제왕나비는 위성항법장치를 가지고 있다. (Animals Have Biological GPS)
29. 생체모방공학을 통한 강렬한 희망 2 : 계속 발견되고 있는 생물들의 경이로운 능력들 (Living Surprises, Living Hopes)
30. 상어 비늘과 골프공은 설계를 가리킨다. (Speedy sharks and golf balls)
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46. 모든 발명에 영감을 주고 있는 생체모방공학 (Biomimetics Is All About Design Inspiration)
47. 생물권 전역에서 공학적 설계가 발견되고 있다. : 생체모방공학의 계속되는 행진 (Engineering Designs Found Throughout the Biosphere)
48. 먹장어, 도마뱀, 잠자리의 생체모방공학 (Of Hagfish, Geckos and Dragonflies)
49. 생체모방공학의 여러 소식들 (Biomimetics Roundup)
50. 큰부리새, 굴, 거미를 이용한 생체모방공학 (What Do a Toucan, an Oyster and a Spider Have in Common? Bio-Engineers’ Drool)
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