곤충은 어떻게 천장에 붙어 있을까?

벽이나 천장과 같이 사람은 붙어있지 못하는 곳에서 곤충이 있는 걸 보곤 합니다.

어떻게 곤충들은 중력이 있지 않은 것처럼 그런 곳을 걸어 다니곤 하는 걸까요?

이건 오래전부터 사람들이 궁금해했던 문제였습니다.

곤충의 미스터리

과거에 현미경으로 곤충의 발을 관찰해서 그 비밀을 알아내려 했지만, 기술적 한계로 알 수 없었습니다.

현미경을 통해 곤충 발톱 같은 모습은 볼 수 있었지만, 곤충이 어떻게 벽에 부착해서 있는지는 명확한 답을 내리긴 어려웠습니다.

그래서 미스테리는 오래동안 풀리지 않았죠

그러나 현대에 와서는 과학기술의 발달로 나노 단위까지 현미경으로 볼 수 있게 되어 곤충의 발을 훨씬 정밀하게 볼 수 있게 되었습니다.

그 결과, 곤충이 어떻게 천장에 붙어 있을 수 있는지 조금씩 밝혀지기 시작했습니다.

곤충의 발에는 몇 가지 비밀이 숨어있습니다.

곤충은 거친 표면에서는 발톱을, 매끄러운 표면에서는 끈적한 물질을 분비해 부착합니다.

특히 곤충의 발에는 흡착판과 미세한 강모들이 있어 서로 상호작용하여 표면에 붙어있습니다.

곤충에 따라 조금씩 형태는 다르지만, 비슷한 원리를 이용해 표면을 붙어 있을 수 있습니다.

곤충이 붙어있기 힘들어 보이는 매끄러운 표면에서도 붙을 수 있는 이유는 발끝에서 분비되는 끈적한 물질입니다.

이 물질은 케임브리지 대학 연구에 따르면 비뉴턴 유체로 되어 있다고 합니다.

힘의 강도에 따라 액체 또는 고체로 존재할 수 있으며, 벽이나 천장에 붙어 있을 때는 이 유체가 고체 상태가 되어 곤충의 몸을 단단하게 고정해 줍니다.

유체의 접착력은 곤충의 무게의 100~300배 정도로 강하다고 합니다.

이 유체와 미세 강모들 덕분에 우리가 걸어 다니듯 곤충은 벽을 쉽게 다닐 수 있습니다.

그렇다면 사람도 곤충들처럼 벽에 붙을 수 있을까요?

이 궁금증을 해결하기 위해 과학자들은 게코 도마뱀을 연구했습니다.

게코 도마뱀은 사람의 발바닥처럼 건조하지만, 벽이나 천장을 자유롭게 이동합니다.

현미경으로 게코 도마뱀의 발바닥을 본 결과, 수백만 개의 미세한 강모들이 있는걸 볼 수 있었습니다.

이 강모들은 표면에 접촉하는 면적을 극대화시켜 아주 강력한 접착력을 만들어냅니다.

이 방법의 흥미로운 점은, 생물의 무게가 많이 나갈수록 발바닥이 더 많이 커져야 한다는 사실입니다.

사람에게 적용할 경우, 사람의 발이 신체 사이즈의 40% 이상을 차지해야만 벽에 붙을 수 있다는 결론에 도달했습니다.

다시 말해, 우리의 발이 엄청나게 커지지 않는 한 불가능하다는 결론입니다.

하지만, 이 연구가 의미가 없었던 건 아니었습니다.

도마뱀의 발을 연구해 그와 비슷한 원리로 만들어진 테이프는 반복적으로 붙였다 떼었다 할 수 있었습니다.

또한 이 기술은 로봇이나 물체에 적용해 벽면이나 천장에 흡착하는 데 이용될 수 있습니다.

결론적으로 곤충이 벽이나 천장에 붙을 수 있는 비밀은 발에서 분비되는 비뉴턴 유체와 미세한 강모 덕분입니다.

이 특별한 발로 중력을 거슬러 자유롭게 움직이는 것입니다.

비록 이 기술을 사람에게 적용해 벽을 다닐 수는 없지만, 실용적으로 이용될 수 있는 기술로 보입니다.