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거미는 어떻게 거꾸로 매달릴 수 있나


거미가 방 천장에 거꾸로 매달려 자유자재로 기어 다니는 모습이 종종 관찰된다. 가만히 붙어있기도 힘들 텐데 어떻게 움직이기까지 할까. 발바닥에서 특이한 접착제라도 분비되는 것일까.

최근 독일과 스위스 공동연구팀은 거미의 발바닥을 전자현미경으로 촬영한 결과 발에 나 있는 무수한 털과 천장면 사이의 약한 인력(반데르발스 힘)이 거미가 땅에 떨어지지 않고 버티게 만드는 비결이라고 밝혔다. 이 연구내용은 전 세계 물리학 뉴스를 제공하는 인터넷사이트 피직스웹 20일자에 게재됐다. 연구팀이 관찰한 대상은 거미줄을 치지 않고 점프하며 먹이를 잡는 깡충거미류의 일종(E. arcuata). 연구팀은 이 거미의 8개 다리가 무수한 미세한 털로 뒤덮여 있다는 사실을 알아냈다. 털 하나의 폭은 머리카락 1000분의 1 정도인 수백 나노미터(1나노미터는 10억분의 1m) 수준.

흥미롭게도 이 미세한 털이 천장면과 수 나노미터 떨어져 있을 때 이들 사이에서 서로 끌어당기는 반데르발스 힘이 작용한다.





반데르발스 힘은 1873년 네덜란드의 과학자 반데르발스가 제시했는데 전기적으로 중성인 두 물체가 매우 가까워질 때 발생하는 인력을 말한다.

연구팀에 따르면 거미의 미세한 털 60여만개가 바닥면과 접촉할 때 자신의 몸무게(15mg)보다 무려 173배나 되는 무게도 지탱할 수 있다. 젖었거나 미끄러운 곳에서도 아무런 지장이 없다.

독일 연구팀의 안토니아 케셀 박사는 “이번 연구를 응용하면 젖었거나 기름기가 있는 곳에도 달라붙는 포스트잇을 개발할 수 있다”며 “우주비행사가 우주선 바깥에서 안전하게 달라붙은 채 이동할 수 있는 우주복도 가능하다”고 말했다. 과학자들은 수년 전 도마뱀이 천장에 발가락 하나를 붙이고 거꾸로 매달려 있는 비결이 발바닥의 미세한 털 때문이라는 사실을 밝힌 바 있다.




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