철갑딱정벌레는 차에 깔려도 찌그러지지 않는다.

Purdue Engineering 영상 캡쳐

 기계를 설계하는데 부품끼리 서로 연결시키는 일은 중요한 기술이다. 그러나 현대기술로도 외부의 힘을 받으면 부서지거나 부식으로 열화(劣火)되지 않도록 부품을 서로 연결해 튼튼한 기계를 만들기는 어렵다고 봐야 한다.

하지만 생물 중에서 외부로부터 강한 힘을 받아도 파괴되지 않는 경이적으로 강한 몸을 획득한 생물이 존재한다. 바로 철갑딱정벌레, 이 생물은 자동차에 치여도 찌부러지지 않는 것으로 알려져 있다.

미국 캘리포니아 대학 어바인 캠퍼스의 키세일러스 교수와 일본 도쿄 농공대학의 아라카키 아쓰시 부교수 등은 최신 계측 기술과 컴퓨터 분석으로 이 생물의 강인한 비밀을 규명하고자 연구한 결과 철갑딱정벌레 등 중앙에는 지그소 퍼즐 조각 같은 2쌍의 요철구조가 있으며, 그것이 맞물림으로써 좌우의 외골격이 연결되어 있다는 사실을 발견하였다.

교수들의 시뮬레이션에 의하면 연결부의 요철 수가 2쌍보다 많거나 적어도 전체의 강도가 떨어진다고 한다. 또 이들 부품이 층 모양 구조를 가짐으로써 힘이 분산된다는 점도 알게 되었다.

철갑딱정벌레는 진화과정에서 날개를 잃고, 비행능력대신 포식자로부터 몸을 지키기 위한 강인한 몸을 획득한 것이 아닐까 생각된다.

이 연구 결과로 항공기 재료 등을 서로 잇는 효율적인 방법으로 유망하다고 키세일러스 연구팀은 말한다.

이 내용은 2020-10 네이쳐(Nature)에 게재되었다.

참고: 뉴턴 2021. 02