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먹이를 잡을 때 개구리 침은 '변환 된다'
등록일 : 2017-02-06 19:00 | 최종 승인 : 2017-02-06 19:00
정세진

[리서치페이퍼=정세진 기자]

개구리가 먹이를 잡아서 삼키는 과정에서 그 침의 상태가 필요에 따라 변화한다는 연구결과가 나왔다.

조지아 공대 기계공학 박사과정에 재학중인 알렉시스 C. 노엘 연구원은 지도교수인 데이비드 L. 후와 함께 개구리가 스마트폰에서 벌레 잡는 게임을 하는 유튜브 영상물을 보고 한 가지 아이디어를 떠올렸다.

그들은 개구리의 혀가 튀어 나와 벌레를 잡을 때 어떻게 그렇게 빠르게 움직일 수 있는지 궁금증을 가졌고, 연구해 볼 가치가 있다고 생각했다.

우선, 노엘 연구원과 동료들은 고속 카메라를 통해 애틀랜타 식물원과 애틀랜타 동물원에 있는 개구리들을 관찰했다.

개구리는 벌레를 잡을 때 말 그대로 눈 깜짝할 사이에 혀를 움직이기 때문이다.

그리고 침과 개구리 몸의 세포를 분석하기 위해, 노엘 연구원은 생물학 수업 시간에 나온, 해부된 개구리의 혀를 수집했다.

연구팀은 개구리의 혀가 움직이는 속도와 반응, 침의 점성, 그리고 혀 조직의 부드러운 정도에 관한 데이터를 가지고, 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 어떤 현상이 일어나는지를 관찰했다.

그들은 사람보다 5만 배 끈끈한 개구리 침이 곤충을 잡을 때 보다 묽게 변하고 빠르게 움직이는 것을 발견했다.

시뮬레이션 상에서 개구리의 침은 비뉴턴유체 상태가 되었는데, 그것은 액체가 흐를 때의 속도(정확히 말하면 전단 속도)가 끈적이는 정도를 바꿀 수 있다는 것을 의미한다.

개구리 침은 혀로 귀뚜라미를 잡을 때 점성이 100분의 1로 떨어졌고, 귀뚜라미 몸 전체를 감싸며 흘렀다.

반면 개구리가 혀를 다시 집어넣는 순간에는 침이 다시 뻑뻑하고 끈적해졌으며, 점액질이 귀뚜라미의 몸을 덮었다.

또 개구리가 귀뚜라미를 삼킬 때에는 침이 다시 묽어지면서 위 속으로 자연스럽게 흘러들어갈 수 있을 정도로 점성이 떨어졌다.

연구팀은 그들의 연구결과를 왕립학회저널(Royal Society Interface)에 게재했다.

후 박사는 "개구리 침의 점성이 필요에 따라 변하는 것을 관찰한 이번 연구는 유연한 물질로 만들어지는 소프트 로봇 분야에 응용할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

소프트 로봇은 크고 작은 물건들을 쥐거나 놓을 때 보다 섬세한 움직임을 필요로 한다.

노엘 연구원은 자신의 연구에 대해 "부드러운 표면을 가진 물체를 어떻게 잡는지에 대한 모든 것"이라고 설명했다.

그는 현재 고양이 혀에 대해서 추가 연구를 진행하고 있다. 고양이 혀는 마치 발톱처럼 굽은 모양의 미세한 작은 돌기로 이뤄졌으며, 놀랍게도 뒤엉킨 털을 빗을 수 있다.

[리서치페이퍼=정세진 기자]
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