한국 과학자가 소금쟁이 ‘수상점프’ 비밀 풀어

과학자들 사이에 오랜 수수께끼로 남아있던 소금쟁이의 ‘수상 점프’에 대한 비밀이 풀렸다.

서울대 기계항공공학부 김호영 교수팀은 소금쟁이가 물에 빠지지 않고 점프를 할 수 있는 조건을 실험과 이론을 통해 확인했다고 11일 밝혔다.

김 교수팀은 이번 실험에서 소금쟁이 다리가 물을 밀어내는 성질이 아주 강한 초소수성(super water-repellent) 공을 만들어 낸다는 사실을 발견했다고 설명했다.

이 연구결과는 미국화학회(ACS)가 발행하는 권위 있는 학제간 학술지 ‘랭뮤어(Langmuir)’ 18일자에 게재될 예정이다.

그간 과학자들은 소금쟁이가 다리에 난 미세한 털과 물의 표면장력 덕분에 가라앉지 않는다는 사실을 밝혀냈다. 이는 소금쟁이 다리에 난 털 사이에 미세한 공기방울이 형성되고 이 공기방울이 물의 표면장력과 서로 밀쳐내기 때문에 가라앉지 않는다는 것.

그러나 이것만으로는 소금쟁이가 물 위에서 점프를 하는 것에 대한 설명이 부족했다.

물을 박차고 튀어오르려면 수면에 큰 힘을 가해야 하고 물에 다시 떨어질 때도 물에 빠지지 않으려면 단순히 물에 떠있는 것과는 다른 무언가가 필요하기 때문이다.

김 교수팀은 소금쟁이 다리 같은 초소수성 공을 만들어 다양한 속도로 물에 떨어뜨리면서 고속카메라로 촬영, 공이 물에 빠지지 안고 뛰어오를 수 있는 조건과 물에 다시 떨어질 때 가라앉지 않을 수 있는 조건을 연구했다.

그 결과 소금쟁이가 물 위에서 점프를 하고 빠르게 움직이면서도 빠지지 않을수 있는 비밀은 다리가 물을 찰 때의 속도에 있는 것으로 밝혀졌다.

김 교수는 “이번 연구는 소금쟁이처럼 물에서 뛰어난 운동능력을 가진 곤충을 모방한 수상로봇을개발하는 데 응용될 수 있을 것”이라고 말했다.

/[e-mail] 이재원기자