◎단단한 전복껍질 활용,탱크장비 구상/탄력성 좋은 거미줄 모방… 첨단섬유 연구/미 과학지 보도

20세기 후반의 과학기술은 달표면에 우주선을 착륙시킬만큼 발달했으나 과학자들은 아직도 하찮은 곤충이 연출하는 자연의 신비조차 풀지못하고있다.

미국의 생물학자들은 딱정벌레와 거미 조개 전복 생쥐등이 현대첨단과학기술로도 도저히 만들 수 없는 신비한 유기물질을 생존을 위해 만들어 내는 것에 착안, 이들의 생체기능을 응용해서 첨단소재를 개발하는 연구를 하고있다고 파풀러 사이언스가 보도했다.

워싱턴대학의 크리스토퍼 비니박사는 거미가 인류가 발명한 어느 섬유 보다도 강하고 질긴 섬유를 만들어 내는 것에 착안,거미의 생체를 모방해서 현수교를 들 수 있는 강력한 줄을 생산할 궁리를 하고있다.

또 프린스턴대학교의 이란 악세이교수는 전복이나 조개가 첨단 세라믹보다 2배나 강한 껍질을 만들어 내는 것을 보고 이를 새로운 소재로 개발,탱크나 함정의 장갑능력을 높이는데 사용하려는 시도를 하고있다.

미국의 자연 과학자들은 작은쥐의이빨이 어떻게 철로 만든 캔을 갈아 뚫고 내용물은 꺼내 먹을 수 있을까. 또 딱정벌레는 어떻게 당분과 프로테인으로 자신의 몸을 보호 할 수 있는 딱딱한 껍질을 만들 수 있을까 등에 의문을 갖고 이들의 생체 비밀을 본격적으로 파고들고있다.

이들은 수억년을 존재해온 생물의 독특한 생체구조에서 신비한 물질을 배출해내는 것을 보고 이를 산업에 이용하려는 계획을 추진하고있다.

미국 국립해양연구소는 지난해 5백만달러를 투입,생체 모방이라는 새로운 부문에 도전했다.

새로운 학문 분야인 생체모방에는 생물학 동물학 미생물학 재료과학 생체학 수학 물리학 화학 엔지니어링 분야까지 망라된 첨단 학문이다.

이 학문을 시작하는 과학자들은 생체모방학으로 만든 신소재가 21세기의 산업을 주도할 첨단의 위치에 오를 것으로 확신하고있다.

미국의 국립해양연구소의 마이클 마론박사는 자연의 연구로 수많은 비밀이 밝혀지고 있으며 미래의 과학자들은 이 비밀을 응용해서 신소재를 개발하는데 쓰게 될것이라고 말했다.

워싱턴대학의 메히트 사리카야박사는 전복의 껍질을 전자현미경으로 관찰해 본 결과 극히 얇은 칼슘판이 벽돌 모양으로 쌓여져 있어 강한 외부충격을 이겨 내는 것을 보고 육군의 탱크 장갑에 응용하는 문제를 연구하고있다.

거미줄의 주성분은 동물성 단백질.

거미줄은 고무이상으로 탄력성이 좋으면서도 고무줄보다 최소한 1천배나 튼튼하며 방탄조끼에 사용되는 특수섬유 케블라보다 훨씬 더 강하다.거미줄은 또 물기를 머금으면 부피가 60%이상 줄어드는 특성도 갖고있다.

인간이 만든 섬유는 거미줄 처럼 물기를 품으면서 줄어드는 성질을 지닌 것은 아직 만들지 못하고있다.

거미줄도 다른 동물의 단백질과 마찬가지로 아미노산으로 만들어져 있다는 것은 19 07년에 노벨 화학상 수상자인 에밀 피셔 박사에 의해 이미 밝혀졌다.현대의 과학자들은 거미가 거미줄을 만들어 내는 메카니즘으로 질기고 강한 섬유를 만들어 산업에 이용하려는 의욕적인 계획을 세우고있다.<김원홍기자>