깃털 줄기에 미세한 깃털 맞물려… 차가운 바닷물 피부에 도달 못해

여러분, 안녕? 나는 훔볼트 펭귄이야.

나는 남미 페루 남부에서 칠레 북부에 이르는 해안 지역에 살고 있지. 이쪽은 남극의 차가운 바닷물이 적도로 올라가는 길이야. 지리학자들은 그런 해류의 움직임을 ‘페루 해류’ 또는 ‘훔볼트 해류’라고 부르지. 우리가 훔볼트 펭귄이라고 불리게 된 것도 그 때문이야.전 세계적으로 우리 펭귄들은 17~18종이 있어. 갈라파고스 펭귄을 비롯해 3종 정도는 적도 부근의 열대지방에서 살고 있지만, 대부분 남극처럼 추운 데서 살고 있지. 많은 사람들이 우리가 어떻게 그렇게 추운 지방에서 살 수 있는지, 얼음장처럼 차가운 바닷물에 거리낌 없이 뛰어들 수 있는지 매우 궁금해하더군.

최근 중국 베이징의 베이항대와 중국항공우주연구소, 물리화학기술연구소 공동 연구진이 전자주사현미경을 이용해 방수와 보온 효과를 내는 우리 깃털의 물리적·화학적 비밀을 밝혀 냈다지 뭐야. 이번 연구 결과는 화학 분야 국제학술지 ‘물리화학 C 저널’ 최신호에 실렸고, 세계적인 과학저널 ‘사이언스’ 26일자에도 보도됐어.

연구팀은 전자주사현미경으로 우리 깃털을 관찰한 결과 깃털의 큰 줄기 옆에 마이크로미터(㎛·100만분의1m)급의 미세한 가지 형태의 털들이 나 있는 걸 발견했대. 깃털들이 촘촘히 박혀 있기 때문에 이런 작은 가지 형태의 털들이 옆의 털들과 서로 맞물리면서 차가운 바닷물이 피부에 도달할 수 없게 만든다는 거야. 뿐만 아니라 공기층까지 만들어 외부의 차가운 공기가 닿지 못하게 하는 방한 효과까지 내는 거래.

과학자들은 우리 깃털의 원리를 이용해 방한·방수 효과를 가진 나노섬유를 개발하는 데 착수했대. 그 연구가 성공한다면 겨울용 외투를 만들기 위해 우리 먼 친척들(오리, 거위 등)의 털을 뽑을 필요가 없을 거야. 차가운 바닷물에서 작업할 때 입는 잠수복을 만들 때도 도움이 될 거고.

이렇게 자연현상이나 생명체의 기본 구조 등에서 영감을 얻어 공학적으로 응용하는 기술을 ‘생체모방공학’이라고 한다는군. 나일론도 비단을 모방한 섬유고, ‘찍찍이’라고 부르는 벨크로 테이프도 엉겅퀴 씨앗에서 아이디어를 얻은 제품이야.

지구에 살고 있는 모든 생명체는 다양한 환경에 적응하는 방향으로 진화돼 왔어. 이런 생명체들의 모습을 공학적으로 응용한다면 새로운 기능의 소재나 시스템을 만들어 낼 수 있을 거라고 생각해. 그러기 위해서는 다양한 생물이 지구에 남아 있어야 하지 않을까.

우리를 동물원에서 흔하게 볼 수 있지만 사실 우리는 세계자연보전연맹(IUCN)에서 규정한 멸종위기종이야. 내 작은 소망은 사람들이 다른 생물들과 함께 오래 살 수 있는 지구를 만드는 데 조금만 더 노력해 줬으면 좋겠다는 거야.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr