이끼가 물방울을 흡수하는 모습. 워싱턴포스트

     

시원한 여름샌들. 끈 윗부분을 아랫부분에 붙이는 데 쓰이는 이른바 ‘찍찍이’는 식물을 따라한 발명품이다. 한해살이 풀인 도꼬마리 씨앗에는 갈고리가 달려있는 덕분에 동물에 착 달라붙어 먼 곳까지 퍼진다. 이를 흉내낸 것이 찍찍이라 불리는 잠금장치인 ‘벨크로’다.

 

이처럼 인간은 식물을 모방한 기술을 개발하고 그 기술이 적용된 제품을 만들어 왔다. 식물을 따라한 기술에는 어떤 것들이 있을까? 그 원리는 무엇일까?

 

담쟁이덩굴. 동아일보 자료사진

   

‘티끌모아 태산’ 만드는 이끼

 

이끼의 구조에서 착안해 건조한 지역에서도 물을 모으는 기술이 개발됐다.

 

최근 미국 브리검영대 연구팀은 이끼가 뿌리가 아닌 잎으로 공기 중 수분을 흡수하는 메커니즘을 밝혀냈다. 수분이 별로 없는 사막에서 이끼가 어렵사리 수분을 흡수하는 모습을 초고속 영상으로 찍어 관찰한 연구팀은 이끼의 긴 털에 미세한 수분이 점점 맺히면서 물방울이 된다는 사실을 알게 됐다. 털 표면에 나노미터(10억분의 1m) 크기의 미세한 홈이 있어 이곳에 물 분자가 모이는 것. 아주 조금의 수분이라도 놓치지 않고 모은 덕에 이끼는 메마른 사막에서도 잘 자란다.

 

연구팀은 이끼의 이런 구조를 활용해 강이나 호수가 없는 건조한 지역의 대기에서 물을 뽑아내는 기술을 개발하고 있다.

 

찰싹 달라붙는 나, 따라 해봐

 

담쟁이덩굴이 벽에 달라붙는 원리도 기술 개발에 사용된다.

 

2010년 독일 프라이부르크대 연구팀은 담쟁이덩굴이 콘크리트 기둥을 만드는 것과 같은 원리를 이용해 벽에 달라붙는다는 사실을 밝혀낸 것. 담쟁이덩굴의 줄기 끝에는 지름 3mm의 아주 작고 동그란 원반이 7∼10개씩 달려있는데, 이 원반에서 수많은 뿌리털이 나와 벽면의 미세한 홈에 쏙 들어간다. 그 뒤 뿌리털에서 접착물질이 분비되면서 홈을 완전히 메우는 것. 뿌리털이 콘크리트 기둥의 철근 역할을 하고, 접착물질은 기둥을 에워싸 고정시키는 콘크리트 역할을 함으로써 줄기가 벽에 단단히 붙는다.

 

우리 몸 중 수분이 많은 부위가 갈라졌을 때는 의료용 접착제를 쓰기가 쉽지 않은데, 이런 담쟁이덩굴의 원리를 이용함으로써 수분이 많은 부위의 상처를 봉합하는 의료용 접착제를 만드는 작업이 진행 중이다.

 

연잎(왼쪽)과 연잎효과가 적용된 리우 여름올림픽 한국 선수단복. 동아일보 자료사진ㆍ뉴시스

   

옷에 물 흘려도 털어내면 그만

 

2016 리우데자네이루(리우) 여름올림픽에서 한국 선수단이 입을 단복에도 식물을 모방한 기술이 적용됐다. 연잎이 물에 젖지 않는 원리인 ‘연잎 효과’가 이용된 것.

 

연잎은 항상 깨끗하다. 비가 오면 물방울이 잎을 적시지 않고 주르르 흘러내리면서 잎에 묻은 먼지를 쓸어내기 때문. 연잎의 이런 탁월한 방수효과의 비밀은 연잎을 뒤덮은 미세한 솜털에 있다. 나노미터 급의 작은 솜털들이 떨어지는 물방울을 막아내면서 솜털의 윗부분에서만 물이 머물도록 하는 것.

 

우리나라 의류회사인 빈폴은 이런 원리를 이용해 오염물이 옷에 흡수되지 않는 리우 올림픽 선수단의 단복을 제작했다.

 

이에 앞선 2013년 포항공과대 연구진은 액체를 흡수하는 일반 섬유와 달리 섬유에 무수한 나노 크기의 돌기를 만들어 방수기능을 갖춘 섬유를 개발하기도 했다. 옷에 커피를 쏟아도 툭툭 털어내면 싹 사라진다.

 

▶이채린 기자 rini1113@donga.com

  어린이동아 취재팀 kids@donga.com

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