생체모방, 인간의 한계에 답을 주다

EBS '다큐프라임-원더풀사이언스' 자연에서 배운다-생체모방공학

방송 : 2009년 1월 22일(목) 밤 9시 50분 ~ 10시 40분

연출 : 신훈승 PD (526-2753)

유리벽도 타고 오르는 신기한 능력을 가진 게코 도마뱀. 인간은 게코 발바닥의 수만개 돌기들을 응용해 유리벽을 타고 오르는 로봇에 이어 못이나 접착제 없이도 강력한 접착력을 발휘하는 테이프를 생각해 냈다. 엉겅퀴를 모방한 벨크로, 연잎을 모사한 방수유리, 파리의 상징 에펠탑은 인체의 뼈대에서 모티브를 얻어 제작됐다.

EBS '다큐프라임-원더풀사이언스'는 생물의 특징을 모방에 과학의 영역을 넓히는 생체모방공학을 소개한다. 인간이 볼 수 없는 영역을 보고, 인간이 갈 수 없는 곳을 누비며, 인간이 가지지 못한 능력을 가진 다양한 생물들에 과학이 주목했다. 생체모방과학의 세계가 열린다.

1. 보고, 알고, 자연을 모방한다

미국 명문 공과대학교에서는 생물을 모방한 로봇에 대한 연구가 활발하다. 다람쥐나 바퀴벌레 등 생물을 관찰하고 특성을 파악해 로봇을 만들고 있다. 수직 벽을 기어오르는 로봇에서 바퀴벌레의 운동의 특성을 그대로 반영한 로봇까지 생물을 모방한 로봇은 인간이 갈 수 없는 작은 공간이나, 재해현장에서 활약할 것으로 기대를 모으고 있다.

생물의 특징을 모방해 과학의 영역을 넓혀주고 있는 로봇들을 만나본다.

2. 게코 도마뱀, 편리한 미래를 열다

게코 도마뱀- 이름도 생소한 이 도마뱀은 미끄러운 유리벽도 타고 오르는 신기한 능력을 가졌다. 과학자들은 게코 도마뱀이 왜 힘 들이지 않고 간단히 유리벽을 오르는지 궁금해하기 시작했다. 게코 도마뱀의 움직임을 관찰한 결과 게코의 발바닥에는 수만개의 돌기들이 있다는 사실을 밝혀냈다. 게코 도마뱀을 모방해 유리벽을 타고 오르는 로봇에 이어 못이나 접착제 없이도 강력한 접착력을 발휘하는 테이프까지... 생체모방공학은 진화하고 있다.

 

3. 날고 싶은 욕망이 낳은 최고의 생체모방 작품, 비행기!

생체모방공학은 인류의 시작과 함께 비롯되었다. 엉겅퀴를 모방한 벨크로, 연잎을 모사한 방수유리, 파리의 상징 에펠탑도 인체의 뼈대에서 모티브를 얻어 제작됐다.

그 중 가장 대표적인 작품은 바로 비행기- 중세의 천재과학자 레오나르도 다빈치는 새와 곤충을 관찰한 비행체를 설계했고, 라이트 형제 역시 날아다니는 새를 관찰하며 비행기를 완성시켰다.

이제 비행기는 단지 인간이 지구의 하늘을 나는 것 뿐 아니라 우주에서도 날수 있고 우주를 관찰할 수 있는 비행체에 대한 연구가 시작되고 있다.

비행체 연구에 답을 자연에서 찾고 있는 과학자들을 만나보고, 어떤 생물들이 모방되고 있으며, 현재의 기술 엿본다.

4. 생체모방, 인간의 한계에 답을 주다!

파리가 테러 현장의 작은 틈으로 들어가 안의 상황을 밖의 경찰에게 알려준다. 그리고 안의 현장을 파악한 경찰은 테러를 진압하는 작전을 짠다. 영화에서나 일어날 일들이 현실에서도 수 년 안에 일어날 수 있다. 미국의 하버드대학교에서는 파리의 움직임을 관찰하고 특성을 파악해서 파리와 비슷한 크기의 로봇을 만들어냈다. 이 파리 로봇은 작은 크기로 테러나 구조현장의 정찰로봇으로 사용할 수 있도록 연구 중이다.

이제, 수술 후 몸에 남는 흉터에 대한 걱정을 털어버릴 날이 올지 모른다. 국내 연구팀에서 개발한 접착물질로 수술 봉합사 대신 접착제를 바르면, 수술 시간도 줄여주고 흉터도 많이 남지 않는 접착물질을 연구중이다. 이 접착 물질의 재료는 홍합이다.

인간의 현재 한계를 극복하는 답을 자연이 주고 있다. 자연이 주는 답을 찾는 과학의 현장을 찾아가본다.