물 속의 첨단장비들

배용찬/크리스찬리뷰 | 입력 : 2013/02/27 [16:18]

‘바다를 지배하는 자가 세계를 지배한다.‘라는 구호로 전 세계의 바다를 주름잡던 지난 세기의 영국을 비롯하여 많은 국가들이 지금도 여전히 바다에 대하여 집착하고 있는 것은 그만큼 무한한 보물이 그 속에 잠겨있기 때문일 것이다.

현대에 와서는 바다 속을 손바닥 들여다보듯 하는 기술이 개발됨으로써 육지뿐만 아니라 그 주변 바다 역시 자국의 영토로 삼고 있다 보니 어느 때보다도 영토분쟁이 잦아진 시기에 와 있는 듯하다.

그래서 그 속에 들어가 자유롭게 움직일 수 있는 수단이 무엇보다도 절실하다보니 그 바다 속에서 살아가고 있는 물고기가 그렇게 부러워 질 수밖에 없게 되었다. 그러나 지금까지 인류가 개발한 것이라고는 고작해야 잠수함이나 심해탐사선 정도일 뿐으로 물고기처럼 자유롭게 바다 밑을 활보하는 것은 아직 요원하다고 할 수 있다.

마찰계수가 공기보다 큰 물속을 가르며 움직이려면 아무래도 사람이나 동물처럼 뻣뻣이 서서 걷는 것보다는 수평으로 유선형이 되어야 하는 것은 상식일 것이다.

그런데 이 유선형이 아주 특별하다. 몸체의 길이와 몸통의 지름비율이 1: 20 또는 1: 25가 대세를 이룬다는 것이다. 유체역학 실험에서도 이 비율이 가장 효율적인 모양으로 판명이 되었다고 하니 과학 이전에 이들 물고기들은 태어날 때 이미 단합대화라도 하고 나왔을 법하다.

유선형의 대표주자는 참치(tuna)와 백상아리(great white shark)이다. 이들은 몸체 중심부에 집중된 적색근(red ruscle)이 있어 빠르게 물살을 가를 수 있고 길이 20여 m에 무게가 40톤이나 나가는 육중한 몸을 가지고 있는 흑등고래(hunchback whale)는 유연하게 움직이기 위하여 꼬리지느러미 위에 돌기(bump)가 나 있어 약 8%의 양력(lift)을 더 얻고 30%이상의 항력(drag)을 더 할 수 있다고 한다.

몸매가 빠르기로는 돌고래(dolphin)가 으뜸일 것이다. 물과의 마찰계수를 줄이기 위하여 특수피부조직을 가지고 있는 이 돌고래는 이런 피부로 인하여 물의 저항을 60%까지 줄여 속도를 내고 있다.

그런데 유선형과는 거리가 좀 먼 상자같이 생긴 물고기가 있어 웃음을 자아내고 있다. 거북복(bodfish)이 그것이다. 이 물고기는 수초나 암초 또는 산호초사이에서 살아가려면 아무래도 예측이 불가능한 조류나 소용돌이 등에 견뎌야 하기 때문에 사는 환경에 가장 적합한 자체의 수정보완능력(unflappability)을 갖춘 첨단장비를 가지고 있다.

이 물고기에 과학자들이 유독 눈길을 떼지 못하는 이유는 콩코드 여객기나 우주왕복선과 같은 델타 날개를 채용해야 하는 분야에서 활용할 수 있다고 여기기 때문이다.

물속에 살지만 육지의 먹이를 잡아먹고 사는 물총고기(archerfish)라는 물고기가 있다. 5cm에서 10cm의 크기로 입을 수면 위에 내 놓고 강변 풀숲에 기어 다니는 곤충을 물총으로 쏘아 잡아먹고 사는 담수어인데 그 사격 솜씨가 가히 명사수 뺨칠 정도다.

입 속의 홈에 머금은 물을 아가미를 당겨 발생하는 압력으로 물방울을 만들어 쏘는데 물방울 탄환은 초속 4m로 가속되어 나가면 맞은 곤충은 영락없이 물 위로 떨어지게 마련이다. 물의 표면 장력과 관성의 법칙을 절묘하게 이용한 첨단 방법을 구사하는 물고기라고 할 수 있다.

물고기들의 치장 또한 가히 경탄을 자아낼 정도로 현란하다. 아직 그 원인을 과학은 밝혀내고 있지 못하지만 자기네끼리들의 최적의 생존 방법일 것이라고 추론하고 있을 뿐이다. 이렇듯 물고기는 살아가는 환경에 따라 다양한 종류의 어족과 색다른 생존 방식은 태초부터 지어진 모습 그대로인데 사람들은 이들이 오랫동안 살다보니 그 주위의 환경에 적응해서 그렇게 되었다고 우기고 있다. 지구 위의 모든 생물은 처음부터 그 종류대로(창 1: 24) 지어졌다는 사실을 사람들은 모르고 하는 이야기일 뿐이다.〠


배용찬|멜본한인교회 은퇴장로

 
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