환경부 산하 국립생태원(원장 박용목)은 동‧식물의 독특한 행동을 담은 동영상을 제작하고, 향후 생태모방 산업에 유용하게 적용할 수 있도록 무료로 배포할 예정이라고 밝혔다.

국립생태원 생태모방연구팀은 ‘생태모방연구’의 일환으로 부착, 천공, 습도 반응 등 생태모방 가능성이 있는 동물 5종, 식물 3종 등 총 8종의 독특한 움직임을 담은 동영상을 제작했다.

영상은 국립생태원 사회관계망서비스(www.youtube.com/user/niekorea), 네이버 생태모방 백과(https://terms.naver.com/list.nhn?cid=67483&categoryId=67483), 생태모방지식 데이터베이스 파일럿 검색 시스템(www.ecobiom.org/)에서 확인할 수 있다.

생태모방에 이용할 수 있는 장수풍뎅이, 땅강아지 등 동물 5종의 부착, 천공 행동은 다음과 같다.

넓적사슴벌레와 장수풍뎅이는 두 개로 갈라진 갈고리 모양의 발톱을 이용해 나무에 단단하게 부착하는데, 거친 표면에 쉽게 부착 가능한 기능을 이용하면 다양한 부착 제품의 기능을 개선할 수 있다.

▲ 넓적사슴벌레:거친 나무표면을 자유롭게 오르내리는 이 곤충은 나무표면에 부착하기 위해 두 개의 갈고리모양 발톱을 가지고 있다. 이 발톱은 거친 표면 부착에 특화된 형태이고 발톱 사이에는 표면을 감지하기 위한 섬모 다발이 존재한다. 거친 표면에서는 상당한 부착능력을 보이지만 매끄러운 표면에는 부착할 수 없다는 단점이 있다.

털두꺼비하늘소는 섬모로 이루어진 부착패드를 이용해 유리와 같이 매끄러운 표면에도 잘 달라붙는데, 이런 섬모의 부착기능을 이용하면 접착제 없이도 매끄러운 표면에 부착이 가능하다.

땅강아지는 앞발로 굴착을 할 때 바깥쪽에 있는 발톱을 움직여 굴착의 효율을 높이는데, 이러한 기능을 천공작업의 효율개선에 적용할 수 있다.

얼룩송곳벌은 송곳 모양의 산란관을 단단한 나무에 박고 상하왕복운동으로 천공하여 그 속에 알을 낳는데, 360° 돌아가며 천공하는 기존의 회전형드릴과는 다른 기작으로 신개념 천공장비를 개발할 수 있다.

생태모방에 이용할 수 있는 바위손, 소나무 등 식물 3종의 습도반응 행동은 다음과 같다.

세열유럽쥐손이의 열매는 종자와 긴 이삭으로 이루어져 있다. 열매가 바닥에 떨어지면 이삭이 용수철처럼 말렸다가 습도 변화에 의해 나선형으로 풀어지면서 회전력이 발생하고, 종자가 땅속으로 파고 들어갈 동력을 제공한다. 습도에 반응하는 움직임은 물만을 가지고 동력을 만들어내는 것이기에 이는 다양한 산업에 응용될 수 있다.

습도가 높으면 바위손은 오므렸던 잎이 펴지고, 소나무의 열매인 솔방울은 반대로 오므려든다. 이러한 습도 반응형 식물은 습도에 따라 형태가 변하고 수분을 저장했다가 방출하는 특성이 있다. 이런 습도 반응 특성을 응용하면 무전원 가습기의 개발이 가능하다.

▲ 솔방울:솔방울이 습도에 반응하는 움직임은 종자를 바람에 날려 보내기에 최적인 건조한 날씨를 기다리기 위한 것으로 비가와서 습도가 높아지면 종자 보호를 위해 실편이 오므려지고 건조해지면 실편이 펴진다.

국립생태원 생태모방연구팀은 2019년 도토리거위벌레를 모방한 드릴로 특허를 등록하고, 2020년 조류 깃털의 구조색을 모방한 반사형 디스플레이 원천기술을 개발하여 특허를 출원했다.

또한, 서식하는 환경에 맞춰 기관이나 행동을 적응시켜 최적의 효율을 발휘하는 생물의 독특한 행동기작을 생활 및 산업에 유용하게 적용할 수 있는 응용연구를 진행중이다.

박용목 국립생태원장은 “보잘 것 없어 보이는 작은 생물이라도 관찰하고 이해한다면 새로운 가치와 신기술 창출에 기여할 수 있다”며, 제공한 자료들이 생태모방 분야의 창의성을 이끌어 낼 수 있기를 기대한다“고 말했다.