박쥐의 천장 ‘거꾸로 착륙’ 스킬 비결은

2015.11.17 18:00

 

브루어 교수팀이 컴퓨터 시뮬레이션으로 재현한 박쥐의 비행 장면 - 美 브라운대 제공
브루어 교수팀이 컴퓨터 시뮬레이션으로 재현한 박쥐의 비행 과정. - 브라운대 제공

 

박쥐는 천장이나 나무에 거꾸로 매달려 있는 동물로 유명하다. 사람이라면 중력 때문에 천장에 가만히 매달려 있기도 어려운데 박쥐는 날아 다니다가도 바로 천장에 척하니 ‘착륙’한다. 최근 미국 과학자들이 몸에 비해 무거운 박쥐의 날개가 이런 착륙의 비결이라는 사실을 밝혀냈다.

 

케니 브루어 미국 브라운대 교수팀은 박쥐가 몸에 비해 무거운 날개를 활용해 천장에 안정적으로 착륙한다는 사실을 밝혀내 생물학 저널 ‘플로스 바이올로지(PLOS Biology)’ 16일 자에 발표했다.

 

박쥐는 생쥐처럼 몸이 작지만 날개는 사람의 손바닥처럼 뼈, 근육, 힘줄로 구성돼 있어 몸에 비해 크고 무겁다. 연구팀은 박쥐가 이 무거운 날개로 관성력을 만들어 몸의 방향을 바로잡는데 활용한다는 사실을 확인했다. 스카이다이버가 공중돌기를 하거나 고양이가 높은 곳에서 떨어질 때 몸을 뒤집어 발부터 착지하는 것처럼 박쥐는 무거운 날개를 이용해 무게중심을 바꾸는 것이다.

 

연구팀은 날아가는 박쥐가 그물로 된 천장에 매달리는 모습을 초고속 카메라로 관찰하고 이 과정을 컴퓨터 모델로 재현했다. 그 결과 박쥐가 천장에 매달리기 위해 접근할 때는 한쪽 날개를 몸 쪽으로 오므리고 반대쪽 날개를 최대한 펴서 날갯짓을 하는 것으로 나타났다. 날개를 비대칭적으로 움직이면서 공중에서 반 바퀴 회전한 뒤 천장에 발을 안정적으로 내딛으며 안착했다.

 

또 박쥐의 몸에 모션 캡쳐 센서를 붙인 뒤 컴퓨터 모델로 시뮬레이션했다. 모델에서 양력과 관성력을 번갈아 제거하면서 힘의 상관관계를 분석했더니 양력을 제거하더라도 박쥐가 천장에 매달릴 수 있는 것으로 나타났다. 

 

하지만 날개의 무게를 파리처럼 가볍게 바꿔 시뮬레이션 하자 천장 착륙에 실패했다. 날개의 무게가 박쥐를 거꾸로 착륙할 수 있도록 만드는 비결인 셈이다.

 

브루어 교수는 “박쥐의 비행 원리는 드론과 같은 소형 비행체가 곡예 비행하거나 무게 중심을 배분하는 데 활용할 수 있다”고 말했다.

 

 

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