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수많은 새들은 강과 호수, 바다에서 먹이를 구한다. 물속에는 그만큼 먹이가 풍부하기 때문이다. 하지만 보통 먹이가 되는 물고기 역시 그냥 잡혀먹히지는 않는다. 이들 역시 포식자를 피하고자 날쌔게 움직인다. 이에 일부 바닷새는 아주 빠른 속도로 다이빙하는 방법으로 이 날랜 먹잇감을 잡는다. 종종 그 모습은 우리의 경탄을 자아낸다.
그러나 사실 고속 다이빙은 이 새들에게 매우 위험한 행동이다. 새는 비행을 위해 매우 가벼운 골격과 손상되기 쉬운 날개를 가지고 있기 때문이다. 따라서 아주 빠른 속도로 물에 뛰어들 경우 엄청난 충격을 받아 몸이 손상될 우려가 있다. 그런데도 일부 바닷새는 시속 80km에 달하는 고속으로 물속에 뛰어드는데, 이는 1초에 22m라는 엄청난 속도로 물에 충돌하는 것이다. 하늘을 나는 새라서 속도는 이해가 되지만, 어떻게 이런 충격을 받고도 사람보다 작은 새가 무사할 수 있을까?
이 비밀을 밝히기 위해서 버지니아 공대의 서니 정 교수와 그의 동료들은 부비새(gannet)의 다이빙을 연구했다. 이들은 실제 부비새의 다이빙은 물론 다양한 3D 프린터 모델을 이용해서 물에 들어가는 순간의 충격과 항력(drag force)을 조사했다. 그 결과 부비새의 평범해 보이는 외형이 물에 들어갈 때 충격과 저항, 항력을 최소화시키는 구조라는 사실을 밝혀냈다.
부비새의 부리와 머리는 물을 파고들 때 가장 작은 충격과 저항을 받을 수 있도록 이상적인 비율을 가진 원뿔꼴 구조로 되어 있다. 그리고 물에 들어가는 순간에는 목을 일직선으로 하고 날개를 몸통에 붙여 마치 긴 창과 같은 모양을 한다. 어쩌면 당연해 보이는 이야기지만, 하늘을 날아야 하는 새가 무조건 뾰족한 창과 같은 체형을 할 수 없다는 것도 고려해야 한다. 부비새는 비행 능력을 떨어뜨리지 않는 수준에서 최대한 몸의 구조를 다이빙에 적합하게 진화시킨 것이다.
바닷새는 아예 몸 자체가 다이빙을 위해 진화된 지구 최고의 다이빙 선수라고 할 수 있다. 비록 다양한 동작이나 기술을 선보이지 않지만, 먹이 사냥과 신체 보호라는 두 가지 목적을 달성하기 위해 최적화된 몸을 지닌 자연계의 금메달리스트인 셈이다.
고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com
