[와우! 과학] 70°C 사하라 사막에서 개미가 살아남은 비결은?

뜨거운 사하라 사막에서도 개미가 살 수 있을까? 정답은 '그렇다'이다. 놀라운 일이지만 사하라 사막의 뜨거운 모래 위를 빠른 속도로 이동하는 개미들이 있다. 사하라 은색 개미(Sahara silver ants, 학명 Cataglyphis bombycina)는 사막의 뜨거운 모래도 아랑곳하지 않고 분주히 먹이를 찾아 이동한다.

사하라 사막의 모래는 사막의 공기보다 더 뜨겁다. 때때로 한낮에는 70°C 이상의 온도를 기록한다. 그런데 이 개미가 견딜 수 있는 최대 온도는 53.6°C 정도다. 과학자들은 오랜 세월 동안 이 개미가 어떻게 이렇게 뜨거운 모래 위를 이동할 수 있는지 궁금해했다.

컬럼비아 대학의 난팡 유 교수(Nanfang Yu, assistant professor of applied physics at Columbia Engineering)와 취리히 대학, 워싱턴 대학의 동료들은 이 개미의 비밀이 바로 털에 있다는 사실을 밝혀냈다.





사하라 은색 개미는 몸길이 10mm가 채 안 되는 작은 곤충이지만, 그 표면은 미세한 털로 덮여있다. 이 털을 전자 현미경으로 확대해서 보면 단면이 삼각형으로 된 독특한 모습을 하고 있는데, 놀라운 사실은 이 털이 가시광 영역과 적외선 영역에서 태양 빛을 반사한다는 것이다.

더 놀라운 사실은 이 털이 태양 빛을 반사하는 데 그치지 않고 이미 흡수한 열을 중간 정도의 적외선 파장으로 열방사(thermal radiation) 한다는 것이다.

이 두 가지 메커니즘을 통해서 사하라 은색 개미는 태양 에너지를 반사함과 동시에 열을 방출할 수 있다. 이 사실을 검증하기 위해서 연구팀은 다양한 실험을 진행했다. 예를 들어 개미의 털을 제거한 다음 열 감지 카메라로 열을 측정하면 섭씨 5-10도 이상 온도 차이가 관찰되었다. 이 개미는 털이 있는 상태에서는 열을 쉽게 방출했지만, 털이 없는 상태에서는 열을 방출하지 못한다는 사실이 분명히 드러났다.

연구팀은 이 놀라운 개미가 인간에게 매우 유용한 기술을 전수해 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이 개미의 털의 구조를 분석해서 이와 유사한 섬유를 만든다면 뜨거운 태양 아래서 냉각이 필요한 여러 분야에 응용할 수 있다.

예를 들면 태양 에너지를 흡수하지 않아서 시원한 옷이나 건물을 만드는 데 응용될 수 있다. 만약 적외선 영역에서만 태양에너지를 반사하거나 열에너지를 방출하도록 하면 빛을 반사하는 시각적인 문제도 해결될 수 있다.

인간의 과학기술이 아무리 발달했다고 해도 아직 자연계에는 이를 능가하는 기술을 지닌 생물체들이 많다. 사하라 은색 개미는 이 사실을 입증하는 좋은 사례일 것이다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com