[뉴테크] 사막서 물 얻는 법, 도마뱀에서 배웠다...모세관 원리로 수분 채집 작성일 07-06 18 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">서울대 연구진, 사막뿔도마뱀의 수분 채집 원리 밝혀<br>휴대용 수분 채집·정수 장치로 응용 가능</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="3X54ur3Gkg"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="2844017278cbf648a16f8c5b1077efb5c61efb00f2cfb990389c013d3df51bca" dmcf-pid="0Z187m0Hjo" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="사막뿔도마뱀은 비늘 사이의 미세 통로를 이용해 모세관 현상 원리로 수분을 흡수한다./미 네바다주 야생동물국" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/06/chosunbiz/20260706144352847qlhf.jpg" data-org-width="2560" dmcf-mid="0t1CABgRaa" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/06/chosunbiz/20260706144352847qlhf.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 사막뿔도마뱀은 비늘 사이의 미세 통로를 이용해 모세관 현상 원리로 수분을 흡수한다./미 네바다주 야생동물국 </figcaption> </figure> <p contents-hash="96b511cf606d67642f7177b0f2542d8c73ae502919c52710a1570ac07c1486bd" dmcf-pid="p5t6zspXNL" dmcf-ptype="general">사막에 사는 도마뱀은 물을 찾아 돌아다니지 않는다. 가만히 있어도 발 밑 흙의 물이 입까지 간다. 국내 연구진이 도마뱀이 입가에 모은 물을 삼키는 과정을 밝혔다. 이번 연구 결과는 생물학 난제를 해결하는 동시에 오염된 흙에서 깨끗한 식수를 얻는 장치로 활용될 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="4ef194718f0b051700b858f254d0e60309945e18c815fc57de644f320e9c03a2" dmcf-pid="U1FPqOUZNn" dmcf-ptype="general">서울대 공대는 “기계공학부 김호영 교수와 전기정보공학부 김성재 교수 연구진이 사막뿔도마뱀이 물을 마시는 물리적 원리를 세계 최초로 규명하고, 이를 모사해 오염된 흙에서 깨끗한 식수를 수집할 수 있는 수분 수집 시스템을 개발했다”고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 지난달 22일 국제 학술지 ‘미 국립과학원회보(PNAS)’에 실렸다.</p> <p contents-hash="bec9220dbfb0bef82d87e52e9c9ee2d220c1bbc7660d1c7dd97d958d40c00354" dmcf-pid="ut3QBIu5ci" dmcf-ptype="general"><strong>◇비늘 사이 미세 통로가 물 빨아들여</strong></p> <p contents-hash="d97ee7434640d5ebcb0f2eb17b7ed929bb0346db5d12455c26c69c2e275fac50" dmcf-pid="7sI0WiSrjJ" dmcf-ptype="general">사막뿔도마뱀은 비가 오거나 흙이 젖었을 때, 피부 표면의 미세 통로를 통해 수분을 머리 끝까지 빨아들인다. 식물의 뿌리가 흡수한 물이 잎까지 가는 것과 같은 모세관 현상이다. 폭 100㎛(마이크로미터, 100만분의 1m)인 미세 통로는 비늘 사이의 겹친 구조 아래에 있다. 하지만 도마뱀이 이렇게 입가에 모은 물을 어떻게 입안으로 삼키는지는 수십 년간 미스터리로 남아 있었다.</p> <p contents-hash="8208a2bb5d3257d607ad5540572a0d1a6cca6593982c98f4d388525ca43b1e3b" dmcf-pid="zOCpYnvmjd" dmcf-ptype="general">연구진은 초고속 카메라로 도마뱀이 입가에 모은 물을 삼키는 모습을 촬영했다. 도마뱀은 턱을 천천히 벌려 물이 턱 표면에 남지 않고 입꼬리로 모이게 한 뒤, 빠르게 닫아 입안으로 밀어 넣었다. 연구진은 “유체역학 원리로 분석한 결과, 입을 천천히 벌릴수록 턱 주변에 있는 수분의 손실이 최소화되는 것으로 나타났다”고 설명했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="2c69e6af47e14f47721d11416ed04bab0b1f0265bac201eda76d5580d22556cc" dmcf-pid="qIhUGLTsje" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="사막뿔도마뱀이 물을 얻는 원리를 규명하고 이를 모방한 식수 채집 장치를 개발한 연구진. 왼쪽부터 이승주 서울대 박사과정 연구원, 정소현 DGIST 교수, 김원정 연세대 교수, 김성재 서울대 교수, 김호영 서울대 교수./서울대 공대" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/06/chosunbiz/20260706144354128ztvr.jpg" data-org-width="1000" dmcf-mid="HaG93k5Taq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/06/chosunbiz/20260706144354128ztvr.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 사막뿔도마뱀이 물을 얻는 원리를 규명하고 이를 모방한 식수 채집 장치를 개발한 연구진. 왼쪽부터 이승주 서울대 박사과정 연구원, 정소현 DGIST 교수, 김원정 연세대 교수, 김성재 서울대 교수, 김호영 서울대 교수./서울대 공대 </figcaption> </figure> <p contents-hash="9167d13eb49d79e038282ce143ad170358aa2c9a35ec5afad09ef90cec5e809d" dmcf-pid="BCluHoyOAR" dmcf-ptype="general">도마뱀의 턱 동작은 물 묻은 비닐 두 장을 벌리는 것에 비유할 수 있다. 천천히 벌리면 물이 한쪽으로 잘 모이지만, 확 벌리면 물이 여기저기 얇게 묻어 남는다. 느린 개방과 빠른 폐쇄가 결합된 턱 운동은 젖은 흙에서 끌어올린 물을 효율적으로 삼키게 하는 생체 펌프 역할을 한다.</p> <p contents-hash="124836f7f888ed537fcafb103581fd64a148c74210c55bce2fba00ab4bcb4ed0" dmcf-pid="bhS7XgWIjM" dmcf-ptype="general">연구진은 도마뱀의 수분 채집 동작을 모방한 장치도 개발했다. 연구진은 미세 구멍이 무수히 나 있는 스펀지로 흙 속의 수분을 흡수하고, 모터로 인공 턱을 도마뱀처럼 비대칭적으로 여닫아 물을 수집했다. 도마뱀 턱관절을 모방한 수분 수집 방식은 스펀지를 단순히 압축해 물을 짜내는 기존 방식보다 에너지 효율성이 우수했다.</p> <p contents-hash="73867b67743c419e869ad1c90d8dee4705a829a3fad461d0da5836e9f3e57c74" dmcf-pid="KlvzZaYCox" dmcf-ptype="general"><strong>◇정수 장치도 결합, 오염 토양에도 적용 가능</strong></p> <p contents-hash="cbf35d560e863f1f2cb140e7783a3e660f14a496187eb1b02faa083e7e5eb678" dmcf-pid="9STq5NGhgQ" dmcf-ptype="general">특히 연구진은 스펀지 내부를 이온 교환 물질로 덮어 수분 수집과 동시에, 유해 중금속을 95% 이상 정화하는 데 성공했다.오염된 땅이라도 젖어 있으면 깨끗한 식수를 얻을 수 있다는 의미다.</p> <p contents-hash="a13791c23aaff91ed7d73e2156364f417c69adc5d27616dcc2e1e1b74d3a3ea1" dmcf-pid="2vyB1jHlkP" dmcf-ptype="general">김호영 교수는 “오랫동안 베일에 싸여 있던 사막 도마뱀의 경이로운 생존 전략을 유체역학적으로 규명하고 이를 이용한 기계장치를 개발했다”며 “극한의 건조한 환경이나 심각하게 오염된 토양에서도 에너지를 적게 쓰며 안전한 식수를 확보할 수 있는 차세대 수자원 확보 기술의 중요한 원천이 될 것”이라고 설명했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="5c9b607155ac69c797509374721c0e38c2abb6aa6042021c9ed1327a464c9b7d" dmcf-pid="VTWbtAXSj6" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="남아프리카 사막에 사는 스테노카라 딱정벌레. 등껍질의 돌기 덕분에 안개에서 물을 뽑아낼 수 있다./영 옥스퍼드대" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/06/chosunbiz/20260706144355389qump.jpg" data-org-width="450" dmcf-mid="FFpMKhztja" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/06/chosunbiz/20260706144355389qump.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 남아프리카 사막에 사는 스테노카라 딱정벌레. 등껍질의 돌기 덕분에 안개에서 물을 뽑아낼 수 있다./영 옥스퍼드대 </figcaption> </figure> <p contents-hash="c6286dc6eb738b22b9ff7534c670b347bf840efede40c6f7a78c437c933f18f8" dmcf-pid="fyYKFcZvo8" dmcf-ptype="general">과학자들은 사막에 사는 동물에서 물을 얻는 방법을 찾고 있다. 대표적인 예가 남아프리카 나미브 사막에 사는 딱정벌레이다. 사막이라고 하지만 가끔 바다에서 수증기를 한껏 머금은 바람이 불어와 안개가 많이 낀다. 딱정벌레는 안개가 낀 아침이면 물구나무를 선다. 그러면 등에 나있는 돌기에 물방울이 맺혔다가 입으로 굴러 떨어진다.</p> <p contents-hash="90eb77016ef63a30851620eea5e2ab9eb3eb245e941a40cab6d18662babbb0f3" dmcf-pid="4WG93k5Tg4" dmcf-ptype="general">사막뿔도마뱀은 딱정벌레처럼 수증기를 모아 물을 만드는 게 아니라, 빗물이나 젖은 흙의 물을 피부 미세 통로로 빨아 올린다는 점에서 다르다. 안개가 끼면 딱정벌레 방식으로 물을 모으고, 비가 오면 도마뱀을 따라 하면 사막에서 물을 얻는 효율을 극대화할 수 있다.</p> <p contents-hash="cc1c4dc4ca87818394fd80ad1d5cfbd62ec0a7b02553d655b4d70760af8a748f" dmcf-pid="8YH20E1yNf" dmcf-ptype="general">공동 교신 저자인 김성재 교수는 “가까운 거리는 택시로 이동하고 먼 곳은 비행기로 이동하는 것처럼, 식수도 그 양에 따라 다양한 방식으로 정수할 수 있다”며 “이번 기술은 자원이 부족한 환경에서 최소한의 식수를 확보할 수 있는 소형 정수 장치로 응용할 수 있다”고 밝혔다.</p> <p contents-hash="398a0058374d8219461d90b307b774d1be443baa62240e409961fe2f86f7ad60" dmcf-pid="6GXVpDtWNV" dmcf-ptype="general">논문 제1 저자는 서울대 기계공학부 박사과정의 김성주 연구원이다. 정소현 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇및기계전자공학과 교수와 김원정 연세대 기계공학부 교수도 공동 교신 저자로 이름을 올렸다.</p> <p contents-hash="a3c9a155f2df79b3b063235b54992b90d9adcc2e5b647a6bfdc970130ce33792" dmcf-pid="PHZfUwFYj2" dmcf-ptype="general">참고 자료</p> <p contents-hash="196978229136368fccfca592336f9a0dbdb633b0b14794faeeff978836d91c07" dmcf-pid="Q46kJFMVa9" dmcf-ptype="general">PNAS(2026), DOI: <a href="https://doi.org/10.1073/pnas.2609344123" rel="" target="_blank" title="https://doi.org/10.1073/pnas.2609344123">https://doi.org/10.1073/pnas.2609344123</a></p> <p contents-hash="567b3f53232b7b2861d9c458af2053a4c07ba70f938654d5b2bc796f0ea6794d" dmcf-pid="x8PEi3RfjK" dmcf-ptype="general">- Copyright ⓒ 조선비즈 & Chosun.com -</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 조선비즈. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 카스퍼스키, 중소·중견기업 덮친 3대 보안 위협 경고... “통합 가시성이 해답” 07-06 다음 여수시, 여름 피서철 '해양레저스포츠 체험 프로그램' 무료 운영…요트·카약·스킨스쿠버까지 07-06 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
