웹의 기술력

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주한미군 방위비를 한국이 낼 필요가 없는 이유 야옹야옹 ㅋㅋㅋ 작성자 : 발명도둑잡기

개로그

2010.07.24 18:26:52

조회 119 추천 0 댓글 1

“거미줄의 복잡한 그물망은 아주 가벼운 구조이지만, 이것은 아마도 쥬라기 시대나 그 이전부터의 진화의 산물로서 고도로 최적화된 구조로 보인다. 거미줄은 바람이나 벌레의 충격과 같은 상이한 하중을 견디는 것으로 보이고 실 몇 개가 부서져도 먹이를 잡을 수 있다.” 거미줄을 고성능 섬유로 보고 많은 연구가 있었지만, 거미줄 망의 구조적 기계공학적인 특성에 대하여는 별로 알려져 있지 않다. 최근 연구에서 일본 동경의 오차노미즈 대학교의 연구진인 아오야나기와 오카무라는 거미줄 망의 기계적 적응성을 설명하는 모델을 개발하였다. 가장 흔한 그물망 형태로서 동그란 형태의 거미줄은 많은 거미종에게 공통적으로 나타나며 이는 자연 선택에 의해 이 망이 진화해 왔다는 것을 의미한다. 거미줄망의 독특한 구조적 특성을 더 잘 이해함으로써 연구진은 이 정보를 건축, 교량 설계, 우주선 설계등의 기타 영역에 응용할수 있었다. 연구진에 의하면, 둥근 거미줄 망은 두종류의 섬유로 이뤄져있다. 하나는 가운데서 방사선 형태로 펼쳐나오는 방사선 형 실이고 다른 하나는 방사선형 실을 연결해주는 나선형의 줄이다. 기존 연구에서는 방사선 줄이 나선형 줄보다 훨씬 강하며 이는 큰 두께, 화학 성분 그리고 마이크로스코픽한 구조에 의한 것이라는 사실을 보인바 있다. 거미한마리가 전체 거미줄 망을 다 짜면, 이 망은 장력을 받게 된다. 연구진의 모델에 의하면 힘의 분산은 가장 많은 힘을 받은 실들은 망의 가장 바깥에 위치한 방사선형 줄들이다. 과학자들은 또한, 일반적인 그물망에서 거미들이 전체 그물망의 세기를 감소시키지 않으면서 방사선형 혹은 나선형 줄들의 숫자를 바꿀수 있다는 사실을 발견하였다. 이러한 융통성은 방사선형 줄을 부착할 곳이 별로 없는 장소와 같은 다양한 환경에 유용할 것이다. 또한, 거미가 거미줄을 쪼여서 작은 곤충을 잡으려고 할때는 전체 힘을 증가시키지 않으면서 더 많은 나선형 줄을 회전시키는 것이 가능하다. 연구진은 또한 나선형 줄중의 하나가 손상되었을 때 어떤 일이 생기는지 조사하였다. 탄성 재료의 대부분의 구조에서 손상이 발생되면 전체 힘이 재분배되고 손상된 부분 근처에서 스트레스의 집중이 발생한다. 그러나, 거미줄 망에서는 어떤 줄이 손상되더라도 힘의 분포가 변하지 않고 망은 그 세기를 유지한다. 연구진은 이러한 손상에 대한 내성이 거미줄 망의 계층적 구조때문으로 파악하고 있으며, 차후의 연구에서 이에 대한 특성을 더 자세히 연구하려고 한다.

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