엉터리 다이빙

돌고래수영법의 비밀, 72년만에 풀리다

돌고래의 빠른 속도에 대한 비밀이 연구가 시작된 지 72년만에 풀렸다.

미국의 한 연구팀의 실험 결과, 돌고래의 꼬리 부분에서 나오는 엄청난 추진력이 그 원동력인 것으로 밝혀졌다.

프랑크 피시(웨스트체스터 대) 교수와 팀 웨이 교수(렌셀러 폴리테크닉 대) 팀이 정교한 수중 카메라를 이용해 돌고래가 최고속력으로 수영할 때의 추진력을 계산한 결과,

힘의 크기가 212lbf로 측정됐다고 24일(현지시간) 밝혔다.

이는 212파운드 물체의 중력에 해당하는 가속력으로,

쉽게 말하면 역도 선수가 약 100kg의 바벨을 들 때 드는 힘과 비슷하다.

연구팀은 돌고래의 이 같은 순간 추진력은 올림픽 수영영웅 마이클 펠프스의 유명한 ‘돌핀 킥’의 추진력보다 세 배가량 센 것이라고 밝혔다.

이 같은 연구결과는 지난 1936년 영국 동물학자 제임스 그레이가 ‘돌고래들은 시속 20마일 이상 수영할 때 물의 저항을 견딜 만한 근력이 없다’고 결론 지은 ‘그레이의 역설’을 뒤엎는 결과여서 학계가 주목하고 있다.

웨이 교수팀의 연구결과는 지난 24일 미 샌안토니오에서 열린 미 물리학회(APS) 컨퍼런스에서 발표됐다.

웨이 교수팀은 수백만 개의 작은 기포가 차 있는 수족관에서 돌고래가 수영하는 모습을 정교한 수중 디지털 카메라로 촬영한 다음 기포의 움직임을 분석했다.

즉, 기포의 속도를 색깔별로 분석해 물의 흐름 및 속도를 측정하고 이를 통해 돌고래의 순간 추진력 및 속도를 계산했다.

또한 돌고래들이 꼬리로 물 위에 서는 듯한 동작을 취할 때를 카메라에 담아 같은 방법으로 분석해 꼬리가 견디는 압력 및 추진력을 계산했다.

(사진=렌셀러 폴리테크닉 대 연구팀이 촬영한 돌고래 ‘프리모’의 모습)

돌고래가 수영하는 모습을 카메라에 담은 뒤에,

주변 물의 흐름을 속도별로 색깔을 입혀 시각화했는데,

물의 흐름을 붉은색과 진한 파란색으로 빠른 정도를 표현함

실험결과, 돌고래는 수영할 때 순간적으로 212lbf 정도의 추진력을 발휘하는 것으로 나타났다.

이것은 72년 전 그레이 박사가 추정한 것보다 10배는 더 센 수치다.

웨이 박사는 “그레이의 역설에 대한 의문이 풀렸다”면서 “돌고래의 추진력을 실제 측정해 빠른 수영의 비밀을 푼 것은 이번이 처음”이라고 밝혔다.

하버드대 로지 러더(생물학과) 교수도 “처음으로 돌고래의 추진력을 실제로 측정해 수치화한 것에 의의가 있다”고 말했다.

웨이 박사는 이번 실험과 같은 방법으로 마이클 펠프스 등 미 수영대표팀의 영법을 분석해 가장 저항을 덜 받으면서도 추진력이 강한 킥이나 턴 등을 개발하는 데 도움을 준 바 있다.

한편, 동물학자 제임스 그레이는 1936년 최초로 돌고래의 속도에 대한 연구를 하면서.

‘돌고래들의 근력으로는 빠른 속도를 설명할 길이 없으며 아마도 돌고래의 매끈한 피부에 비결이 있는 듯하다’고 결론지었으다.

이는 후에 ‘그레이의 역설’로 불리게 됐으며,

많은 동물학자들이 이 의문을 풀기 위해 지난 수십 년 간 연구해 왔다.

  유지현 기자(prodigy@heraldm.com)

물고기의 귀를 본 적이 있으신가요?

있으시다고요?

에이~ 거짓말!

물고기는 외관상 보이는 귀를 가지고 있지 않거든요.

그렇다면 물고기는 과연 어떻게 소리를 들을까,

궁금하지 않으신가요?

답은 바로 물고기의 비늘에 있답니다.

대부분의 물고기는 비늘을 통해 외부의 소리를 감지하지요. 

뿐만 아니라 비늘은 외부의 병균이나 온도변화 등으로부터 물고기를 보호하는 역할을 합니다.

비늘이 없는 메기나 장어는 미끈미끈한 피부의 점액질이 비늘의 역할을 대신하지요. 
 

물고기의 피부는 바깥층의 표피와 안층의 진피로 나누어집니다. 

비늘은 진피 안에 있는 피부! 각질로 이루어져 있으며, 투명한 것이 특징이지요.

물고기는 성장과 함께 비늘 역시 자라납니다. 

여름에는 먹이가 많기 때문에 비늘이 많이 자라고, 

겨울에는 비늘이 덜 자라기 때문에, 비늘 표면에 그루터기와 같은 둥근테가 생기지요.

여기서 생긴 비늘의 또다른 놀라운 기능!

 바로 물고기의 나이를 측정할 수 있게 해준 답니다. 

나무의 나이를 측정하는 것과 유사한 방법인 셈이죠~ 

또한 비늘은 결코 소금에 절여지지 않습니다. 

염분으로부터 물고기를 보호하는 기능을 하기 때문이죠. 

물고기를 소금에 절일 때 비늘을 벗기지 않으면 잘 절여지지 않는 것에는 이런 이유가 숨어 있답니다.

강물에 사는 물고기의 경우, 

물고기의 비늘은 오염된 물로부터 몸을 보호하는 역할을 한다고 하네요.

뿐만 아니라 물고기의 비늘은 물의 온도를 감지하는 역할을 하고, 

몸속의 물이 밖으로 새나가지 못하게 하는 역할도 합니다. 

복어처럼 비늘이 바늘처럼 변해 적에게 겁을 주는 용도로 사용되는 물고기도 있고,

비늘로 먹이를 유인하는 물고기도 있지요.

소리뿐 아니라 외부환경으로부터 물고기를 보호하는 비늘의 역할.

놀랍지 않으신가요?

물고기의 비늘이 얼마나 중요한 역할을 하는지 다들 아시겠죠?

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대륙으로 둘러싸인 얼음바다 북극.

하지만 남극보다는 덜 춥습니다.

□ 북극의 기후

남극과 반대로 북극은 대륙으로 둘러싸인 얼음바다입니다.

그린란드, 북아메리카, 유라시아의 북쪽 가장자리와 중앙의 북빙양을 포함하고 있습니다.

일부지역에서는 겨울에 영하 50℃ 이하의 혹독한 추위가 닥치지만,

남극보다는 온도가 높은 편입니다.

북빙양의 절반 가량은 일년내내 두꺼운 얼음으로 덮혀 있습니다.

만년빙이라고 합니다.

만년빙의 두께는 최대 8m에 이르는데,

지구온난화로 인해 점점 얇아진다는 보고가 있어 우려됩니다.

겨울이 되면 북빙양 전체가 얼어 붙어 얼음바다로 변합니다.

큰 파도에 의해 부서진 커다란 얼음 덩어리는 해류를 따라 움직이며,

북극의 동물들에게 피난처나 서식지를 제공하기도 합니다.

□ 얼음에서 살아가기

여름날 더위를 피해 차가운 계곡물에 발을 담그고 있으면 얼마 지나지 않아 신경이 마비되는 듯한 느낌이 들지요?

그럼 이보다 더 차가운 얼음 속에서 과연 생물들이 살아갈 수 있을까요?

추운 극지방에서도 얼지 않고 살아 있는 조류를 찾아 볼 수 있습니다.

이들의 몸속에는 부동액처럼 어는 것을 막아주는 단백질이 들어 있어 얼지 않고 살 수 있습니다.

북극에 사는 총알고둥은 겨울 동안 몸속의 물을 내보내 얼음결정이 생기는 것을 피합니다.

총알고둥은 영하 15℃에서도 살 수 있지요.

글쓴이 : 바다지킴이| 원글보기