나방의 음향 스텔스 기술을 우리도 모방할 수 있을까?

 

(Example of ptychography reconstruction of architecture of moth wings at Diamond Light Source. Credit: Diamond Light Source)

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나방은 자연계에서 가장 뛰어난 음파 스텔스 기술을 지니고 있습니다. 야행성인 나방은 새의 공격에서는 안전하지만, 초음파를 이용해 어둠속에서 사냥하는 박쥐에게는 쉬운 먹잇감입니다. 따라서 박쥐의 초음파를 방해하고 기만하는 여러 가지 스텔스 기술을 개발했습니다. 몸을 둘러싼 털과 날개 역시 음파를 최대한 흡수할 수 있는 구조로 되어 있습니다. 과학자들은 뛰어난 음파 차단 소재인 나방의 몸을 연구하고 있습니다.

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영국 브리스톨 대학 (University of Bristol)과 영국의 국립 싱크로트론 연구소인 다이아몬드 광원 (Diamond Light Source) 시스템의 과학자들은 나방의 얇고 가벼우면서도 뛰어난 음파 흡수 능력의 비밀을 연구했습니다.

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20년 간 관련 분야를 연구해온 브리스톨 대학의 마크 홀더리드 교수(Professor Marc Holderied)가 이끄는 연구팀은 강력한 빔을 이용해 나방의 몸을 덮고 있는 미세 구조의 형태를 분석했습니다. 여러 개의 광원에서 나오는 간섭 현상을 이용해 미세 구조를 파악하는 ptychographic 방식을 통해 연구팀은 3차원적인 나노 및 마이크로미터 크기의 음파 흡수 기전을 확인했습니다.

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(3D Animation of a moth wing. Credit: University of Bristol)

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사실 연구 대상인 누에 나방은 귀머거리입니다. 하지만 음파를 흡수해야 살아남는 진화적 압력을 수백만 년 이상 받은 끝에 과학자들도 경탄할 수밖에 없는 복잡한 미세 구조를 만들었습니다. 물론 박쥐도 살아남기 위해 나방의 음파 스텔스를 감지할 수 있는 초음파 감지 기술을 만들어 서로 진화적 군비 경쟁을 벌이고 있습니다.

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물론 구조가 매우 복잡해서 쉽게 따라할 순 없겠지만, 나방의 음파 흡수 기술을 배울 수 있다면 종이 만큼 얇고 가벼운서 소리의 대부분을 차단할 수 있는 완벽한 방음 소재를 만들 수 있을 것입니다. 과연 이를 이용한 방음 소재가 실용화될 수 있을지 궁금합니다.

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참고

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https://phys.org/news/2023-06-moths-invisibility-cloaks-predators-biosonar.html