무리지어 다니는 물고기는 에너지를 덜 소비한다.

(A school of pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha) in upper Nimpkish River, British Columbia, Canada. Credit: Fernando Lessa (CC-BY 4.0, creativecommons.org/licenses/by/4.0/))

떼를 지어 이동하는 것은 가장 기본적인 방어 전략입니다. 무리를 이루고 있으면 천적도 쉽게 공격하기 힘들고 집단으로 방어하기에도 적당합니다. 하지만 거대한 집단을 이루는 물고기에는 방어 이외에도 다른 이유가 있습니다. 바로 물의 저항을 줄이는 것입니다.

철새들이 V자 편대를 이뤄 공기저항을 줄인다는 사실은 이미 잘 알려져 있습니다. 그런데 같은 원리가 물속을 이동하는 물고기에도 적용될 수 있습니다.

하버드 대학의 양판 장 (Yangfan Zhang of Harvard University) 이끄는 연구팀은 소형 열대어의 일종인 자이언트 다니오 (giant danios, 학명 Devario aeqipinnatus)가 급류에서 집단으로 헤엄칠 때 효율이 크게 증가한다는 사실을 확인했습니다.

연구팀은 고속 카메라와 호흡계를 이용해서 물고기가 소비하는 에너지의 양을 측정했습니다. 비교 대상은 떼를 지어 이동하는 자이언트 다니오와 혼자 다니는 자이언트 다니오로 서로 다른 속도로 흐르는 물에서 에너지 소비량과 운동량을 측정했습니다.

그 결과 물의 흐름이 빨라질수록 혼자서 헤엄치는 자이언트 다니오의 꼬리지느러미가 더 빨리 움직이고 더 많은 에너지를 소비했습니다. 반면 떼를 지어 이동하는 경우 최대 79%까지 에너지 소비량이 감소했습니다.

사실 공기보다 물의 밀도가 훨씬 높다는 점을 생각하면 의외의 결과는 아니라고 할 수 있습니다. 생각해보면 당연한 일인데, 실제 연구를 통해 검증해보니 생각보다 차이가 크다는 점이 흥미롭습니다.

참고

https://phys.org/news/2024-06-schooling-fish-expend-energy-turbulent.html

Zhang Y, Ko H, Calicchia MA, Ni R, Lauder GV, Collective movement of schooling fish reduces the costs of locomotion in turbulent conditions, PLoS Biology (2024). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002501

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통계 공부는 어떻게 하는 것이 좋을까?

사실 저도 통계 전문가가 아니기 때문에 이런 주제로 글을 쓰기가 다소 애매하지만, 그래도 누군가에게 도움이 될 수 있다고 생각해서 글을 올려봅니다. 통계학, 특히 수학적인 의미에서의 통계학을 공부하게 되는 계기는 사람마다 다르긴 하겠지만, 아마도 비교적 흔하고 난감한 경우는 논문을 써야 하는 경우일 것입니다. 오늘날의 학문적 연구는 집단간 혹은 방법간의 차이가 있다는 것을 객관적으로 보여줘야 하는데, 그려면 불가피하게 통계적인 방법을 쓸 수 밖에 없게 됩니다. 이런 이유로 분야와 주제에 따라서는 아닌 경우도 있겠지만, 상당수 논문에서는 통계학이 들어가게 됩니다. 문제는 데이터를 처리하고 분석하는 방법을 익히는 데도 상당한 시간과 노력이 필요하다는 점입니다. 물론 대부분의 학과에서 통계 수업이 들어가기는 하지만, 그것만으로는 충분하지 않은 경우가 많습니다. 대학 학부 과정에서는 대부분 논문 제출이 필요없거나 필요하다고 해도 그렇게 높은 수준을 요구하지 않지만, 대학원 이상 과정에서는 SCI/SCIE 급 논문이 필요하게 되어 처음 논문을 작성하는 입장에서는 상당히 부담되는 상황에 놓이게 됩니다. 그리고 이후 논문을 계속해서 쓰게 될 경우 통계 문제는 항상 나를 따라다니면서 괴롭히게 될 것입니다. 사정이 이렇다보니 간혹 통계 공부를 어떻게 하는 것이 좋겠냐는 질문이 들어옵니다. 사실 저는 통계 전문가라고 하기에는 실력은 모자라지만, 대신 앞서서 삽질을 한 경험이 있기 때문에 몇 가지 조언을 해줄 수 있을 것 같습니다. 1. 입문자를 위한 책을 추천해달라 사실 예습을 위해서 미리 공부하는 것은 추천하지 않습니다. 기본적인 통계는 학과별로 다르지 않더라도 주로 쓰는 분석방법은 분야별로 상당한 차이가 있을 수 있어 결국은 자신이 주로 하는 부분을 잘 해야 하기 때문입니다. 그러기 위해서는 학과 커리큘럼에 들어있는 통계 수업을 듣는 것이 더 유리합니다. 잘 쓰지도 않을 방법을 열심히 공부하는 것은 아무래도 효율

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근육 떨림을 막는 전자 임플란트

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