제비 100배 이상 무게 견디는 ‘제비 둥지’ 비밀 풀렸다

시골 집 지붕 처마 밑 제비 둥지가 100배 이상의 제비 가족의 하중을 어떻게 견딜까?

서울대 기계공학부 김호영 교수와 정연수 박사, 서강대 기계공학과 김원정 교수, 대구경북과학기술원(DGIST) 이상임 교수로 이뤄진 공동연구팀이 이 같은 궁금증을 풀어낸 논문(자가분비 타액으로 만든 조류 진흙 둥지 건축)을 미국 국립과학원회보(PNAS)에 발표했다고 12일 밝혔다

제비 둥지/사진=서울대

제비 둥지는 수직 절벽이나 벽에 안정적으로 붙어있다. 이런 건축을 할 수 있는 새는 전체 조류 1만 여종 가운데 57종에 불과한 것으로 추정된다.

제비 둥지가 벽에 단단히 붙어 있으려면 무게에 의해 아래로 잡아 당겨지는 힘을 버텨야 한다. 진흙은 쉽게 구할 수 있지만, 당기는 힘에는 취약해 건축 재료로는 적합하지 않다.

공동연구팀은 제비의 타액과 흙알갱이가 섞인 뒤 굳으면 타액에 포함된 고분자 물질이 흙알갱이를 서로 붙여주는 접착제 역할을 하면서 당기는 힘(장력)을 매우 잘 견딘다는 것을 밝혀냈다.

또 연구진은 제비가 둥지에서 힘을 가장 많이 받는 부분을 특별히 보강해 집을 짓는다는 사실도 알아냈다. 연구진이 실험한 결과, 이렇게 만들어진 둥지는 제비 몸무게의 100배 이상 하중도 견뎌낼 수 있게 됐다.

제비의 집 짓는 방식은 재료를 층층이 쌓아 굳히는 3차원(D) 프린팅 원리가 비슷하다. 서울대 김 교수는 “제비가 번식을 위해 이동할 때 둥지를 빠르게 짓는 것처럼 재난 현장에서 해당 기술을 용용해 3D 프린팅 건축을 할 수 있을 것”이라고 말했다. 또 “새 진흙 둥지연구는 환경친화적 물질을 이용한 3D 프린팅 기술 발전에 영감을 줄 수 있을 것”이라고 덧붙였다.