사하라 은색개미는 열을 극도로 잘 견디며 사하라 사막에서 생존해왔다. 그래서 호열성청소부(thermophilic sc에이브이enging)라는 별명이 있을 정도로, 그들이 사는 방식은 매우 특별하다.
개미는 사막을 횡단하는 불행한 곤충과 절지동물의 사체를 청소한다.
약탈자 개미 도마뱀이 그늘로 쉬러 가면 은색개미는 보금자리를 떠나 약 10분 동안 먹이를 찾아다닌다. 그때는 보통 한낮이며 모래 온도는 70 °C에 이른다. 개미들의 체온이 53.6°C를 넘으면 죽기 때문에 신속하게 움직여야 한다.
(53.6도 까지 생존하는 능력도 대단하다. 인간의 경우, 40도에만 이르러도 목숨이 위태롭다.)
이 개미들은 몸통을 뜨거운 모래에서 보호하기 위한, 긴 다리와 ‘열충격(heat shock)’ 단백질 등과 함께 사막에서의 생존을 돕기 위한 적응구조 모음을 갖고 있다. 더위를 피해 뜨거운 모래 위의 암석과 죽은 초목에도 오른다. 이번에 연구팀은 이 개미의 은빛 겉모습은 조밀하게 배열된 독특한 형태의 삼각형 털들에 의해서 생긴다는 것을 발견했다. 이 털들은 태양에서 가장 뜨거운 파장인, 많은 양의 가시광선과 근적외선 빛을 반사한다.
그러나 중적외선 파장에서, 이 털들은 ‘흑체복사’라는 과정으로 초과 열이 재방출될 수 있도록 한다. 이 개미는 열방사에 의해 효과적으로 냉각되는 것이다. 열 차폐 능력을 제공하는 것은 마이크론 두께의 털 구조라는 것을 연구팀의 모형을 통해 알아내었다.
털을 깎아서 면도한 개미와 털이 있는 개미를 태양의 하늘을 모사한 뜨거운 크세논 램프와 차가운 판에 노출시켰다. 털이 있는 개미의 체온은 면도된 개미보다 5~10도 더 낮다는 것을 발견했다.
또, 위쪽과 옆쪽에는 털이 많지만 아래쪽에는 털이 없음을 발견했다. 뜨거운 모래는 보통 서늘한 하늘 쪽으로 적외선을 방출하며, 뜨거운 모래로부터 나오는 적외선 복사를 흡수하지 않고 반사한다.
은색개미와 마찬가지로 햇빛을 반사하고 열을 재방출하는 재료를 개발하고 있다. 이 재료로 만들어진 표면은 냉각비용을 줄이거나, 태양전지판을 더욱 효과적으로 만들기 위해 지붕 위에 설치될 수 있을 것이다. 생체모방으로 건물의 냉각 표면에 이 사례가 적용될 수 있는지를 확인하려고 연구팀은 털을 합성하여 재현할 생각이다.
열충격단백질 열충격단백질이 대량으로 축적하고 있는 세포는 고온에 대해서는 저항성을 나타낸 것이다.
이들의 열충격단백질의 샤페론기능은 평상시의 세포에도 이용하고 있고, 합성 직후의 미성숙한 단백질에도 결합하여 그들의 고차구조형성, 세포내수송, 세포소기관의 막투과 등에서 중요한 역할을 맡고 있다.
도와줘요 물리 웨건~!
어 음 그러니까 신기한개미다
[이과] 뭔소린지 하나도모르겟다
[사과]하세요
개미가 어쩌구저쩌구 은색 신기하네 하면서 보고있다가 마지막에 갑자기 차동우 교수님이???!!ㅋㅋㅋ깜짝 놀랐네요
음... 그러니까.... 하얀 건 종이고 까만 건 글자인데...
캬... 털이 가시광선 반사에 이어 흑채 복사까지
역시 자연이란 인간의 상상을 뛰어 넘는다.
그런데 마지막 영상은 정말 고맙습니다. 시리즈 잘 시청하겠습니다 ^^
좋은 글 감사합니당~ 덕분에 작성하고 있는 설정에 아이디어가 떠올랐어요!
방열코트!!
은색개미 털
아 음 아
뭐 그런 간단한 원리에 의해서 열이 차폐되는 거로군요?
출근중이라 바빠서 자세한 이론적 설명은 못 드리겠지만, 아무튼 명쾌하고 간결한 설명이네요.
추천 드립니다. (엄근진)