여러분은 오리발과 비행기, 낙하산이 어떻게 탄생하게 되었는지 아시나요? 이것들을 자세히 들여다보면 오리발은 오리의 발을, 비행기는 새의 날개를, 낙하산은 민들레 씨를 닮았다는 것을 알 수 있습니다. 이처럼 자연의 원리에서 가져온 특성을 모방하여 과학 기술로 발전시키는 것을 생체모방기술이라고 합니다. 이전에는 외형적인 특성을 기반으로 과학 기술에 활용했다면 요즘은 생체에 있는 미세한 특성들을 활용하여 생체 기능을 이용한 기술들이 개발되고 있다고 합니다.
'농게의 눈을 모방한 수륙양용 카메라'
사람은 눈동자의 방향과 몸의 방향에 따라서 볼 수 있는 시야가 달라지는 한정적인 화각을 갖고 있습니다. 반면, 농게의 눈은 홑눈이 여러 개가 모여 다발을 이루는 겹눈 구조로 되어 있습니다. 이러한 겹눈 구조의 눈 덕분에 농게는 한 번에 360도를 볼 수 있는 시야를 갖고 있습니다. 360도의 화각과 왜곡없이 사물을 볼 수 있는 농게의 특성을 이용하여 수륙양용 카메라가 개발되었습니다. 편평형 마이크로렌즈를 사용하며 구조물 안에 200여 개의 왜곡없는 광각 카메라를 삽입하여 농게의 홑눈을 모방한 것입니다. 이를 통해 환경에 상관없는 동일한 화질을 가진 360도 화각의 신개념 카메라가 개발되었습니다. 이렇게 개발된 카메라는 자율주행차, 스마트폰, 반도체 이미지 센서 등에 사용될 예정입니다.
'거미 다리의 감각기관을 활용한 의료용센서'
거미는 거미줄에 걸린 먹잇감의 움직임에서 발생하는 미세한 진동을 느낄 수 있는 매우 민감한 감각기관을 갖고 있습니다. 이러한 민감한 진동 센서를 활용한 의료용 센서가 개발되었다고 합니다. 미세한 맥박과 근육의 움직임 등의 생체 신호를 측정하는 데 활용하여 수술 중이나 위급한 환자에게 적용하여 의료 기술을 한 단계 높일 예정입니다. 기존 의료장치로는 측정할 수 없던 아주 생체 리듬을 인식하는 것은 물론 비삽입형으로 별도의 시술없이 현장에서 곧바로 활용 가능하다고 합니다. 웨어러블에도 활용하게 된다면 개인이 직접 자신의 생체 리듬을 정밀하게 파악하고 인지할 수 있어 돌연사를 방지할 수 있을 것이라는 기대도 나오고 있습니다.
'홍합의 접착능력을 이용한 접착제'
바위에 단단히 붙어있는 홍합에서 착안하여 접착제를 개발한 사례도 있습니다. 흉터 치료 약물인 알란토인과 표피 생장 인자를 액상으로 된 홍합의 단백질에 녹여 피부 이식용 의료 접착제로 활용했습니다. 두 가지의 약물이 차례대로 방출되며 피부가 재생되는 원리로 알라토인은 초기의 상처를 치료하고 표피 생장 인자는 중기의 상처를 치료하는 것입니다. 또한 홍합에 있는 카테콜아민이라는 접착물질이 혈액 내 혈장 단백질과 결합하여 접착막을 형성하기 때문에 지혈제로도 사용 가능하다고 합니다. 이러한 개발은 상처 치료와 접착은 물론 관절염 치료에도 효과적인 성과를 보이고 있습니다.
오늘은 휴비스와 함께 생체모방기술에 대해 알아봤습니다. 생체모방기술은 과학 기술 분야는 물론 의료산업 분야를 이끌 중요한 기술로 주목받고 있습니다. 자연에서 찾은 지속 가능한 해결책을 통해 삶의 질을 향상시키고 질병을 예방하는데 기여하기 때문입니다. 앞으로도 휴비스와 함께 자연에서 오는 과학 기술의 발전을 응원해주세요!
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