차례

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차례

1. 개요

연구목적 1

연구내용 1

연구범위 1

2. 연구 수행 내용

이론적 배경 및 선행 연구 2

연구주제의 선정 3

연구방법 4

연구 활동 및 과정 5

3. 연구 결과 및 시사점

연구결과 7

연구결론 16

시사점 17

4. 홍보 및 사후활동

홈페이지 개시 18

후속 연구 추진 18

사후활용 방안 19

5. 참고문헌

참고도서 19

참고문헌 19

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1. 개요

□ 연구목적

○ 닷거미과 거미들이 어떤 방법으로 물 위에 뜰 수 있고 어떻게 물 위 생활이 가능한지 원리를 알아본다.

○ 초고속카메라로 거미 다리의 움직임 특성과 규칙성을 알아보고 전자 현미경을 통해 거미다리의 미세구조를 관찰한다.

○ 실험으로 알게 된 사실들을 융합적 사고를 통하여 실생활에 어떻게 적용시킬 수 있을지 방안을 모색한다.

□ 연구내용

○ 우선 물 위 생활을 하지 않는 거미와 물 위 생활을 하는 거미를 채집하 고, 초고속카메라를 이용해 물 위에서의 운동성을 관찰 한 후 전자현 미경으로 미세 구조를 분석한다. 이를 통해 알게 된 점을 실생활에 적용시킬 수 있는 방안을 탐구해본다.

□ 연구범위

○ 생명과학의 범위 내에서 거미 다리의 미세 구조를 분석하며 물 위 생활이 가능한 거미와 불가능한 거미를 비교하고자 하였다.

2. 연구 수행 내용

□ 이론적 배경 및 선행 연구

○ 물 위 생활이 가능한 먹닷거미와 가는줄닷거미

<그림 1. 먹닷거미>

<그림 2. 가는줄닷거미>

- 먹닷거미는 등딱지는 암갈색으로 적갈색의 가두름무늬가 있고 목홈, 방사홈, 가슴홈은 검고 뚜렷하다. 어두운 곳, 습기가 많은 곳을 좋아하 는 특성 때문에 산골의 물가나 동굴 속에 살며, 적을 만나면 물속으로 들어가 도망친다. 한국, 일본 등에 분포하고, 출현기는 6~9월이다.

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- 가는줄닷거미는 몸길이 약 20mm이다. 몸빛깔은 갈색이다. 머리가슴 가운데의 검은 갈색 줄무늬는 배 끝까지 이어지고 가장자리의 반달모 양 흰 줄은 거미줄홈에 의해 끊긴다. 다리에는 센털이 많고 넓적다리 마디 아랫면은 어두운 갈색이다. 들판 풀숲에 많고 가끔 물 위를 달리 는 모습을 볼 수 있다.

○ 물 위 생활이 불가능한 별거북이등거미와 아기늪서성거미

<그림 3. 별거북이등거미> <그림 4. 아기늪서성거미>

- 등딱지는 갈색이며 뒤끝쪽에 반달모양의 황색 띠무늬가 있고, 가슴 가장자리에는 검은 털이 줄지어 있다. 다리는 황갈색으로 끝쪽색이 짙으며 갈색 점무늬가 흩어져있다. 산의 돌 밑이나 낙엽층, 동굴 속 등에서 보이며, 1년 내내 다 자란 거미를 찾아볼 수 있다.

- 등딱지는 황갈색 바탕에 정중앙에 노란색 줄무늬가 있다. 다리는 갈색 이고 넓적다리 밑면은 검다. 수컷 더듬이다리 종아리마디 돌기가 훨씬 길다. 땅 위나 관목, 풀숲 위를 돌아다니면서 먹이를 사냥한다.

○ 거미 다리의 마디 구별법

<그림 6. 거미 다리 마디 구별>

1) 밑마디 2) 도래마디 3) 넓적다리마디 4) 무릎마디

5) 종아리마디 6) 발바닥마디 7) 발끝마디 8) 털다발(발톱)

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○ 선행연구

- 닷거미에 대한 선행연구는 거의 없었으며, 거미가 물 위에 뜨는 원리에 관한 연구는 없었다. 소금쟁이에 관해 연구하여 그 특성 을 이용한 소금쟁이 로봇 제작에 관한 연구가 있었는데, 거미가 아니라 소금쟁이에 관한 연구였으며 소금쟁이의 특성을 이용했다 기보다는 기존의 기술을 이용한 연구였다.

선행 연구

마이크로 돌기가 구비된 초소수성 시트를 이용한 소금쟁이 로봇의 제작 ,2008, 정순녕, 부산대학교

소금쟁이 모방구조물의 수면에서의 점핑 거동 분석에 관한 연구, 2012, 조동진, 부산대학교

마이크로 가공 기술을 이용한 소금쟁이 로봇의 설계 및 제작, 2010, 배승일, 부산대학교

□ 연구주제의 선정

○ 문제의 착안점

- 일상생활에서 방수가 되지 않아 불편한 점이 많다. 가령, 비가 오 는 날 신발이 쉽게 물에 젖는다던지 차량의 창문이 와이퍼로 닦 아도 잘 닦이지 않는다던지 하는 불편한 점이 있었다. 우리는 그 런 문제를 해결할 수 있는 새로운 방안이 없을까를 고려하던 도 중 물에 뜰 수 있는 생물의 생체구조를 모방해보자는 생각이 떠 올랐다. 그렇게 생명과학·재료 공학적 시각을 모두 가지고 연구주 제를 모색해 보기로 하였다.

○ 연구주제의 선정 과정

- 물 위에서 이동할 수 있는 거미가 있다는 사실을 알게 되었고 지 면이 아니라 물 위에서 과연 어떻게 이동할 수 있는지 토의하게 되었다. 그 과정에서 이를 방수 소재 제작에도 활용할 수 있지 않 을까 하는 아이디어가 떠올랐다. 거미는 소금쟁이에 비해 더 무겁

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이라고 생각하였고 소금쟁이의 특성보다는 거미의 특성을 탐구하 면 실생활에 활용하기에 더 유용할 것이라는 결론을 얻었다. 그 후 기존의 거미에 관련된 선행연구를 각자 분담하여 조사하고 어 떤 방향의 연구를 할 것인가에 대한 지속적인 회의를 거쳤다. 그 렇게 물 위 생활을 하는 거미의 특성 탐구를 통한 생체모방적 활 용을 연구 주제로 삼고 탐구해보기로 하였다.

□ 연구 방법

○ 거미 마디별 미세 구조 관찰

- 소금쟁이의 운동성에 대한 연구에서 ‘소금쟁이는 다리에 미세한 털 구조를 가지고 있기 때문에 물 위에 뜰 수 있다.’라고 알려져 있는데 소금쟁이와 비슷한 방식으로 물 위 생활을 하는 먹닷거미 와 가는줄닷거미를 비롯한 거미들의 다리 구조 특이성을 관찰하 여 물 위 생활이 불가능한 거미의 다리 구조와 비교하고자 한다. 물 위 생활이 가능한 거미인 먹닷거미와 가는줄닷거미, 그리고 물 위 생활이 불가능한 별거북이등거미와 아기늪서성거미의 다리 샘플을 세 구역으로 즉, 발바닥마디, 종아리마디, 넓적다리마디로 나누어 주사전자현미경으로 관찰하여 이 두 집단의 다리 구조를 비교하여 그 차이점 및 특이성을 탐구한다.

○ 거미 다리별 미세 구조 관찰

4번 다리 3번 다리

2번 다리

1번 다리

<그림 6. 거미의 각 다리별 특성 탐구>

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- 소금쟁이의 운동성에 관한 연구에서 소금쟁이는 앞다리, 가운뎃 다리, 뒷다리 각 다리가 위치별로 거미의 운동에 미치는 기능이 각각 다른 것으로 알려져 있다. 소금쟁이와 물 위에 떠 있는 모 습이 비슷한, 먹닷거미와 가는줄닷거미를 비롯한 물 위 생활이 가능한 거미의 각 다리별 구조 특이성을 주사전자현미경을 이용 하여 관찰하고 각 다리의 구조적 차이에 대해 분석한다.

□ 연구 활동 및 과정

○ 가설 설정

- 주사전자현미경을 통해 관찰했을 때, 물 위 생활이 가능한 거미가 물 위 생활이 불가능한 거미보다 다리의 미세모 밀도가 높고, 길 이 또한 길게 관찰될 것으로 예상된다.

○ 시설/기기 활용

시설/기기 명 보유기관 활용 내용

주사전자현미경(Hitachi,

S-3400N)

경남과학고등학교 거미 다리 절편 관찰

시편 전처리기(E-1010) 경남과학고등학교 거미 다리 절편 백금, 탄소 코팅

○ 전문가에게 자문 요청

- STEAM R&E 중간발표회에 참석하여, 교수님으로부터 실험에 관련한 자문을 구해보았다.

1. Q) 거미 다리의 성분을 분석해 보고 싶은데 어떤 방법을 사용해야할지 모르겠다.

A) 성분 분석은 학생들이 하기에 어려운 부분이 많을 것이다. 성분분석보다는 다 른 방법을 이용하여 거미의 특성에 관해 탐구하는 것이 나을 것이라고 생각한다. 2. Q) 물 위에서 생활하는 거미의 특성을 이용해 해상 구조 로봇 등 다양하게 생체

모방적으로 활용해 보고 싶은데 어떻게 시작해야할지 잘 모르겠다.

A) 특성 탐구와 생체모방적 활용을 둘 다 하는 것은 상당히 연구량이 많아 부담 될 수 있을 것이다. 두 마리 토끼를 다 잡으려다 둘 다 놓치기 보다는 특성 탐구 에 무게를 두어 집중적으로 연구해야 할 것 같다.

3. 특성 탐구 시 일반 거미와의 특성 비교가 부족한 것 같다. 그리고 발견한 차이가 실제로 거미가 물에 뜨는 데에 사용되는 지 검증을 거쳐야 할 필요성이 있다.

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- 경상대학교 전병균 교수님, 부산대학교 고종수교수님, 서울대학교 김 호영교수님, 이영보박사님께 자문을 요청하는 메일을 발송하였고, 고 종수교수님과 이영보박사님으로부터 자문이 어렵다는 답신을 받았다.

-STEAM R&E 페스티벌에 참석하여, 교수님으로부터 연구에 대한 자문 을 구하였다.

1. 물리학적으로 접근하여서 거미 위에 추를 올려놓는 등의 실험을 통해 어느 정도 무게까지 거미가 버틸 수 있는지 등의 실험을 해 보면 좋은 연구가 될 것이다.

2. 거미 다리의 털을 제거하는 것이 실현 불가능하다면, 거미 다리 의 털에 풀이나 왁스를 발라서 털을 고정시킨 후 거미가 물 위에 서 어떻게 거동하는 지 관찰하는 실험을 추가해 이번 연구를 통해 얻은 결론에 대한 증명을 한다면 더 정확한 연구가 될 것이다.

3. 실제로 털이 거미가 물 위에 떠서 생활할 수 있게 하는 원동력 을 제공한다면, 생체모방적으로 접근하였을 때 사람의 몸에 털을 붙인다고 가정하여 얼마만큼의 털이 있어야 사람이 거미처럼 물에 뜰 수 있을지 계산하고 실험해 본다면 좋은 연구 결과를 얻을 수 있을 것이다.

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발바닥마디 종아리마디 넓적다리마디

첫째다리

100배

2000배

둘째다리

100배

2000배

셋째다리

100배

2000배

넷째다리

100배

2000배

3. 연구 결과 및 시사점

□ 연구 결과

○ 먹닷거미(Dolomedes raptor)

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첫째다리 100배

첫째다리 둘째다리 셋째다리 넷째다리 마디별 평균

발바닥 마디 16 13 15 8 13.0

종아리 마디 15 11 14 8 12.0

넓적다리 마디 10 9 11 7 9.3

다리별 평균 13.7 11.0 13.4 7.7

<표 1> 먹닷거미의 다리와 마디별 단위면적당 털의 개수 (단위:개/μm²⁾

발바닥 마디 16 13 15 8 13.0

종아리 마디 15 11 14 8 12.0

넓적다리 마디 10 9 11 7 9.3

다리별 평균 13.7 11.0 13.4 7.7

<표 2> 먹닷거미의 다리와 마디별 털의 길이 (단위:μm⁾

- 물 위 생활을 하는 먹닷거미는 다리별 털의 밀도를 비교해 보았을 때 털이 고르게 많이 분포하는 것을 알 수 있었고, 그중에서도 특 히 첫째다리와 셋째다리의 털의 분포가 많은 것을 알 수 있었다.

- 마디별 털의 밀도를 비교해 보았을 때는 발바닥마디가 다른 마디 에 비해 털이 집중적으로 분포함을 관찰하였다.

- 털의 길이를 비교해 보았을 때는 셋째다리와 발바닥마디 부분이 털의 길이가 상대적으로 길다는 결과가 나왔다. 이는 발바닥 마디 가 물과 가장 먼저 닿는 마디이며, 가장 넓게 접촉하기 때문이라고 생각할 수 있었다.

○ 가는줄닷거미(Dolomedes angustivirgatus)

(10)

2000배

둘째다리

100배

2000배

셋째다리

100배

2000배

넷째다리

100배

2000배

발바닥 마디 17 12 14 7 12.5

종아리 마디 14 13 14 8 12.3

넓적다리 마디 11 10 13 7 10.3

다리별 평균 14.0 11.7 13.7 7.3

<표 3> 가는줄닷거미의 다리와 마디별 단위면적당 털의 개수 (단위:개/μm²⁾

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첫째다리

100배

2000배

둘째다리

100배

2000배

셋째다리 100배

발바닥 마디 3800 3738 6583 3050 4304.0

종아리 마디 5000 1383 5083 300 2583.3

넓적다리 마디 1300 3238 2100 3850 2633.3

다리별 평균 3366.7 2816.3 4588.7 2400.0

<표 4> 가는줄닷거미의 다리와 마디별 털의 길이 (단위:μm⁾

- 가는줄 닷거미의 결과는 전체적으로 먹닷거미의 결과와 유사하게 관찰되었다. 자세한 결과를 보자면 발바닥마디의 털의 개수가 다른 마디보다 더 많다는 것을 알 수 있었고 첫째다리에서의 털의 개수 가 가장 많다는 것을 관찰하였다. 또한 발바닥마디의 털의 길이가 다른 부분의 마디보다 더 길다는 것을 알 수 있다.

○ 별거북이 등거미(Sinopoda stellta)

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2000배

넷째다리

100배

2000배

발바닥 마디 4 13 6 7 7.5

종아리 마디 11 5 4 5 6.3

넓적다리 마디 3 3 5 4 3.8

다리별 평균 6.0 7.0 5.0 5.3

<표 5> 별거북이등거미의 다리와 마디별 단위면적당 털의 개수 (단위:개/μm²⁾

- 물 위 생활을 하지 않는 별거북이 등거미는 첫째, 둘째다리의 발 바닥 마디와 종아리 마디 그리고 셋째, 넷째 다리의 넓적다리에 털 이 많은 것을 관찰할 수 있었다.

- 별거북이 등거미의 털의 개수는 발바닥마디에 가장 많고 종아리마 디, 넓적마디 순으로 나타났는데 다리가 접촉하는 땅과 거리가 멀 수록 털의 개수가 적게 나타났다. 네 쌍의 다리 중 둘째 다리의 털 개수가 가장 많았고 첫째다리, 넷째다리, 셋째다리 순으로 나타났 다.

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첫째다리

100배

2000배

둘째다리

100배

2000배

셋째다리 100배

발바닥 마디 2500 3750 2250 5500 3500.0

종아리 마디 5500 2500 2000 3750 3437.5

넓적다리 마디 2250 6500 3750 3750 4062.5

다리별 평균 3416.7 4250.0 2666.7 4333.3

<표 6> 별거북이등거미의 다리와 마디별 털의 길이 (단위:μm⁾

- 미세모의 밀도는 넓적다리마디, 발바닥마디, 종아리마디 순으로 높 았고 평균값을 구했을 때 넷째다리의 밀도가 가장 높고 둘째다리, 첫째다리, 셋째다리 순으로 나타났다.

○ 아기늪 서성거미(Pisaura lama Benberg et Strand 1906)

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2000배

넷째다리

100배

2000배

발바닥 마디 5 7 8 6 6.5

종아리 마디 7 6 9 5 6.8

넓적다리 마디 5 8 8 6 6.76

다리별 평균 5.7 7.0 8.3 5.7

<표 7> 아기늪서성거미의 다리와 마디별 단위면적당 털의 개수 (단위:개/μm²⁾

발바닥 마디 3700 2350 3350 4900 3575.0

종아리 마디 6000 4200 3700 4100 4500.0

넓적다리 마디 4350 6000 4300 2950 4400.0

다리별 평균 4683.3 4183.3 2350.3 3983.3

<표 8> 아기늪서성거미의 다리와 마디별 털의 길이 (단위:μm⁾

- 물 위 생활을 하지 않는 아기늪 서성거미는 둘째, 셋째다리의 종아 리마디에 털의 밀도가 높게 나타났다. 또한 둘째 다리와 셋째 다리 의 털 밀도가 높았으며, 마디별 차이는 거의 나타나지 않았다.

- 아기늪서성거미의 털의 길이는 첫째다리의 종아리마디, 둘째다리의 넓적다리마디가 가장 길었다. 또한 종아리마디와 넓적다리마디가 발

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다리와 둘째다리가 셋째다리와 넷째다리에 비해 털의 길이가 길었 다.

○ 종별 특징 비교 분석

<그림 7. 종별 특징 비교 분석 그래프>

- 물 위에서 생활이 가능한 거미인 먹닷거미와 가는줄닷거미는 물 위에서 생활이 가능하지 않는 거미인 별거북이등거미와 아기늪서 성거미에 비하여 털의 밀도가 약 2배 더 높았고 털의 길이는 약 1.2배 더 길었다. 이를 통하여 물 위에 거미가 뜰 수 있게 하는 원 인은 차이가 더 큰 털의 밀도에 의한 것이라고 추측할 수 있었다. - 먹닷거미와 가는줄서성거미는 털의 밀도와 길이에서 그 미세한 차이를

보였다. 먹닷거미가 가는줄서성거미에 비하여 전체적으로 털의 밀도와 길이는 비슷하였다. 털의 밀도와 길이는 어느정도 변화하여도 물 위에 서 생활할 수 있다는 특성은 바뀌지 않으니 물에 뜰 수 있는 요인에는 털 뿐만 아니라 다른 것을 찾을 수 있을 것 같다는 예상을 할 수 있었다.

○ 다리별 특징 비교 분석

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<그림 8. 다리별 특징 비교 분석 그래프>

- 물 위에서 생활이 가능한 거미 다리의 털 밀도와 길이를 다리별로 비교를 해보자 먹닷거미에서는 첫째, 셋째다리가 둘째다리의 털 밀도 의 약 1.5배 정도, 넷째마디의 털 밀도의 약 2배 정도 더 높았다. 그러나 털의 길이는 모든 다리에서 비슷하게 나왔다. 가는줄닷거미 또한 먹닷 거미와 비슷하였다. 앞에서 털의 밀도와 길이가 물 위에 뜰 수 있도록 한다는 결론이 나왔으므로 첫째, 셋째 다리가 물 위에 뜨는데 더 큰 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 또한 거미가 물 위에서 운동을 할 때 많이 쓰이는 다리라고 예상할 수 있었다.

○ 마디별 특징 비교 분석

<그림 9. 마디별 특징 비교 분석 그래프>

- 물 위에서 생활이 가능한 거미 다리의 털 밀도와 길이를 마디별로 비교를 한 결과로 먹닷거미에서는 첫째다리에서 마디별 털 밀도의 변화가 뚜렷하게 나타났다. 비교적 발바닥 마디와 종아리 마디의 털 밀도는 비슷하였지만 두 마디는 넓적다리 마디의 털 밀도의 약 1.5배 정도 더 높았다. 첫째, 셋째 다리에서 마디별 털 길이는 발바닥 마디, 종아리 마디, 넓적다리 마디 순으로 점점 줄어들었고 넓적다리 마디의 털 길이의 약 3배 정도가 발바닥 마디의 털 길이였다. 둘째, 넷째 다리 에서 마디별 털 길이는 종아리 마디, 넓적다리 마디에서는 비슷하였으

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나 첫째, 셋째 다리에서와는 반대로 발바닥 마디에서 털 길이의 약 2배가 종아리 마디, 넓적다리 마디의 털 길이였다. 가는줄닷거미에서 는 털 밀도가 첫째 다리에서는 발바닥마디에서가 넓적마디에서 털 밀도의 약 1.5배 였고 나머지 다리들에서는 종아리 마디에서 털 밀도가 큰 경향이 나왔고 마디들의 털 밀도가 비슷하였다. 털 길이는 모든 다리에서 다양한 경향을 보여주었다. 이로부터 먹닷거미에서는 첫째, 셋째 다리에서 각 마디의 역할과 둘째, 넷째 다리에서 각 마디의 역할 이 다르다고 결론을 내을 수 있었다. 별거북이등거미에서는 공통된 특성이 잘 보이지 않았으나 먹닷거미와 같이 각 다리의, 마디의 역할이 다르다고 결론을 지을 수 있었다. 그리고 앞에서 내린 결론들로부터 첫째, 셋째 다리는 물 위에서 뜰 수 있는 표면적 특성을 가지게 하고 둘째, 넷째 다리는 물 위에서 뜰 수 있도록 하는 움직임을 가지게 한다는 것으로 예상할 수 있었다.

□ 연구 결론

○ 물 위에서 생활이 가능한 거미인 먹닷거미와 가는줄닷거미는 물 위에 서 생활이 가능하지 않는 거미인 별거북이등거미와 아기늪서성거미 에 비하여 털의 밀도가 약 2배 더 높았고 털의 길이는 약 1.2배 더 길었다. 이를 통하여 물 위에 거미가 뜰 수 있게 하는 원인은 밀도가 높고 길이가 긴 털 때문이라고 추측할 수 있었다.

○ 먹닷거미와 가는줄닷거미는 털의 밀도와 길이에서 그 미세한 차이를 보였다. 먹닷거미와 가는줄닷거미의 전체적인 털의 밀도와 길이는 비슷하였다. 털의 밀도와 길이가 변화하여도 물 위에서 생활할 수 있다는 특성은 바뀌지 않으나 속도 등의 움직임에서 차이가 있을 수 있지 않을지 추측할 수 있었다.

○ 물 위에서 생활이 가능한 거미 다리의 털 밀도와 길이를 다리별로 비교를 해보자 먹닷거미에서는 첫째, 셋째다리가 둘째다리의 털 밀도 의 약 1.5배 정도, 넷째마디의 털 밀도의 약 2배 정도 더 높았다.

그러나 털의 길이는 모든 다리에서 비슷하였다. 가는줄닷거미 또한 먹닷거미와 비슷하였다. 거미 다리의 털의 높은 밀도와 길이가 물

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위에서 생활할 수 있게 한다는 결론에 따라 첫째, 셋째 다리가 물 위에 뜨는데 더 큰 영향을 주며 거미가 물 위에서 거동할 때 많이 사용하는 다리라고 예상할 수 있었다.

○ 물 위에서 생활이 가능한 거미 다리의 털 밀도와 길이를 마디별로 비교한 결과, 먹닷거미에서는 첫째다리에서 마디별 털 밀도의 변화가 뚜렷하게 나타났다. 발바닥마디와 종아리마디의 털 밀도는 비슷하였 지만 두 마디는 넓적다리마디의 털 밀도의 약 1.5배 더 높았다.

첫째, 셋째 다리에서 마디별 털 길이는 발바닥마디에서 넓적다리마 디로 갈 수록 점점 줄어들었고 발바닥마디의 털 길이는 넓적다리마디 털 길이의 약 3배였다.

둘째, 넷째 다리에서 마디별 털 길이는 종아리마디, 넓적다리마디에 서는 비슷하였으나 첫째, 셋째 다리에서와는 반대로 발바닥마디에서 털 길이의 약 2배가 종아리마디, 넓적다리 마디의 털 길이였다.

가는줄닷거미에서는 털 밀도가 첫째 다리에서는 발바닥마디에서가 넓적마디에서 털 밀도의 약 1.5배 였고 나머지 다리들에서는 종아리 마디에서 털 밀도가 높은 경향성을 띠었고, 각 마디들의 털 밀도가 비슷하였다. 털 길이는 모든 다리에서 비슷한 경향을 보여주었다.

이로부터 먹닷거미에서는 첫째, 셋째 다리에서 각 마디의 역할과 둘째, 넷째 다리에서 각 마디의 역할이 다르다고 결론을 내을 수 있었다.

별거북이등거미에서는 공통된 특성이 잘 보이지 않았으나 먹닷거미 와 같이 각 다리, 마디의 역할이 다르다고 결론을 지을 수 있었다.

그리고 앞에서 내린 결론들로부터 첫째, 셋째 다리는 물 위에서 뜰 수 있는 표면적 특성을 가지게 하고 둘째, 넷째 다리는 물 위에서 뜰 수 있도록 하는 움직임을 가지게 한다는 것으로 예상할 수 있었다.

□ 시사점

○ 연구 활동을 통해 SEM 사용방법과 그 원리를 익혀 첨단 전문 기기를 다룰 수 있는 능력이 향상되었다.

○ 연구 활동을 통해 거미의 사육 방법과 특성을 이해할 수 있었다.

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○ 이번 연구 과정 중 탐구를 시작하기 위한 계획을 세우기 위하여 실행 해야 할 실험들을 조사하고 비교를 하기 위한 변인들을 스스로 설정 하였다. 그 후 계획한 실험을 진행하며 그 실험결과를 분석하고 관찰 하였다. 위와 같은 과정을 통하여 능동적이고 자율적으로 사고하는 방법을 학습할 수 있게 되었고 앞으로도 더욱 체계적인 탐구를 하는 데 밑거름이 될 것이다.

○ 이번 연구 과정에서 우리가 개선해야 할 점은, 계획을 세워서 더욱 일정에 맞추어 차근차근 연구를 진행해야 하며, 거미 사육 방법을 더 많이 조사해 한 마리의 거미에 대해서도 더 장기적이고 다양한 연구를 할 수 있도록 해야 한다는 것이다.

○ 다양한 종류의 물 위에서 생활할 수 있는 거미를 분석하여 털의 밀도 와 길이의 상호작용관계를 파악해보고 싶다.

4. 홍보 및 사후 활용

□ 홈페이지 게시

○ 우리의 연구 결과 및 보고서를 현재까지 연구를 진행해오며 조원들과 정보를 공유하기 위해 이용하였던 카페에 공개적으로 게시하였다. 이를 통하여 우리의 연구 성과를 확산시키고 또 거미에 관한 정보를 공유할 수 있을 것이다.

카페 주소 : http://cafe.naver.com/gshsspider2014

□ 후속 연구 추진

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○ 초고속카메라를 이용하여 물 위에서 거미의 거동 방식의 특징을 파악 하여 실제로 털이 많은 다리가 물 위에서 거동할 때도 많이 쓰이는 지, 혹은 물 위 생활이 가능한 거미와 불가능한 거미의 물 위에서의 거동 방식의 차이는 없는 지 검증해볼 수 있다.

○ 털의 밀도뿐만 아니라 털에 있는 미세 털의 밀도와 길이를 비교해 보고 미세 털 또한 물 위 거동에 어떤 영향을 미치는 지 연구할 수 있을 것이다.

○ 거미 다리의 성분 분석과 소금쟁이와의 비교를 통해 거미 다리에서 분비되는 물질이 영향을 미치지는 않는 지 검증해볼 수 있을 것이다.

○ 물 위 생활이 가능한 거미의 종별 털 밀도와 길이, 물 위에서의 속도를 비교해 보고 털 밀도와 길이가 물 위에서의 속도나 움직임과 어떤 연관성을 가지는 지 연구해 본다.

5. 참고문헌

□ 참고도서

○ 김주필(2009). 거미 생물학. 바이오사이언스.

○ 김주필(2002). 원색 한국거미도감. 아카데미서적.

○ 조영권(2009). 곤충개념도감. 자연과 생태.

□ 참고문헌

○ 이덕규, 김호영(2008). 소금쟁이의 수면 위 도약에서 초소수성 다리 의 역할. 대한기계학회 바이오공학부문 춘계학술대회 강연 및 논문 집, pp. 48-49.

○ 정순녕(2008). 마이크로 돌기가 구비된 초소수성 시트를 이용한 소 금쟁이 로봇의 제작. 부산대학교 석사학위논문.

○ 조동진(2012). 소금쟁이 모방구조물의 수면에서의 점핑 거동 분석에 관한 연구. 부산대학교 석사학위논문.