생물의 표면은 어떤 공통점과 차이점이 있을까?

목 차

1. 생물의 표면은 어떤 공통점과 차이점이 있을까?

1차시. 사람의 피부는 어떻게 생겼을까요? ··· 3

2차시. 동물의 피부는 어떻게 생겼을까요? ··· 9

3차시. 식물의 표면은 어떻게 생겼을까요? ··· 13

4차시. 생물 표면의 공통점과 차이점은 무엇인가요? ··· 17

2. 씨앗에서 배워요. 1차시. 씨앗과 생체모방 ··· 23

2차시. 생체모방 발명품 만들기 ··· 27

<학생용>

생물의 표면은 어떤 공통점과 차이점이 있을까?

초등학교 3-4학년용

무엇이 무엇이 똑같을까?

무엇이 무엇이 똑같을까?

무엇이 무엇이 똑깥을까~ 젓가락 두짝이 똑같아요~

무엇이 무엇이 똑같을까~ 윷가락 네짝이 똑같아요~

세상엔 닮은 것이 참 많습니다.

생김새가 고양이나 개 심지어 물고기를 닮았다는 사람도 있고,

선인장이나 밤송이의 가시, 고슴도치의 바늘은 서로 비슷하게 생겼습니다.

우리 주변에선 또 무엇이 닮았을까요?

사람과 동물 그리고 식물 사이에도 닮은 점을 찾을 수 있을까요?

01. 사람의 피부는 어떻게 생겼을까요?

손가락 손바닥 손등 입술 볼

색

털이 있나요?

줄무늬가 있나요?

재미있는 퀴즈를 하나 풀어 볼까요?

다음 설명을 듣고 공통적으로 해당되 는 것은 무엇인지 알아맞혀봅시다.

첫째, 이것의 색깔은 여러 가지입니 다. 둘째, 대다수의 동물은 매일 이것 을 씻기고 비빕니다. 셋째, 어른의 경 우 이것의 무게는 약 2~3kg이고, 전체 몸무게의 6%를 차지합니다. 넷째, 이 것의 색깔로 인종을 구분하기도 합니 다. 정답은 무엇인가요?

피부의 관찰

우리가 잠자리에 들기 전이나 일어나서 하는 것은 무엇일까요? 씻는 것입니 다. 또 언제 씻나요? 무언가를 먹기 전이나, 화장실에 다녀올 때 씻습니다. 그 러면 어디를 씻을까요? 뼈나 근육을 씻을까요? 아닙니다. 우리는 우리의 손이 나 얼굴에 있는 피부를 씻습니다. 우리의 피부는 외부의 자극을 막고 체온을 유지하며 비타민 D를 합성하는 등 매우 중요한 역할을 하고 있습니다. 하지 만 이렇게 중요하고 친숙한 피부지만, 정작 피부를 자세히 관찰한 적은 없는 것 같습니다. 그럼 오늘 수업을 통해 피부를 잘 살펴볼까요?

관찰 ^{피부 관찰하기}

▪ 자신의 손과 친구의 얼굴을 관찰한 후 그 특징을 적어봅시다. 우리의 피부는 부위별로 어떤 공통점과 차이점이 있습니까?

손가락 손바닥 입술

줄무늬의 모양

▪피부에 있는 줄무늬는 모두 같습니까?

▪대부분의 피부에 있는 줄무늬는 어떻게 생겼습니까? 피부에 있는 선들이 겹치 면서 만들어내는 도형을 찾을 수 있습니까?

▪눈에 띄게 다른 줄무늬를 갖고 있는 피부는 어디 어디 입니까?

▪손가락, 입술, 손바닥에 있는 줄무늬는 다른 줄무늬와 어떻게 다릅니까?

▪각 부위별로 피부에 나타나는 줄무늬의 특징을 그림으로 그려봅시다.

▪인체의 피부를 확대해서 본 동영상을 살펴봅시다. 확대해서 본 피부의 모습은 어떻게 생겼습니까?

피부를 활용한 첨단 기술 알아보기

<미션 임파서블>같은 첩보 영화나 SF 영화를 보면 보안 시설에 설치된 지문 인식기를 통과하기 위해 타인의 지문을 복사하는 장면이 나옵니다. 실제로 몇 몇 회사에서는 사원들의 출퇴근 시간 확인을 하거나 출입문을 통과하는데 지 문 인식을 이용하기도 합니다. 이는 개인이 갖고 있는 고유한 피부 무늬가 다 르기 때문에 가능한 일인데요. 이처럼 피부를 활용한 첨단 기술의 발전 수준 은 현재 어디까지 와 있는 걸까요?

▪ 인체의 피부를 활용한 첨단 기술을 알아보고, 느낀 점을 적어 봅시다.

정리 피부의 특징을 정리해봅시다.

▪ 인체의 피부에 대해 한 단어로 정리하고 그 이유를 발표해봅시다.

손가락 손바닥 손등 입술 볼 색

털이 있나요?

줄무늬가 있나요?

손가락 손바닥 입술

줄무늬의 모양

<활동지>

☼ 활동 준비물

연필, 지우개, 색연필, 사인펜

▪ 피부를 관찰해 봅시다.

▪ 피부의 줄무늬를 그려 봅시다.

▪ 인체의 피부를 활용한 첨단 기술을 알아보고, 느낀 점을 적어 봅시다.

02. 동물의 피부는 어떻게 생겼을까요?

발가락 발바닥 발등 코

털이 있나요?

무슨 색인가요?

(털이 있다면 털 색깔을 적으세요)

사람의 피부는 위치에 따라 털도, 색깔도, 무늬도 다르다는 것을 알았습 니다. 하지만 모든 피부에 생김새는 다르지만 줄무늬가 존재한다는 것을 알았죠. 그렇다면 다른 동물들은 어떨 까요? 인간이 아닌 다른 동물들도 인 간처럼 모든 피부에서 줄무늬를 관찰 할 수 있을까요? 지금부터 우리 주변 에서 흔히 볼 수 있는 애완 동물의 피부는 어떻게 생겼는지 살펴보도록 하겠습니다.

동물 피부의 관찰

인간에게 가장 친숙한 애완 동물로 알려진 개. 사냥터에서 경쟁자로 만났던 개와 인간이 서로의 이점을 깨달아 함께 살기 시작한지 어느 듯 1만년의 시 간이 흘렀습니다. 이렇듯 대표적인 애완동물인 개로부터 요즘은 혐오 동물로 간주되던 거미, 악어, 뱀 등에 이르기까지 다종다양한 동물들이 인간의 사랑 을 받고 있습니다. 하지만, 애완 동물에 대한 사랑만큼 그들의 생김새를 자세 히 관찰해 본 적이 있는지 모르겠습니다. 이번 기회에, 애완 동물의 피부를 자세히 관찰해 보고, 그들을 더 잘 이해하는 계기가 되었으면 좋겠습니다.

관찰 동물의 피부 관찰하기

▪ 애완 동물의 다리와 머리를 관찰한 후 그 특징을 적어봅시다. 애완 동물의 피 부는 부위별로 어떤 공통점과 차이점이 있습니까?

▪코와 발바닥에 있는 줄무늬는 비슷합니까?

▪피부에 있는 선들이 겹치면서 만들어내는 도형을 찾을 수 있습니까?

▪코와 발바닥에 나타나는 줄무늬의 특징을 그림으로 그려봅시다.

코 발바닥

줄무늬의 모양

▪코와 발바닥의 피부는 어떤 공통점과 차이점이 있습니까?

▪사람과 애완 동물의 피부 생김새에는 어떠한 공통점과 차이점이 있습니까?

▪사람과 달리 애완 동물의 피부가 대부분 빽빽하고 긴 털로 뒤뎦혀 있는 이유는 무엇 때문이라고 생각합니까?

▪애완 동물이 아닌 다른 동물의 피부를 관찰해봅시다. 천연가죽으로 만든 각종 의류 및 잡화(소, 돼지, 양, 뱀, 악어 등)를 관찰해 봅시다. 어떻게 생겼나요?

동물 피부를 활용한 첨단 기술 알아보기

사람의 피부와 동물의 피부 표면의 가장 큰 차이는 무엇이었나요? 사람과 동물 중에 어느 쪽이 더 털이 많았죠? <스파이더 맨>이나 <배트맨> 같은 영화 를 보면 거미와 박쥐의 뛰어난 능력이 사람의 능력과 결합되어 온갖 범죄를 해결하고 악한을 처단하곤 합니다. 영화에서처럼 인간과 동물의 능력을 직접 적으로 결합시킨 단계는 아직 많은 과제가 남아있지만, 동물의 특정한 기능을 모방하거나 극대화한 과학 기술은 현재 활발하게 연구가 진행중입니다. 특히, 인간과는 다른 동물 피부의 특징을 활용한 다양한 첨단 기술들이 있는데요.

이와 관련된 사례를 살펴보도록 하겠습니다.

▪ 동물의 피부를 활용한 첨단 기술을 알아보고, 느낀 점을 적어 봅시다.

정리 동물 피부의 특징을 정리해봅시다.

▪ 동물의 피부에 대해 한 단어로 정리하고 그 이유를 발표해봅시다.

발가락 발바닥 발등 코 털이 있나요?

무슨 색인가요?

(털이 있다면 털 색깔을 적으세요)

<활동지>

☼ 활동 준비물

연필, 지우개, 색연필, 사인펜

▪ 동물의 피부를 관찰해 봅시다.

▪코와 발바닥에 나타나는 줄무늬의 특징을 그림으로 그려봅시다.

코 발바닥

줄무늬의 모양

▪ 동물의 피부를 활용한 첨단 기술을 알아보고, 느낀 점을 적어 봅시다.

03. 식물의 표면은 어떻게 생겼을까요?

털이 있나요?

잎의 색은 무엇인가요?

줄무늬가 있나요?

잎은 어떤 모양인가요?

사람과 동물의 피부는 공통적으로 줄무늬가 있지만, 동물은 털이 사람보 다 더 길고 빽빽하다는 것을 알았습 니다. 그렇다면 식물들은 어떨까요?

동물이 아닌 식물들도 모든 표면에서 줄무늬를 관찰할 수 있을까요? 지금 부터 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 식물의 잎은 어떻게 생겼는지 살펴보 도록 하겠습니다.

식물 표면의 관찰

나뭇잎으로 우리는 무엇을 할 수 있을까요? 나뭇잎을 돛 삼아 배를 만들수 도 있고, 동그랗게 말아 입김을 불어넣으면 피리 소리도 낼 수 있습니다. 그 것만 가능한가요? 여러 개의 나뭇잎을 엮어 왕관을 만들 수도 있고, 곱게 빻 아 손톱 위에 올려 놓으면 물을 들일 수도 있습니다. 옛날엔 그릇 대용으로 쓰기도 했구요, 지붕 대신에 나뭇잎을 엮어 집 위에 올리기도 했고, 불을 피 우기 위해 불쏘시개로 쓰기도 했습니다. 하지만, 나뭇잎의 표면을 자세히 본 적이 있는지는 모르겠네요. 나뭇잎의 표면은 어떻게 생겼나요? 인간을 포함한 동물의 피부처럼 줄무늬도 있고 털도 있을까요? 다 같이 한번 살펴보겠습니 다.

관찰 나뭇잎 표면 관찰하기

▪ 학교 화단에 있는 나뭇잎을 관찰한 후 그 특징을 적어봅시다. 나뭇잎의 표면 은 어떤 공통점과 차이점이 있나요?

▪나뭇잎에 모두 줄무늬가 있습니까?

▪나뭇잎의 표면을 그림으로 그려봅시다. (앞면을 그리세요)

▪나뭇잎의 표면은 어떤 공통점과 차이점이 있습니까?

▪사람을 포함한 동물과 식물 표면의 생김새에는 어떠한 공통점과 차이점이 있습 니까?

식물 표면을 활용한 첨단 기술 알아보기

벨크로를 아시나요? 일명 찍찍이로 불리며 옷소매부터 가방끈까지 다방면에 활용되는 벨크로 테이프는 도꼬마리 씨앗의 갈고리를 모방한 것입니다. 연잎 에 맺혀 있는 물방울을 본 적 있나요? 연잎 위를 굴러다니며 먼지를 제거해 항상 연잎을 깨끗하게 유지시킵니다. 그럼, 이 두가지에 대해 좀 더 알아볼까 요?

▪ 식물의 표면을 활용한 첨단 기술을 알아보고, 느낀 점을 적어 봅시다.

정리 식물 표면의 특징을 정리해봅시다.

▪ 식물의 표면에 대해 한 단어로 정리하고 그 이유를 발표해봅시다.

털이 있나요?

잎의 색은 무엇인가요?

줄무늬가 있나요?

잎은 어떤 모양인가요?

<활동지>

☼ 활동 준비물

연필, 지우개, 색연필, 사인펜

▪ 식물의 표면을 관찰해 봅시다.

▪나뭇잎의 표면을 그림으로 그려봅시다.

▪ 식물의 표면을 활용한 첨단 기술을 알아보고, 느낀 점을 적어 봅시다.

공통점

차이점

04. 생물 표면의 공통점과 차이점은 무엇인가요?

왼쪽 사진은 우 리 몸의 피부, 소 가죽, 뽕나무잎을 확대한 사진입니 다. 색깔도 크기 도 다르지만, 계 속해서 이어지는 선들이 교차되면 서 세모지고 네모 난 무늬들이 만들 어지고 있습니다.

생물 표면의 공통점과 차이점 정리하기

지난 시간 동안 우리는 각각 우리 몸의 피부와 애완 동물의 피부, 근처에서 흔히 볼 수 있는 나뭇잎의 표피를 관찰해 보았습니다. 서로 다른 존재지만, 모 두 생명 활동을 열심히 하고 있는 생물이라는 공통점 아래 그 표면을 들여다보 았는데요. 분명 눈에 띄는 공통점과 차이점이 발견되었습니다. 다시 한번 정리 해 볼까요?

발표 생물 표면의 공통점과 차이점 발표

▪ 생물 표면의 공통점과 차이점을 발표해 봅시다.

▪ 생물 표면에 공통점이 있는 이유는 무엇이라고 생각합니까? 즉, 왜 생물의 표면 에 줄무늬(주름이 지거나)가 생기거나, 털이 난다고 생각합니까?

생물 표면의 특징이 있는 제품이나 물건과 특징을 알아봅시다.

▪ 생물 표면의 특징(줄무늬, 주름, 털, 굴곡)이 드러나는 제품이나 물건에는 무엇 이 있고, 그 특징은 무엇이라고 생각합니까?

▪ 생물 표면의 특징(줄무늬, 주름, 털, 굴곡)이 드러나는 제품이나 물건을 만든다 면 어떤 것들이 가능할까요?

생물 표면의 특징을 활용한 생활용품을 디자인해 봅시다.

<학생용>

씨앗에서 배워요

초등학교 3-4 학년용

씨앗의 고민

씨앗의 고민

씨앗에게 고민이 생겼습니다.

좀 더 멀리 다른 곳에 떨어져서 새로운 세상 구경도 하고 그곳에서 무럭무럭 자라나고 싶은데

잘못하면 바로 밑으로 떨어져서 엄마나무의 영양분을 뺏어먹으며 자라나게 생겼어요.

어떻게 해야 멀리멀리 여행을 떠날 수 있을까요?

01. 씨앗과 생체모방

씨앗을 멀리 퍼뜨리기 위한 다양한 방법

ㆍ바람에 날려서

단풍나무ㆍ소나무ㆍ참마 등의 씨앗은 공기주머니 에 의해 민들레ㆍ버드나무 등의 씨앗은 털에 의해 바람을 타고 멀리까지 날아간다.

ㆍ동물의 몸에 붙어서

갈고리 모양의 가시가 나있는 쇠무릎ㆍ도깨비바늘 ㆍ도꼬마리 등의 씨앗은 동물의 몸에 달라붙어서 다른 곳으로 이동된다. 또한 긴담배풀(옆 사진)은 끈적한 액체가 나와서 동물의 털에 들러붙는다.

ㆍ스스로 터져서

괭이밥ㆍ냉이ㆍ복숭아ㆍ콩ㆍ이질풀등은 열매가 잘 익으면 열매 껍질이 힘차게 터지면서 씨앗이 퍼진 다.

ㆍ동물에 먹혀서

감ㆍ딸기ㆍ수박ㆍ토마토ㆍ포도 등의 씨앗은 그것 을 먹은 동물의 배설물에 섞여 다른 곳으로 이동 된다.

ㆍ물위에 떠서

연꽃ㆍ수련ㆍ야자나무 등의 씨앗은 속에 공기주머 니 같은 것이 있어서 다른 곳으로 이동될 때까지 물에 오래 떠 있을 수 있다.

생체모방 기술을 이용한 제품들

도깨비풀 씨앗에서 아이디어를 얻는 찍찍이

붙였다 뗄 때 나는 소리 때문에 일명 '찍찍이'라고 불리는 벨크로 테이프. 이 테이프는 한 엔지니어의 산책에서 비롯됐다. 스위스의 엔지니어 조르주 드 메 스트랄은 산책 후 개의 털에 붙어 있는 도깨비풀을 우연히 발견했다. 갈고리 모양의 도깨비풀 씨앗이 개의 털에 단단하게 붙어 있는 모습에 착안한 그는 한쪽에는 도깨비풀처럼 갈고리가 달려 있고 다른 한쪽에는 개의 털처럼 섬유 가 엉켜 있는 형태의 테이프를 발명했다. 이 벨크로는 옷과 신발, 가방 등 많 은 생활용품에 폭넓게 쓰이고 있다.

대지진의 폐허에서 사람을 구하는 뱀 로봇 지난 3월 일본 동북부 지역을 강타한 지진

과 쓰나미로 도시가 파괴되고 엄청난 인명 피해가 발생했다. 그 재난의 한가운데 잔해 더미 깊숙이 숨겨진 생존자를 찾아내기 위 해 출동한 특별구조대가 바로 일본 도호쿠 대학에서 개발한 ‘스코프(Scope)’다. 스코 프는 전체 길이 약 65cm, 이동속도 82cm/s, 고해상도의 광 카메라를 머리에 탑재한 뱀 모양의 탐사로봇이다. 스코프는 지난 2007년 미국 잭슨빌에서 있었던 건물붕괴 사고 때 에도 잔해 속 7m 깊이까지 파고 들어가 매 몰자들의 영상을 외부로 전송하여 많은 생 명을 구출한 전력이 있는 로봇이다.

유리도 기어오르는 도마뱀 로봇

도마뱀의 손바닥에는 머리카락의 500분의 1정도 밖에 안되는 미세한 털이 있어서 미끄러운 유리에도 착 달라 붙을 수 있다. 이 기술을 이용해서 유리도 기어오를 수 있는 로봇과 강력 접착 테이프를 개발했다.

산 넘고 물 넘어 어디든 물건을 옮길 수 있는 빅독

미국 보스턴 다이내믹스(Boston Dynamics)사에서는 2005년 미 국방성의 지원 으로 경사지대나 요철지대 등을 네 발로 가볍게 이동하는 견마형 로봇 ‘빅 독(Big Dog)’을 완성하였다. 빅 독은 개 혹은 말과 유사한 다리 관절 운동을 하며, 심지어 몸체 측면에 강한 충격을 받아도 자세가 흐트러지지 않는 보행 안정성을 보여 실용화를 앞두고 있다.

구상

▪ 생체모방을 이용한 발명품을 구상하여 봅시다. 동식물의 독특한 특성들 중에 서 사람들을 편리하게 만들 수 있는 것을 찾아 발명품을 구상해보면 됩니다.

※ 발명품 구상할 때 함께 생각해볼 것들 1. 생활 속에서 불편한 점들 생각해보기

2. 내가 사용하는 물건 중에 좀 더 편리하게 고치고 싶은 것 생각해보기

3. 생활 속 불편한 점들과 고치고 싶은 물건들 중 동식물의 형태나 특성과 연결 시켜보기

발명품 이름

제작 설명 (장점, 단점, 사용방법, 특징 등)

제품 스케치

발명품이 실제 제품이 되는 과정

1. 어떤 발명품을 만들지 구상합니다.

2. 설계도를 만들고 제품을 만들어봅니다.

3. 특허 출원(특허는 발명품이 내 아이디어 라는 것을 증명해줍니다.)

4. 투자를 받아 직접 공장을 만들어 제품을 만들어 팔거나 회사에 특허를 팔아서 제품 을 만들어 팔 수도 있습니다.

발명품 프리젠테이션 하기

발표 역할을 나누어 발명품 프리젠테이션을 해보 아요.

02. 생체모방 발명품 만들기

발명품을 만들기 위한 에디슨의 노력

에디슨과 그의 연구진은 1879년 처음으로 백금 필라멘트 백열전구를 발명해냈다. 하지만 백금의 가격이 비쌌기 때문에 일상생활에서 사용하는 데 문제가 있었다. 실용성을 높이기 위해 수많은 재 료로 실험을 하고 심지어 일본까지 날아가 대나 무의 줄기로 필라멘트까지 만들면서 계속 실험을 반복한 결과, 면사를 탄화시켜 만든 탄화 무명실 필라멘트를 개발하게 되었다. 이 백열전구는 주 변의 예상을 깨고 40시간이나 지속적으로 빛을 만들어냈다.

☼ 실험목표

1. 발명품 프리젠테이션 보드를 만들 수 있다.

2. 발명품 프리젠테이션 보드를 이용하여 프리젠테이션을 할 수 있다.

☼ 실험 준비물

4절지 또는 하드보드지, 색칠용품(싸인펜, 색연필 등), 자석(칠판 에 프리젠테이션 보드를 고정하기 위해)

☼ 발명품 프리젠테이션 하는 방법

1. 친구들과 4명정도 모여 모둠을 만듭니 다.

2. 모둠에서는 역할을 나눕니다.(발표 1명, 그림그리기 2명, 설명쓰기 1명)

3. 모둠원의 발명품 구상한 것 중 하나를 프리젠테이션할 것으로 뽑습니다.

4. 발명품의 장,단점은 간단하고 큰 글씨로 적습니다.

5. 발명품 그림은 색칠하기엔 시간이 부족 할 수 있으니 색칠에 시간을 쓰기보다는 테두리 부분을 진하게 그려서 사람들에게 잘 보일 수 있도록 합니다.

6. 발표하는 친구는 미리 메모를 하고 연습 해서 자연스럽게 발표할 수 있도록 연습합 니다.

투자자가 되어 다른 친구들의 발명품에 투자하기

☼ 결과 및 평가

발명품을 만드는 것도 좋지만 좋은 발명품을 발견하여 그것을 실제 잘 팔리는 물건으로 만드는 것도 중요합니다. 진짜 투자자가 되었다고 생각하고 발명품 프 리젠테이션을 보고 평가하여 투자해 봅시다.

☼ 발명품에 투자하는 방법

1. 총액은 100억이고 이 투자금을 나누어 70억과 30억을 투자할 수 있습니다.

2. 친구들의 발명품 프리젠테이션을 보고 그 중에서 가장 성공할 가능성이 큰 발명 품에 70억, 그 다음으로 성공할 가능성이 큰 발명품에 30억을 투자합니다,

3. 자기 모둠의 발명품에는 투자하지 않습 니다.

4. 투자가 끝나면 반장이 앞에 나가서 친 구들이 투자한 금액을 조사해서 합계를 낸 뒤 최고로 투자를 많이 받은 발명품을 뽑 아봅니다.

투자금액 확인표

투자한 발명품 투자 예산 투자 이유

70억

30억

모방은 창조의 어머니?

발명품을 만드는 것도 중요하지만 다른 사람의 발명품에서 배우는 것은 중요합니다. 생체모방을 통해 발명품을 만들어봤듯이 다른 사람의 작품에 서 좋은 점을 찾아내어 모방함으로써 더 좋은 발 명품을 만들어낼 수 있습니다. 모방은 창조의 어 머니라는 말이 있어요. 그리스의 유명한 철학자 아리스토텔레스가 한 말입니다. 다른 친구들의 발 명품을 평가하면서 좋은 점을 찾아내어 배울 점 은 없는지 생각해봅시다.

참고 자료 생체모방의 역사와 정의

1. 생체모방의 역사

학문으로서의 생체모방이 정립된 것은 최근이지만, 그 역사는 매우 오래되었다.

원시시대에 사용하였던 칼과 화살촉 등의 사냥 무기들은 짐승의 날카로운 발톱을 보고 만들었다. 다른 생물들의 생활과 자연을 관찰하면서 필요에 맞는 지식을 얻 어 적용함으로써 생체모방을 하고 있었던 것이다. 최근 들어 자연을 관찰·분석 하여 학문적 토대를 세우고 자연을 모방한 제품 개발이 늘어나고 있다. 생체모방 은 자연에 대한 방대한 지식과 자연 내부의 작동 방식을 다른 대상이나 과제에 적용함으로써, 인간의 문제와 자연의 해법 간의 연결 고리를 찾아내는 것이다.

1997년 재닌 베니어스의 책 <생체모방>이 발표되면서, 생체모방이 하나의 학문 분야로서 등장하였다. 이 책에서 베니어스는 다양한 분야에 생체모방을 적용하고 활용할 수 있음을 말하고 있다. 책의 출판과 함께 1998년 베니어스는 생체모방 학회를 공동 설립한 후, 학회를 통해 많은 분야의 사람들이 생체모방을 직접 적 용할 수 있도록 장려했다. 현재 이 학회는 생체모방의 교훈을 디자인, 제품, 서비 스, 농업 등에 적용하여 개발할 수 있도록 도움을 주고 있다.

2. 생체모방의 정의

생체모방은 생명을 뜻하는 'bios'와 모방이나 흉내를 의미하는 'mimesis' 이 두 개의 그리스 단어에서 따온 단어로, 이름에서 알 수 있듯이 생체모방은 자연에서 볼 수 있는 디자인적 요소들이나 생물체의 특성들의 연구 및 모방을 통해 인류의 과제를 해결하는 데 그 목적이 있다. 생체 모방학의 선구자인 재닌 베니어스는 생체 모방을 ‘자연이 가져다 준 혁신'이라 정의하기도 하였다. 현재의 생체 모 방학은 새로운 생체물질을 만들고, 새로운 지능 시스템을 설계하며, 생체 구조를 그대로 모방하여 새로운 디바이스를 만들고, 새로운 광학 시스템을 디자인하는데 많은 도움을 주고 있다. 생체모방은 바이오미메틱스(biomimetics)라고 불리기도 하며, 비슷한 단어에는 생체모사가 있다. 이 두 단어는 일정한 방식으로 자연을 모방하는 것과 공학적 해결책을 찾기 위해 자연에서 영감을 얻는 것이라는 의미 의 차이를 가지고 있으나 거의 같은 의미로 통용되기도 한다.

(출처: 위키피디아)

참고 자료 개코도마뱀에 생체모방, 보충자료

자연에는 최고 고수들이 너무나도 많다. 게코도마뱀이 바로 그중 하나다. 이 도 마뱀의 발바닥에는 지름 5∼10μm(마이크로미터·1μm는 100만분의 1m)의 강모 가 100만 개 이상 있다. 그 끝은 다시 지름 0.5μm 이하의 주걱 모양 섬모 수백 개로 갈라져 있다. 나무 표면이나 벽을 마음대로 오르내리는 도마뱀의 마법 같 은 힘은 이러한 특징에서 나온 것이다.

서울대 서갑양 교수가 게코도마뱀의 접착 원리를 처음 밝혀낸 것은 2000년경이 었다. 서 교수는 후발주자였음에도 이제는 세계 1등이라는 평가를 듣을 정도로 성장했다. 도마뱀의 발바닥의 특성과 형태를 그만큼 똑같이 만들 수 있는 사람은 없다. 공장에서 반질반질한 액정표시장치 패널을 오염 없이 안전하게 옮기는 장 치에도 서 교수의 접착제가 쓰일 수 있다. 영화 ‘미션 임파서블 4’에서 톰 크 루즈가 세계에서 최고로 높은 빌딩인 부르즈 칼리파를 기어오르던 장면같은 모습 이 실제로 가능해질 날도 머지 않았다.

서 교수는 세계 최고 권위의 학술지 ‘네이처 머티어리얼스’에 의미 있는 논문 을 게재했다. 그는 섬모 구조를 서로 맞붙여 강한 고정 효과를 만들어 냈는데, 이런 형태가 딱정벌레에 이미 존재하더라는 것이 논문의 내용이다. 서 교수는

“딱정벌레가 날지 않을 때 날개를 접어 고정시킨다는 사실을 곤충학자들은 이미 100년 전부터 알고 있었다”며 “우리가 이를 재발견한 것”이라고 말했다. 서교 수는 이제 다른 동물에게서도 아이디어를 찾아내고자 한다. 마찰열이 적은 뱀의 뱃가죽, 한꺼번에 약물을 끌어 모아 분출하는 독사의 이빨, 화려한 색을 내는 심 해생물 등이 그것이다.

(출처: 2012년 11월 24일 동아닷컴, 김창덕 기자 drake007@donga.com)