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물고기의 아가미 주름, 그냥 있는 게 아니었네

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2014년 06월 02일 18:00 프린트하기

연구팀은 물고기의 아가미 주름이 개체 크기와는 무관하게 일정한 거리를 유지한다는 사실에 착안해 이번 연구를 진행했다. - 서울대학교 공과대학 제공
연구팀은 물고기의 아가미 주름이 개체 크기와는 무관하게 일정한 거리를 유지한다는 사실에 착안해 이번 연구를 진행했다. - 서울대학교 공과대학 제공

  물고기 아가미의 덜도 말고 더도 아닌 ‘적당히 촘촘한’ 주름이 진화의 흔적이라는 사실이 밝혀졌다.


  김호영 서울대 기계항공공학부 교수와 김원정 서강대 기계공학과 교수팀은 아가미의 주름 크기가 산소를 최대한 효율적으로 교환하기 위한 구조라는 사실을 밝혀내고 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’ 5월 20일자에 발표했다.


  연구팀은 물고기 아가미의 가장 기초가 되는 구조인 ‘새판’의 배열 간격이 물고기 종류나 크기에 상관없이 40μm(마이크로미터) 내외라는 사실에 주목했다. 0.1g에서 100kg까지 물고기의 크기는 다양한 데 반해 새판의 간격은 일정했던 것.


  연구팀은 물고기 아가미를 모사한 마이크로칩을 만들어 어떤 간격일 때 산소이동이 가장 활발한지를 직접 실험했다. 그 결과 새판 사이를 지나는 물의 압력과 산소 이동이 가장 효율적으로 일어나는 새판 사이의 거리에는 일정한 수식이 있다는 사실이 드러났다.

 

  또한 물고기 아가미의 새판 사이 거리는 산소 교환이 가장 효율적으로 일어나는 최적의 거리라는 사실 역시 알 수 있었다. 새판 사이의 거리가 벌어지면 산소교환 효율이 떨어지고, 너무 촘촘할 경우에는 물이 제대로 지나가지 못했다.


  연구팀은 “이번 결과를 열 교환이나 물질교환이 활발하게 일어나는 미세유동시스템을 개발하는 데 응용할 수 있을 것”이라 설명했다.

 


이우상 기자

idol@donga.com

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