거미가 만든 거미줄을 자세히 본 적이 있나요?
햇빛이 비치는 아침에 거미줄을 보면 아주 가늘고 약해 보여요.
실 한 가닥보다도 얇아 보이고, 손으로 살짝만 건드려도 끊어질 것처럼 보이죠.
그런데 거미줄에는 놀라운 비밀이 숨어 있습니다.
작은 곤충이 거미줄에 걸려도 쉽게 끊어지지 않고, 바람이 불어도 다시 원래 모양으로 돌아오는 경우가 많아요.
그렇다면 이렇게 가늘고 얇은 거미줄은 어떻게 버틸 수 있는 걸까요?
오늘은 거미줄이 잘 끊어지지 않는 이유를 아주 쉽게 알아보겠습니다.
거미줄은 아주 특별한 실로 만들어져요
거미줄은 그냥 흔한 실이 아니에요.
거미는 몸속에서 특별한 물질을 만들어 실을 뽑아냅니다.
이 실을 거미실 또는 거미줄 실크라고 해요.
거미실은 매우 가늘지만 상당히 튼튼한 성질을 가지고 있습니다.
우리가 사용하는 실을 생각해 볼까요?
실을 잡고 양쪽으로 잡아당기면 어느 순간 끊어집니다.
그런데 거미실은 잡아당겼을 때 어느 정도 늘어나면서 힘을 견딜 수 있어요.
여기서 중요한 특징이 하나 있습니다.
바로 ‘강하면서도 잘 늘어난다’는 점이에요.
쉽게 말하면 거미줄은 단단하기만 한 것이 아니라, 고무줄처럼 어느 정도 늘어날 수 있는 성질도 가지고 있습니다.
예를 들어 고무줄을 생각해 보세요.
고무줄은 손으로 잡아당기면 길게 늘어나죠.
그리고 너무 세게 잡아당기지만 않는다면 다시 원래 모습으로 돌아옵니다.
거미실도 이와 비슷하게 힘을 받았을 때 어느 정도 늘어나면서 충격을 견딜 수 있어요.
그래서 작은 곤충이 거미줄에 부딪히더라도 바로 ‘툭!’ 하고 끊어지지 않는 것입니다.
거미줄은 충격을 받아도 힘을 나누어 가져요
거미줄이 튼튼한 또 다른 이유는 거미줄의 모양에 있습니다.
거미줄을 자세히 살펴보면 실 한 가닥만 있는 것이 아니라 여러 개의 실이 서로 연결되어 있어요.
가운데를 중심으로 여러 방향으로 뻗어 있는 실도 있고, 둥글게 연결된 실도 있습니다.
이런 구조 덕분에 한곳에 힘이 가해졌을 때 그 힘이 한 가닥에만 집중되지 않고 주변의 여러 실로 퍼질 수 있어요.
예를 들어 친구와 함께 큰 상자를 들어 본다고 생각해 볼까요?
혼자서 무거운 상자를 들면 힘들 수 있지만, 여러 명이 함께 들면 한 사람이 느끼는 부담이 줄어듭니다.
거미줄도 비슷한 역할을 합니다.
곤충이 거미줄에 부딪히면 부딪힌 부분이 움직이면서 주변의 실도 함께 움직입니다.
그러면서 충격이 주변으로 퍼져 나가게 됩니다.
그래서 거미줄 전체가 힘을 나누어 받을 수 있는 것이죠.
물론 거미줄이 절대로 끊어지지 않는 것은 아닙니다.
아주 큰 힘이 가해지거나 오래된 거미줄에 강한 충격이 생기면 실이 끊어질 수도 있어요.
하지만 가늘고 가벼운 실 여러 개를 특별한 방법으로 연결했기 때문에 생각보다 큰 힘을 견딜 수 있는 것입니다.
거미줄은 ‘튼튼함’과 ‘유연함’을 함께 가지고 있어요
거미줄의 가장 신기한 점은 튼튼하기만 한 것이 아니라 유연하기도 하다는 것입니다.
단단하기만 한 물체는 강한 충격을 받으면 쉽게 깨질 수 있어요.
유리컵을 생각해 보면 이해하기 쉽습니다.
유리컵은 단단하지만 바닥에 떨어뜨리면 깨질 수 있죠.
반대로 너무 부드러운 물체는 충격을 받아도 쉽게 모양이 변하지만 무거운 것을 버티기는 어려울 수 있습니다.
거미실은 이 두 가지 특징을 어느 정도 가지고 있습니다.
힘을 받으면 조금 늘어나면서 충격을 흡수하고, 동시에 잡아당기는 힘도 견딜 수 있어요.
그래서 거미줄은 바람에 흔들리거나 작은 곤충이 부딪혀도 쉽게 망가지지 않습니다.
특히 거미는 필요한 곳에 필요한 종류의 실을 만들어 사용합니다.
먹이를 잡기 위한 거미줄뿐만 아니라 알을 보호하거나 이동할 때 사용하는 실처럼 용도에 따라 서로 다른 성질의 실을 사용하기도 합니다. 정말 신기하지 않나요?
아주 작은 거미가 자신의 몸에서 목적에 맞는 특별한 재료를 만들어내고, 그것을 이용해 정교한 그물을 만드는 것입니다.
그렇다면 거미실은 얼마나 튼튼할까요?
거미실은 같은 무게를 기준으로 비교했을 때 매우 강한 재료로 알려져 있습니다.
그래서 과학자들은 오래전부터 거미실의 특별한 성질에 관심을 가져왔어요.
‘거미실처럼 가볍고 튼튼하면서 잘 늘어나는 재료를 만들 수 없을까?’
이런 생각을 하면서 거미실의 구조와 성질을 연구하고 있습니다.
하지만 거미가 만드는 거미실을 그대로 대량으로 얻는 것은 쉽지 않습니다.
거미는 서로 영역을 다투거나 잡아먹기도 하기 때문에 많은 거미를 한곳에서 기르기가 어렵기 때문이에요.
그래서 과학자들은 거미실의 특별한 성질을 이해하고, 비슷한 특징을 가진 새로운 재료를 만들기 위해 연구하고 있습니다.
거미줄의 비밀을 정리해 볼까요?
거미줄이 생각보다 튼튼한 이유는 크게 세 가지로 생각할 수 있습니다.
첫째, 특별한 거미실로 만들어졌어요.
거미실은 매우 가늘지만 강한 힘을 견딜 수 있는 특별한 재료입니다.
둘째, 잘 늘어나는 성질이 있어요.
힘을 받았을 때 어느 정도 늘어나면서 충격을 받아 줍니다.
셋째, 여러 실이 서로 연결되어 있어요.
한곳에 힘이 가해져도 주변의 실로 힘이 퍼지면서 전체가 함께 버틸 수 있습니다.
그래서 우리가 보기에는 가느다란 실 몇 가닥처럼 보이는 거미줄이 생각보다 훨씬 강한 힘을 견딜 수 있는 것입니다.
작은 거미가 만든 놀라운 과학
거미줄을 보면 그냥 ‘거미가 만든 집’이라고 생각하기 쉽습니다.
하지만 자세히 들여다보면 그 안에는 과학적인 원리가 숨어 있어요.
가볍지만 튼튼하고, 튼튼하면서도 잘 늘어나고, 여러 실이 연결되어 힘을 나누는 구조.
거미는 이런 특별한 성질을 가진 실을 이용해 먹이를 잡고 자신을 보호합니다.
더 놀라운 것은 인간도 거미줄에서 힌트를 얻어 새로운 재료를 만들려고 연구하고 있다는 사실이에요.
우리가 길을 걷다가 우연히 발견한 작은 거미줄 하나에도 이렇게 놀라운 과학이 숨어 있습니다.
다음에 거미줄을 발견한다면 그냥 지나치지 말고 잠시 들여다보세요.
“저렇게 가느다란 실이 어떻게 바람을 견디고 있을까?” 라는 생각을 해본다면 평범했던 거미줄이 조금은 다르게 보일 거예요.
작고 평범해 보이는 것에도 신기한 과학의 비밀이 숨어 있답니다.