도마뱀에게서 반도체까지, 혁신의 실마리를 찾는 법
도마뱀은 어떻게 맨발로 유리벽에 착 달라붙어 있을 수 있을까?
북극곰은 어떻게 빙판길에서 미끄러지지 않을 수 있을까?
이런 질문, 궁금해해본 적 있으신가요? 자연 속에는 사람들이 쉽게 생각해 내기 힘든 신비한 원리들이 보물찾기처럼 숨어 있는데요. 실제로, 아무리 고민해도 잘 풀리지 않는 문제를 자연 속에서 실마리를 얻어 해결해내는 경우가 많습니다.
도마뱀에게서 반도체 재료를 옮길 해답을 찾다
보통 반도체 하나를 만들려면 얇은 원판 모양의 ‘웨이퍼’를 포함해 다양한 재료가 필요합니다. 문제는 이 재료들이 대부분 미세하고 표면도 매끄러운 탓에, 옮기는 과정에서 실수가 많이 일어난다는 것인데요. 뛰어난 나노과학자였던 故 서갑양 서울대 교수는 반도체 재료를 효과적으로 옮길 방법을 고민하고 있었습니다. 그 과정에서 ‘게코 도마뱀’이 눈에 들어왔는데요.
출처: Freepik게코 도마뱀은 아무리 매끄러운 유리벽에도 찰떡같이 잘 붙어있는가 하면, 지나간 자리에 그 어떤 흠집도 내지 않습니다. 만약 게코 도마뱀의 발 속에 숨어 있는 흡착의 원리를 잘 활용할 수만 있다면, 반도체 재료를 손쉽게 옮길 수 있다는 것을 깨달았죠. 연구 끝에, 서 교수는 게코 도마뱀 발에 붙은 미세 털들이 비밀 열쇠라는 걸 알아냈습니다. 그 결과 도마뱀의 발에 붙은 털의 각도 등을 완벽하게 모방해 반도체 재료를 손쉽게 옮길 수 있는 기구를 개발하는데 성공했다고 합니다.
흰개미에게서 에어컨 없는 집 짓는 법을 배우다
90년대 초, 세계적인 건축가 ‘믹 피어스(Mick Pierce)’는 어느 기업으로부터 아주 황당한 제안을 받았는데요. 바로, 아프리카 짐바브웨에 ‘에어컨이 필요 없는 빌딩’을 만들어 달라는 것이었습니다. 하지만 낮 기온이 섭씨 40도가 넘는 나라에서 에어컨도 없이 시원한 건물을 만들기란 불가능에 가까웠는데요. 고민에 고민을 거듭하던 믹 피어스는 우연히 흰개미들이 집을 짓는 방식에서 그 단서를 찾을 수 있었습니다. 즉, 흰개미들은 그 더운 날씨 속에서도 내부온도와 습도가 항상 적당하게 유지되는 집을 짓는다는 것이었죠.
그 원리를 살펴봤더니, 그들은 집 중간중간에 구멍을 내서 공기가 순환할 수 있게 했죠. 믹 피어스는 이 원리를 적용해 짐바브웨 하라레에 ‘이스트게이트 센터(East Gate Center)’를 지었는데요, 이 건물은 바깥날씨가 아무리 더워도 내부온도가 늘 24도 안팎으로 유지됩니다. 덕분에 에너지 사용량도 다른 건물들의 10분의 1 수준이라고 하죠.
혹시 ‘이건 도저히 풀 수 없는 문제야’라고 생각해 본 적 있나요? 전문가 자문을 구해보고 전혀 다른 분야를 떠올려봐도 도무지 실마리를 찾을 수 없다면, 이번에는 자연을 한번 돌아보는 것도 방법이 될 수 있습니다. 그 속에서 당신의 고민을 해결해 줄 신비한 원리를 발견할 수도 있을 테니까요.
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