상어 비늘과 골프공은 설계를 가리킨다
상어(Shark)는 매우 빠른 속도로 수영할 수 있다. 그들은 최대 시속 80km의 속도로 바다를 항해할 수 있다.1 상어는 이것을 가능케 하는 몇 가지 특별한 몸체 구조를 가지고 있는데, 그중 하나는 그들의 피부 표면에 있는 작은 비늘(scales)들이다.
각 비늘은 단지 0.2mm 길이의 단단한 에나멜로 이루어져 있다. 만약 당신이 상어 피부를 만져본다면, 마치 거친 사포(sandpaper)를 만지는 것과 같을 것이다. 당신은 완벽하게 매끄러운 표면이 더 속도가 빠를 것이라고 생각할 수도 있겠지만, 사실 그 비늘은 저항을 감소시켜준다는 것이 알려져 왔다.2 그리고 이제 연구자들은 상어 피부의 또 다른 특별한 특성을 발견했다. 어떤 상어 종은 빠르게 수영하는 동안 자신의 비늘을 곤두세우는 증거를 발견했고, 엔지니어들은 말단 비늘을 세우는 것이 상어 표면의 물 흐름에 어떤 영향을 미치는 지를 알아보기로 했다.
수동(water tunnel, 물 터널) 실험에서 곤두세워진 상어 피부 모델을 사용하여, 앨라배마 대학의 우주항공공학 및 메카닉과 연구자들은 고속에서 작은 소용돌이(vortices or whirlpools)가 비늘 사이의 빈 부분(cavities) 내에 형성되는 것을 관측했다.3 (그 비늘들은 피부의 표면에 90° 각도로 올려졌다.) 이러한 소용돌이 효과는 빠르게 움직이는 유체와 피부의 표면 사이에 일종의 완충 막(buffer layer)을 형성하는 것이었다. 따라서 이것은 상어 뒤쪽에서 발생하는 격렬한 항적(turbulent wake)을 예방하고 있었다. 다른 말로, 저항을 감소시키는 것이었다.
“마치 그것은 상자를 바닥에서 직접 끄는 것과 베어링 판 위에 올려놓고 끄는 것과의 차이와 같습니다. 선임연구자인 아미 랭(Amy Lang) 박사는 말했다.4 동일한 원리가 골프공에 나있는 작은 보조개(dimples, 옴폭 들어간 둥근 자국)들에 적용될 수 있다고 그녀는 설명했다. 잘 맞은 골프공이 공기를 뚫고 멀리 날아갈 때, 골프공에 나있는 보조개들은 작은 공기 소용돌이를 일으키고 이것은 저항을 감소시킵니다. 마찬가지로 상어의 비늘 끝이 세워질 때 상어 표면에는 빈 부분(cavities)이 형성되어 저항을 감소시키는 것입니다.”
완벽하게 둥근 매끄러운 골프공보다 멀리 날아갈 수 있는 보조개를 가지는 골프공은 사람에 의해서 의도적으로 설계된 것이다.5,6 마찬가지로 보조개 상어 피부는 무작위적 돌연변이에 의해서 어쩌다 우연히 생겨났다기보다, 설계되었다는 생각이 더 논리적이고 합리적이지 않겠는가? 성경은 초월적 지혜의 설계자를 말씀하고 있다. 그분은 하늘과 땅, 바다와 모든 생물7(상어 포함)들을 창조하신 분이다. 과학자들은 그분의 설계가 얼마나 위대한지를 지금도 계속 발견하고 있는 중이다.8,9
참고 문헌및 메모
- E.g. the shortfin mako shark. 텍스트로돌아 가기.
- Similarly, researchers have discovered that the large bumps of a humpback whale’s flipper reduce drag by an incredible 32%. See Sarfati, J., Flighty flippers, Creation 27(2):56, 2005. And in dragonflies, too, the highly corrugated wings have been found to outperform similarly sized streamlined wings. See: Low drag on dragonflies, Creation 31(1):10, 2008. 텍스트로돌아 가기.
- Lang, A., Motta, P., Hidalgo, P. and Westcott, M., Bristled shark skin: a microgreometry for boundary layer control?, Bioinspiration and Biomimetics 3(4): doi 10.1088/1748-3182/3/4/046005, December 2008. 텍스트로돌아 가기.
- Robson, D., Why a speeding shark is like a golf ball, New Scientist, www.newscientist.com/article/dn15151-why-a-speeding-shark-is-like-a-golf-ball.html, 7 November 2008. 텍스트로돌아 가기.
- The early golf balls, in the 1800s, were designed to have a smooth surface, since people believed a smooth sphere would result in less drag and thus fly further. It was later discovered that the ball flew further if the surface was scored or marked. By 1930, the current golf ball with its dimpled enamel coat was accepted as the standard design. Cislunar Aerospace, Aerodynamics in Sports Equipment, Recreation and Machines—Why does a golf ball have dimples?, wings.avkids.com/Book/Sports/instructor/golf-01.html, 17 November 2008. 텍스트로돌아 가기.
- University of Illinois at Urbana-Champaign—Physics Van Outreach Program, Dimples on a golf ball, van.physics.uiuc.edu/qa/listing.php?id=945, 19 July 2006. 텍스트로돌아 가기.
- See, e.g., Exodus 20:11.텍스트로돌아 가기.
- The research team hope further investigations will lead to design of better torpedoes and underwater vehicles inspired by shark skin that can move more quickly through water and change direction more easily. 텍스트로돌아 가기.
- For more examples of God’s awesome designs, see Dr Jonathan Sarfati’s book By Design, available addresses p. 2. 텍스트로돌아 가기.
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