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600V 강력한 전기 파워, 뱀장어의 사냥법 목록

조회 : 1332 | 2015-01-08

사이언스 제공
사이언스 제공

“Just One 10 MINUTES, 내 것이 되는 시간~.”


2003년 발표 당시 큰 화제를 모았던 가요 ‘10 MINUTES’의 가사다. 가사에서 가수 이효리가 상대를 사로잡는 데 걸리는 시간은 단 10분. 하지만 0.003초 만에 상대를 꼼짝 못하게 만드는 이가 있다. 주인공은 이번 주 ‘사이언스’ 표지를 장식한 전기뱀장어다.

 

미국 밴더빌트대 연구팀은 이번 주 ‘사이언스’에 전기뱀장어의 사냥 과정을 밝힌 논문을 발표했다. 연구팀은 수족관에 1초에 수천 프레임을 찍을 수 있는 초고속 카메라를 설치해 뱀장어의 행동을 분석했다. 그 결과 전기뱀장어는 수m 떨어진 먹이라도 0.003~0.004초면 기절시킨다는 사실을 알아냈다.

 

이는 이미 잘 알려진 대로 전기뱀장어가 600V(볼트)의 강력한 전기를 발생시키기 때문이다. 전기뱀장어가 강한 전기를 발생시킨다는 성질은 이미 고대 이집트 사람들도 알고 있었고, 이집트인들은 뇌전증(간질) 환자를 치료하는 데 전기뱀장어를 이용하기도 했다. 또 ‘패러데이의 법칙’으로 유명한 과학자 마이클 패러데이는 전지를 발명하기 위해 전기뱀장어로 실험을 진행하기도 했다.

 

하지만 전기뱀장어가 강력한 전기로 상대를 어떻게 공격하는지는 잘 알려져 있지 않았다. 연구팀은 이번 연구에서 전기뱀장어가 전기로 먹이의 운동신경을 자극하고 그 결과 근육을 수축시켜 그 자리에 머물게 한다는 것을 새로 밝혔다.

 

케네스 카타니아 교수는 “전기뱀장어의 사냥방법은 테이저건(전기충격기)의 작동 원리와 동일하다”고 설명했다.

 

한편 연구팀은 전기뱀장어가 주위를 탐색할 때는 사냥할 때와 달리 낮은 전압의 전기를 발생시킨다는 사실도 알아냈다.

 

 

 

네이처 제공
네이처 제공
 
 

앞서 뱀장어의 사냥 법을 밝힌 데 큰 역할을 한 실험기기는 초고속 카메라다. 초고속 카메라의 발달로 이제 달리는 말의 모습도 생생히 찍을 수 있고, 심지어 날아가는 총알의 모습도 담을 수 있다. 이는 1960년대 후반 고속 전자 이미지 센서 기술이 발달하며 얻게 된 결과물이다.

 

현재는 1초에 1000억 개 프레임을 촬영하는 초고속 카메라까지 나왔다. 이런 초고속 카메라를 표현한 이미지가 이번 주 ‘네이처’ 표지를 장식했다.    

 

리홍 왕 미국 워싱턴대 교수팀은 ‘CUP(Compressed Ultrafast Photography)’라는 기술을 개발해 이번 주 ‘네이처’에 발표했다. 피코(p·1피코는 1000억 분의 1)초 동안 일어날 수 있는 현상을 2차원 영상으로 담을 수 있는 촬영기술이다.

 

연구팀은 이 기술을 이용해 실제로 레이저 빛의 반사와 굴절, 광자의 전달, 비정보성 전파를 촬영하는 데 성공했다.

 

지금까지는 나노 초 보다 짧은 시간 안에 일어난 현상은 1차원으로 밖에 촬영하지 못했다. 따라서 2차원 이미지를 얻으려면 전체 장면을 차례대로 반복해 촬영해야 했다. 하지만 이제 한 번에 2차원 영상을 얻을 수 있게 됐다.  

 

연구팀은 이 장비가 현미경과 망원경에 모두 적용할 수 있다고도 밝혔다. 앞으로 볼 수 없었던 찰나의 순간을 생생히 담을 수 있는 또 하나의 길이 열린 것이다.

 

 

 

 

신선미 기자 vamie@donga.com

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