그동안 그다지 연구가 진척되지 않은 코끼리 코의 메커니즘적 진전! 코에는 늘어나기 쉬운 부위가 있었다

늘어나는 코끼리 코

코끼리의 코에는 수만 종류의 근육이 있으며, 그 하나하나가 연동되어서 복잡한 움직임을 가능하게 합니다.

예를 들어 땅에서 작은 사과를 주워 올리거나 붓으로 그림을 그리거나 큰 나무에서 나무껍질을 떼어내는 등의 역동적인 움직임까지 다양합니다.

그러나 의외일지도 모르지만 코끼리 코의 메커니즘에 관한 연구는 지난 세기부터 그다지 진행되지 않았습니다.

이에 미국 조지아 공과대학(GATech) 연구팀은 애틀랜타 동물원(Zoo Atlanta)과 협력해 코끼리 코의 신축 운동에 대해 조사를 시작했습니다.

그 결과, 연구팀의 사전 예상을 깨고 코끼리의 코는 끝부분부터 처음부분, 위쪽부터 아래쪽에 이르기까지 "균일하게 늘어나지 않는다"고 판명되었습니다.

코끼리의 코는 전체가 고르게 늘어나는 것이 아니라 끝부분부터 우선적으로 늘어나기 시작했고, 또 위쪽 피부가 아래쪽 피부보다 더 길게 뻗어나가고 있었던 것입니다.

본 연구의 자세한 것은 2022년 7월 18 일자로 과학 잡지 「PNAS」에 게재되어 있습니다.

코끼리의 코는 균등하게 늘어나지 않았다!

연구팀은 이번에 애틀랜타 동물원에서 사육하고 있는 아프리카 코끼리를 대상으로 조사를 실시했습니다.

먼저 코만 낼 수 있는 울타리를 이용하여 코끼리를 칸막이로 막고 울타리 건너편에는 좋아하는 먹이를 받침대 위에 놓습니다.

그 후 코끼리가 울타리 구멍에서 코를 뻗어 먹이를 잡는 모습을 고속 카메라로 촬영했습니다.

그리고 영상을 분석한 결과 코끼리의 코는 끝에서 뿌리까지 균등하게 자라지 않는 것으로 나타났습니다.

우선 첫째로 코 위쪽의 피부가 아래쪽의 피부보다 신축성이 뛰어났습니다.

코 위쪽이 아래쪽의 피부보다 더 잘 늘어나기 쉽다

이 움직임의 차이는 코끼리가 코를 몸길이의 10% 이상 늘릴 때 나타납니다.

연구팀은 이 차이를 이해하기 위해 숨진 코끼리의 코를 해부하고 위아래 피부를 자세히 조사했습니다.

그결과 아래쪽 피부는 얕은 주름이 잡혀 있을 뿐인데 반해 위쪽 피부는 끝부분부터 시작부분까지 걸쳐서 깊은 접이식 형태의 끈이 조밀하게 늘어서 있었던 것입니다.

이것 때문에 위쪽 피부는 아래쪽 피부보다 15% 이상 길게 늘어날 수 있었습니다.

둘째, 코끼리의 코는 전체적으로 고르게 늘어나는 것이 아니라 끝부분부터 먼저 늘어나기 시작해서 얼굴에 가까워질수록 잘 늘어나지 않는 것으로 나타났습니다.

아래링크는 15초 정도의 영상으로 참고해서 봐주세요.
녹색색 점과 붉은색 점으로 구분지어 놓음.

https://youtu.be/musDKAXaUYM

영상을 보면 끝부분일수록 더 길게 늘어나고 있고 밑둥부분은 크게 늘어나지 않았다는 것을 알 수 있습니다.

이 결과에 대해서 연구 주임 앤드루 슐츠(Andrew Schulz)씨는 다음과 같이 말합니다.

코끼리는 인간과 마찬가지로 게으른 측면이 있어서 가능한 한 쉽게 해결하려고 합니다.

코끼리의 코는 끝부분에 약 1리터의 근육이, 입가에 가까운 부분에는 약 11~15리터의 근육으로 이루어져있습니다.

코 끝 부분을 늘려서 뿌리밑둥을 덜 움직이는 것은 (쓰는 근육이 적어) 움직이는 게 편하기 때문이라고 볼 수 있습니다.

상대적으로 근육량이 적은 끝부분에서부터 코를 늘리고 있었다

기계공학자이기도 한 슐츠씨는 코끼리에대한 이해도가 깊을 뿐만 아니라, 이 식견을 소프트 로봇의 분야에도 응용할 생각을 하고 있습니다.

현재의 소프트 로봇의 대부분은 유연성이나 내구성의 어느 한쪽에만 특화되어 만들어져서 양쪽 모두를 겸비하고 있는 것은 거의 없습니다.

한편 코끼리의 코는 유연하고 복잡한 움직임이 생기면서 두꺼운 피부와 근육등의 견고함도 갖추고 있습니다.

이러한 코끼리 코의 특성을 잘살릴 수 있다면 튼튼하고 유연성있는 움직임이 가능한 새로운 유형의 로봇팔을 만들 수 있을지도 모르겠습니다.

관련원문은 아래링크를 참고하세요.

Skin wrinkles and folds enable asymmetric stretch in the elephant trunk



https://www.stylec.co.kr/short/ZXa0gC1wPL

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