꿀벌 집단에서 단 한 마리만 있을 수 있다는 여왕벌은 어떤 일을 할까? 과학마녀 일리가 여왕벌의 모든 것을 자세히 이야기해 줄게. 햇빛으로 전기 에너지를 만드는 태양광 발전에 대해서도 알아보자!

꿀벌은 꽃가루와 꽃을 통해 얻은 꿀을 벌집에 저장하는 곤충이에요. 집단생활을 하는 꿀벌은 암컷인 여왕벌과 일벌, 수컷인 수벌로 구성돼요. 한 집단에서 여왕벌은 한 마리이고, 알을 낳는 역할을 해요.

일벌은 먹이인 꿀을 채집해 벌집에 모으거나 애벌레를 돌보지요. 수벌은 여왕벌과 짝짓기를 해요. 수벌 대부분이 짝짓기한 뒤 죽어요. 짝짓기하지 못한 수벌은 먹이가 부족해지면 집단에서 쫓겨나 죽지요.

여왕벌과 일벌의 차이는 먹이에서 와요. 일벌이 꿀과 꽃가루를 먹고 소화하면, 필수영양소가 들어 있는 ‘로열젤리’라는 특별한 물질이 만들어져요. 애벌레가 태어나면, 일벌은 며칠 동안 몇몇 애벌레에게만 로열젤리를 먹여요. 로열젤리를 받는 애벌레가 한 마리만 남았을 때, 그 애벌레가 여왕벌이 됩니다. 로열젤리를 먹은 여왕벌은 생식을 담당하는 난소가 발달하고, 크기도 일벌의 3배 정도로 커져 알을 낳을 수 있어요.

여왕벌은 평생 약 150만 개의 알을 낳아요. 낳는 알의 수는 기후와 먹이 등에 영향을 받아요. 그런데 지구가 뜨거워지면서 꿀벌의 개체 수가 줄어들고 있어요. 여름철에는 폭염으로 벌집 내부 온도가 35~38℃를 넘어 여왕벌이 스트레스를 받고, 알을 낳는 능력이 떨어져 알을 덜 낳게 돼요.

겨울철에는 따뜻해진 날씨로 여왕벌이 꽃이 피는 시기보다 일찍 알을 낳으면서 일벌이 활동하는 시기도 빨라져요. 하지만 그 시기에 꽃이 피지 않아 일벌은 꿀을 충분히 모으지 못해요. 그 꿀벌 집단은 먹이를 먹지 못해 점차 굶어 죽게 되고, 그 결과 꿀벌들의 개체 수가 줄어드는 것이랍니다.

▲퍼블릭 도메인

여왕벌과 여왕벌을 둘러싼 꿀벌들의 모습.

▲박동현

태양광은 태양에서 나와 지구까지 오는 빛이에요. 이 태양광을 모아 전기 에너지로 바꾸는 발전 방식을 ‘태양광 발전’이라고 해요. 태양이 내보내는 빛은 사라지지 않고 계속 지구에 오기 때문에, 태양광 발전은 재생에너지로 분류돼요. 재생에너지는 햇빛, 바람, 물처럼 자연에서 계속 얻을 수 있는 에너지를 뜻해요. 2024년 기준, 우리나라의 태양광 발전 비중은 전체 전기 발전량의 약 5%로, 재생에너지 중 가장 큰 비중을 차지하고 있어요.

태양광 발전은 빛에너지를 전기 에너지로 바꾸는 태양전지, 태양전지들이 모인 태양광 패널, 태양의 빛에너지가 거의 없는 밤에도 전기를 쓸 수 있도록 낮에 만든 전기를 저장하는 에너지 저장 장치 등으로 구성돼요. 태양전지는 반도체로 만들어지는데, 햇빛이 태양전지에 닿으면 반도체에 있는 전자가 이동하면서 전기가 발생하지요.

태양광 발전은 우주 분야에서 많이 활용되고 있어요. 지구에서 우주로 전기를 생산할 연료를 계속 보내기 어렵기 때문에, 인공위성에 태양광 발전 기기를 붙여 전기를 직접 만들어 쓰고 있지요.

우주 태양광 발전에 관한 연구도 활발히 이뤄지고 있어요. 이 발전 방식은 우주에 태양광 발전 위성을 띄워 전기 에너지를 생산하고, 이를 지상으로 보내는 방식이에요. 우주에 띄워져 있으므로 태양광 세기가 강하고, 태양을 따라서 돌면 24시간 동안 전기를 생산할 수 있어요. 우주 태양광 발전은 데이터를 모아 두고 관리하는 시설인 데이터 센터처럼 막대한 양의 전력이 필요한 곳에서 활용될 것이랍니다.

▲GIB

태양광 패널.

[9월] 도전! 과학동아 청소년 기자