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만약 여러분에게 새의 날개를 만들어보라고 하면 어떻게 만들 수 있을까요? 미국 플로리다대 수학과 닉 무어 교수는 수학방정식으로 새 날개의 최적 모형을 만들어 ‘유체물리학회지’에 발표했습니다.

무어 교수는 새의 날개나 물고기 지느러미의 신축성 정도를 파악하고자 했습니다. 그리고 수학과 엔지니어링에 배경지식이 있는 연구팀과 함께 간단한 방정식을 이용해 최적의 새 날개 모형을 만들어냈습니다. 무어 교수는 새와 곤충, 그리고 일부 양서류의 구조를 이해하기 위해 수학 모형을 이용했습니다.

복잡한 수학 모형은 대부분 슈퍼컴퓨터를 이용하지만 무어 교수는 일반 컴퓨터를 이용했습니다. 계산을 쉽고 빠르게 할 수 있는 수학 방정식을 만들어 이용한 겁니다. 연구팀은 날개의 강도에 따라 회전축 방향으로 작용하는 힘인 추력이 어떻게 달라지는지를 조사했습니다. 그 결과 날개의 뒷부분은 딱딱한 재질로 두면서 앞부분은 신축성 있는 재질로 만들었을 때 날개가 퍼덕이는 힘을 최대로 할 수 있다는 사실을 발견했습니다.
이런 방식으로 만든 날개는 전체의 강도를 일정하게 만든 날개보다 36%나 더 높은 추력을 냈습니다. 연구팀은 이 연구 결과를 새의 날갯짓이나 물고기가 지느러미를 이용해 헤엄치는 모습을 딴 생체모방로봇에 적용할 수 있다고 전망했습니다.