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온몸을 가시가 뒤덮고 있어 밤송이를 꼭 닮은 성게 속엔 동그란 뼈가 숨겨져 있어요. 최근 성게의 뼈에서 수학적 형태를 발견했다고 하는데. 어떤 무늬인지 알아볼까요?

Q. 자기소개 부탁드립니다.

만나서 반가워요! 저는 피부에 가시가 있는 극피동물인 성게예요. 포식자의 공격을 받거나 환경이 갑자기 변할 때, 제 단단한 껍데기와 동그란 뼈가 몸을 보호하지요.

Q. 한 연구팀이 성게 씨의 뼈를 분석했다고요?

이탈리아 캄파니아대학교 루이지반비텔리 연구팀이 제 뼈를 현미경으로 확대해 봤어요. 그랬더니 여러 개의 구멍이 빼곡이 채우고 있었는데, 이 구멍들이 벌집이나 잠자리 날개에서 발견되는 ‘보로노이 다이어그램’ 형태를 이루고 있다는 사실을 발견했어요. 컴퓨터 프로그램으로 분석한 결과 성게 뼈에 있는 무늬와 보로노이 다이어그램은 82% 일치했어요.

Q. 보로노이 다이어그램이 뭔가요?

평면을 수학적으로 나눈 것으로, 평면에 무분별하게 찍힌 점들이 있을 때 가장 가까이 있는 것끼리 이은 뒤 모든 선분에 수직 이등분선을 그어 나눈 그림이에요. 식물 세포를 관찰하다 이 무늬를 발견한 우크라이나 수학자인 게오르기 보로노이의 이름에서 따왔어요. 이 형태 덕분에 제가 강하면서도 가벼운 골격 구조를 만들 수 있었어요. 여러 개의 다각형이 서로 붙어 강하게 받쳐주기 때문이에요.

Q. 당신의 뼈가 가진 비밀이 다른 분야 연구에 도움이 된다고요?

건축, 재료 과학 등에 쓰이는 소재 연구에 도움이 돼요. 연구를 이끈 발렌티나 페리코네 캄파니아대 루이지반비텔리 연구원은 “성게 뼈 속에 있던 형태처럼 동물이나 자연에서 찾을 수 있는 계속 반복되는 형태를 연구하면 강하면서도 가벼운 소재를 만드는 데 도움이 된다”고 말했어요. 이 연구 결과는 국제학술지 ‘왕립학회지 인터페이스’  월 10일자에 실렸어요.