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파랑비늘돔(parrotfish)은 강력한 이빨로 산호를 떼어낸 뒤 잘게 부숴 해초를 골라먹고 남은 가루는 뱉어내는 습성이 있다. 파랑비늘돔 한 마리가 이렇게 만드는 모래의 양은 연간 90kg에 이른다. 푸파 길버트 미국 위스콘신매디슨대 물리학과 교수와 매튜 마르쿠스 로런스버클리국립연구소 연구원 등 공동연구팀은 파랑비늘돔의 이빨이 강력한 이유가 마이크로미터(μm·1μm는 100만분의 1m) 크기의 미세한 법랑질 섬유로 이뤄졌기 때문이라는 연구결과를 발표했다.

연구팀은 방사광가속기 ‘ALS(Advanced Light Source)’를 이용해 이빨의 구조를 X선으로 분석했다. 치아의 기저부에는 지름이 평균 5μm인 섬유가, 끝부분에는 지름이 평균 2μm인 섬유가 있었다.

이 미세한 섬유들은 천이나 체인처럼 복잡하게 꼬여 있었다. 연구팀은 이런 결정 구조가 치아의 경도를 높인다고 설명했다. 경도가 높을수록 마모 스트레스를 잘 견딘다. 실제로 파랑비늘돔의 치아는 1cm2 당 82t(톤)의 마모 압력을 견딜 수 있다.

길버트 교수는 “바이오 미네랄 성분이 어떻게 생성되고 기능하는지 알 수 있었다”며 “치아의 구조를 모방해 새로운 재료를 만들 수 있을 것”이라고 설명했다. 연구결과는 국제학술지 ‘ACS 나노’ 11월 15일자에 실렸다.

doi:10.1021/acsnano.7b05044