브금
육상에서 가장 빠른 동물은 치타다.
치타는 최대시속이 113km/h에 달한다.
그러나 하늘로 시선을 돌리면 굉장히 많은 새들이 치타보다 빠르다는 것을 알 수 있다.
매Falco peregrinus가 먹잇감을 노리고 폭격기처럼 급강하할때의 순간속력은 가뿐히 300km/h를 넘기며
래너매 Falco biarmicus 의 급강하 모습
때로는 500km/h에 육박한다고한다.
수직비행이 아닌 수평비행만 치더라도,
유럽칼새 Apus apus 는 치타의 순간 최고 스피드인 110km/h를 유지한채로 여유롭게 하늘을 날고,
신청옹과 Diomedeidae 의 알바트로스들은 130km/h,
바늘꼬리칼새 Hirundapus caudacutus 는 무려 170km/h에 가까운 속도로 날아다닌다고 한다.
비겁하게 날아다니는 녀석들이 아니더라도, 치타보다 빠른 동물들은 있다.
바다에서는 돛새치(Genus:Istiophorus)가 치타의 최고속력과 비슷한 빠르기로 헤엄치며,
흑새치 Istiompax indica 의 속력은 무려 130km/h라고 한다.
그런데 문득 이런 비교는 불공평할지도 모른다는 생각이 들었다.
물에 거주하는 동물들은 수압을 극복해야하고, 땅에 발딛고 사는 동물들은 중력을 극복해야하며, 하늘을 나는 새들 또한 공기의 흐름에 의존하거나 중력을 활용해 급강하 속력을 얻는다.
이들을 둘러싼 환경이 곧 최대속력을 제한하는 제약으로서 작용하는 것이다.
또한 동물의 속력은 크기에 비례할 수 있다. 몸집이나 보폭 자체가 절대적으로 거대하다면 움직임은 둔해보여도 절대적 스피드가 높다.
(기린은 60km/h)
그러나 우리는 무언가가 빠르다고 할 때, 단순히 절대적 스피드만을 고려하진 않는다.
설치목 뛰는쥐과의 일종인 작은다섯발가락뛰는쥐 Scarturus elater 는 몸길이가 겨우 10cm 정도에 몸무게는 100g도 안되지만 최대 스피드가 48km/h에 이른다.
수치로만 생각하면 치타의 절반도 안되는 느릿한 속력이지만, 눈으로 쫓아가기 힘들정도로 쏜살같은 몸짓을 자랑한다.
몸길이는 겨우 치타의 10분의 1 수준이니 상대적으로는 다섯배 가량 빠르다고 할 수도 있기 때문이다.
이렇듯 어쩌면 생각보다 자그마한 생물이 상대적으로는 가장 빠를지도 모른다.
그리고 그 자그마하고도 빠른 생물 중에는 우리 눈에 보이지 않는 녀석들이 있을 지 모른다.
오늘 알아볼 녀석은 용수철처럼 튀어나가듯 움직이는 칼슘기반엔진이 부착된 종벌레다.
가장 빠른 종벌레인 보티셀라 콘발라리아 종의 순간최고수축스피드는 무려 8cm/s가량인데,
이들의 몸길이가 50마이크로미터에 불과하다는 것을 생각하면,
1초에 자기 몸의 1,600배 거리를 움직이는 속도로 움츠러드는 것이나 다름없다.
사람으로 치면 1초에 2.8km 거리를 주파하는 것이며,
이를 다시 시속으로 전환하면, 10,080km/h에 달하는데 이는 극초음속(6,120km/h 마하 5) 이상의 속도로서,
서울에서 부산까지 2분안에 갈 수 있는 정도다.
앞서 언급했듯, 이 생체엔진은 수축과정에서 ATP대신 칼슘이온(Ca²⁺)의 스파크를 주연료로 한다.
ATP는 다만 수축과정 뒤 재수축을 위해 칼슘이온의 농도를 조절하고 재배치하는데 제한적으로 활용될 뿐이다.
ATP대신 칼슘이온을 직접 활용하는 이 수축 메커니즘은 신호에 반응하는 단기적 움직임에 있어서는 에너지 효율성이 훨씬 높으며,
연료를 태우는 과정에서 대부분의 에너지를 열로 날려버리는 화석연료와는 비교조차할 수 없다.
그 어떤 환경오염 부산물도 만들어내지 않으며, 미세한 영역에서 극도로 효율적인 이 메커니즘을 가진 이들의 생체엔진을 인류가 모방해 활용할 날이 머지않았다.
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