우연의 산물인가?

나비 날개의 표면

● 일부 나비들의 날개는 금속광택을 내는 아름다운 색을 띠는데, 그 색깔은 바라보는 각도에 따라 달라집니다. 어떤 종의 나비는 805미터가량 떨어진 곳에서도 보일 정도로 날개 색깔이 매우 뚜렷하고 강렬합니다. 경이로운 나비의 날개에 숨겨진 비밀은 무엇입니까?

생각해 보십시오: 블루메이제비나비(Papilio blumei)의 날개에는 가운데가 오목하게 파인 모양의 작은 홈들이 줄지어 나 있어 다양한 방법으로 빛을 반사합니다. 예를 들어 각 홈의 중심부에서는 황록색 빛이 반사되고 가장자리에서는 파란색 빛이 반사됩니다. 또한 오목한 홈의 중심부에 닿은 빛은 곧바로 반사되지만 측면에 닿은 빛은 여러 층으로 이루어진 표면을 통과하면서 튕겨져 나옵니다. 그 과정에서 광파가 보강되며 부분적으로 편광이 일어나면서 방향이 바뀌게 됩니다. 그렇게 해서 최종적으로 보여지는 색을 구조색이라고 부르는데, 이 색이 복합적인 과정을 거쳐 만들어지기 때문입니다.

연구가들이 나비 날개의 표면을 모방한 간단한 복제품을 만들어 내는 데만도 10년이 걸렸습니다. 그들은 이러한 기술을 활용하여 위조하기 힘든 지폐나 신용 카드, 태양 에너지를 더 효율적으로 모을 수 있는 태양 전지를 만들게 되기를 바라고 있습니다. 하지만 나비 날개의 표면을 모방하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 케임브리지 대학교 나노 과학 센터의 울리히 슈타이너 교수는 이렇게 기술합니다. “광학에 대해 과학적으로 세부적인 점까지 이해하게 되었지만, 우리의 기술로 만들어 낼 수 있는 광학 효과는 자연에 존재하는 매우 다채로운 색깔을 따라가지 못하는 경우가 많다.”

어떻게 생각하십니까? 나비 날개의 표면은 우연의 산물입니까? 아니면 설계된 것입니까?

[24면 삽화]

블루메이제비나비

[24면 삽화]

현미경으로 본 나비의 날개

[24면 사진 자료 제공]

나비: Faunia, Madrid; 현미경 사진: © Eye of Science/Photo Researchers, Inc.