산림청 국립수목원(원장 김용하)은 9월에 국립수목원에서 들려주는 생물세상 엿보기로 단풍나무의 씨앗이 회전을 통해 소용돌이를 일으켜 공중에 보다 오래 떠다닐 수 있는 과학적 원리를 소개하였다.

 지구촌의 새로운 패러다임으로 부각되고 있는 것이 바로 저탄소 녹색성장이다. 환경을 지키면서 경제성장을 이루는 녹색성장의 핵심은 공해없는 신재생에너지원을 찾아 활용하는 것이다. 이러한 분야에서 키워드 중의 하나가 “Design Nature & Copy Nature" 즉 자연을 다자인하고 카피하라는 것이다.

과학자들은 자연에 숨겨진 원리를 찾아 기술개발을 통해 새로운 해법을 제시하려고 노력하고 있다. 이를테면 식물이 빛에너지를 전기에너지로 바꾸는 역할을 하는 엽록소를 모방하여 인공엽록소인 "염료감응형 태양전지"를 만들었고, 식물이 엽록소를 촉매로 하여 물에서 수소와 산소로 쉽게 분리하는 과정을 모방하여 수소연료를 생산할 수 있는 기술 등이 개발되어 상용화를 위한 후속 연구가 지속되고 있다.

 최근에는 식물이 태양에너지뿐만 아니라 바람을 이용하는 원리도 밝혀냈다. 단풍나무의 씨앗이 공중에 보다 오래 떠다닐 수 있는 과학적 원리를 찾아낸 것이다. 단풍나무 씨앗이 헬리콥터처럼 회전하면서 공중에 오래 머물 수 있는 것은 회전하는 과정에서 소용돌이(앞전 와류, leading edge vortex)를 발생시켜 날개 위쪽의 공기압력은 낮춤으로서 아래쪽 공기를 위로 올리는 역할을 하게 된다.

이러한 과정에서 씨앗의 날개도 공기의 흐름을 따라 위로 올라가게 되고 씨앗이 공중에 머무는 시간도 늘어나는 것이다. 단풍나무 씨앗이 모수(母樹, 엄마나무)로 부터 최대 100m정도까지 멀리 날아가 지면에 닿을 수 있는 것은 바로 이러한 공기역학적 방법이 숨어 있는 것이다.

신비한 사실은 단풍나무 씨앗은 모수로부터 가능한 멀리 떨어질수록 생존율이 높아진다는 것이다. 양분, 햇볕, 물 등 식물의 생존에 필요한 요소에 대한 서로간의 경쟁에서 자유롭게 되기 때문이다. 식물의 진화론적 관점에서 생존을 위해 선택한 구조와 기능이 이제 우리 인류의 미래를 지켜주는 새로운 모습으로 다가오고 있다.