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KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

생체모방공학의 최근 사례들 : 다윈이 없는 더 나은 과학

미디어위원회
2024-06-23

생체모방공학의 최근 사례들

: 다윈이 없는 더 나은 과학

(Better Science Without Darwin)

David F. Coppedge


    자연이 설계되지 않았다면, 과학자들이 자연을 모방하려 하지 않을 것이다.


   현대의 골드러시(Gold Rush)라고 불리는 생체모방공학(Biomimetics, 자연을 모방하는 분야)은 계속 가속화되고 있다. 수억 수천만 년에 걸쳐 무작위적 과정에 의해 우연히 생겨났다는 진화론의 우스꽝스러운 이야기에서 벗어나, 생물에 들어있는 공학적 설계를 높이 평가하고, 그 기술을 모방하려는, 생물학이 미래를 향해 나아가는 새로운 길이다. 다음은 진화에 대한 언급이 없는, 이 주제에 관한 최근 몇 가지 연구 사례들이다.


조개껍질에서 시멘트까지, 자연은 더 튼튼한 건축 자재에 영감을 준다(Princeton University, 2024. 6. 11). 재료 공학자들은 굴(oysters)과 다른 바다생물에서 영감을 받아, 강하고 균열에 강한 경량 소재를 만드는 방법을 알아내고 있다.


불개미를 모방한 자가-치유 소재의 개발. (Binghamton University, 2024. 6. 12). 불개미(fire ant) 서식지 근처에 사는 사람들은 불개미를 좋아하지 않을 수도 있겠지만, 일부 과학자들은 홍수에도 살아남을 수 있는, 서로 달라붙어 큰 뗏목을 만드는 불개미들의 능력에 흥미를 느끼고 있었다. 롭 와그너(Rob Wagner)는 자연을 모방하는 기쁨에 대해 이렇게 설명하고 있다 :

"살아있는 시스템은 현재의 엔지니어링 재료로는 불가능하거나, 심지어 근접할 수 없는 것을 실현하기 때문에, 항상 저를 매료시켜왔다"라고 그는 말한다. "우리는 괴상중합 시스템(bulk polymeric systems), 금속 및 세라믹을 제조하지만, 그것들은 수동적이다. 이러한 구성 성분들은 모든 생물체처럼 에너지를 저장한 다음 기계적 작동으로 전환하지 않는다.“

와그너는 이러한 에너지 저장과 변환이 생물체의 현명하고 적응적인 행동을 모방하는 데 가장 중요한 것이라고 생각하고 있다.


새의 눈에서 영감을 받은 향상된 감지 능력의 혁신적인 카메라.(Institute for Basic Science, 2024. 5. 30). 한국의 연구자들은 새의 정교한 눈을 모방하려는 시도하고 있었다.

독수리와 같은 맹금류의 눈은 수 km 떨어진 곳의 먹이를 정확하게 인식할 수 있다. 새의 눈을 본떠 카메라 기술을 향상시킬 수 있을까?

연구자들은 새의 눈 구조와 기능에서 영감을 받아 새로운 유형의 카메라를 개발했다. 기초과학연구원(IBS) 나노입자 연구센터의 연구자들은 광주과학기술원(GIST)의 연구자들과 공동으로, 물체 감지에 특화된 페로브스카이트 기반 카메라(perovskite-based camera)를 개발했다.


생체모방 인공섬 모델: 고혈당을 조절하는 새로운 방법 (Medical Xpress, 2024. 5. 28). 당뇨병(diabetes)은 큰 문제이다. 하지만 췌장의 섬 세포(islet cells)처럼 인슐린을 생성하는 것은 어려운 일이었다. 중국의 송산호 재료실험실(Songshan Lake Materials Laboratory)의 연구자들은 세포의 작동 원리를 연구하여 이를 개선하기 위해 노력하고 있었다.

자연 섬(islet) 구조에서 영감을 얻은 중국 과학자들은 미세 혈관 네트워크를 통합하고, 미세 유체 고전압 전기분사 기술을 사용하여, 혈당 수치를 미세하게 조절하는 마이크로캡슐 기반의 생체모방 인공섬 모델을 개발했다.

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거미줄의 소리 감지 시스템(Acoustical Society of America, 2024. 5. 16). 빙엄턴 대학(Binghamton University)의 연구자들은 거미(spiders)가 거미줄로 소리를 감지하는 방법을 연구하고 있다.

세계 최고의 마이크로폰(microphone)은 거미줄(spider silk)일 수도 있다. 거미는 거미줄을 엮어 먹이를 가두지만, 끈적끈적한 거미줄은 거미가 소리를 포착하는 데에도 도움을 준다. 인간의 고막이나 소리의 압력파를 감지하는 기존 마이크와 달리 거미줄은 음장(sound field)에 밀려오는 공기 입자의 속도(velocities of air particles) 변화에 반응한다. 이 음속 감지 방법은 압력 감지에 비해 아직 많이 연구되지는 않았지만, 고감도, 장거리 사운드 감지에 큰 잠재력을 갖고 있다.


곤충의 눈에서 영감을 얻은 카메라는 로봇에게 더 넓은 시야를 제공할 수 있다(New Scientist, 2024. 5. 16). 홍콩과학기술대학의 연구자들은 곤충의 겹눈을 기반으로 작동하는 로봇 카메라를 제작했다. 지금까지 연구자들은 220° 시야를 가진 37개의 개별 면(facets)을 구현했다. 시작은 미약하여, 잠자리(dragonfly) 눈의 30,000개의 면(홑눈)에 비해서는 훨씬 못 미치는 수준이다. 이 곤충은 거의 360° 시야를 확보할 수 있다. 그들의 저렴한 모조품은 드론에 적용되어 극적인 새로운 불빛 라이트쇼에 도움이 될 수 있다.


1세기나 된 이론을 새롭게 해석한 생물에서 영감을 얻은, 물질의 효율적인 질량 전달 잠재력(Cambridge University, 2024. 5. 7). "질량 전달을 극대화할 수 있는 다공성 물질의 구조 설계에 영감을 준, 나뭇잎에서 발견되는 천연 잎맥(vein) 구조는 1세기나 된 생물물리학 법칙인 머레이 법칙(Murray’s Law)을 새롭게 변형한 덕분에, 에너지 저장, 촉매 및 감지 분야의 발전을 가져올 수 있다"는 것이다.

1926년 머레이(Cecil D. Murray)가 제시한 머레이 법칙은 동물의 혈관과 식물 잎의 잎맥과 같은 자연적인 맥관 구조가 최소한의 에너지 소모로 유체를 효율적으로 운반하고 있는 방법을 설명한다.

"그러나 이 전통적인 이론은 원통형 기공 구조에서는 효과가 있지만, 둥근 구멍에 네모난 못을 끼우는 것과 같이 다양한 모양의 합성 네트워크에서는 종종 어려움을 겪는다."라고 논문의 제일 저자인 캠브리지 대학 박사과정 학생인 빙한 저우(Binghan Zhou)는 말한다.

'보편적 머레이 법칙(Universal Murray’s Law)'이라고 이름붙인 연구자들의 새로운 이론은 생물학적 맥관과 인공재료 사이의 간격을 메워, 에너지 및 환경 응용 분야에 도움이 될 것으로 기대되고 있다.

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대장암의 표적 촉매 및 면역 치료를 위한 생체모방 압전성 나노물질 변형의 구강 마이크로로봇(Science Advances, 2024. 5. 8). 가장 흔한 암 중 하나를 치료하는 데 생체모방 기술이 도움이 될 수 있을까? 이 논문에서는 구형 박테리아(구균)를 모방한 마이크로로봇을 이용한 표적 치료법에 대해 자세히 설명하고 있다.


더 이상 주사 공포증은 없다 : 맞춤의학(Personalized medicine)은 더욱 유연해졌다(Univ. of Southern California, 2024. 5. 1). USC 대학 연구자들은 바다달팽이(sea slug)의 가시 피부에서 영감을 받아, 부드럽고 신축성 있는 미세바늘(microneedles)을 개발하고 있다.


콘도르 날개를 기반으로 한 풍력 터빈은 더 많은 에너지를 획득할 수 있다(New Scientist, 2024. 4. 16). 풍력 터빈 날개를 콘도르(condor, 신대륙독수리)의 날개 모양으로 만들면, 10%의 전력 증가를 달성할 수 있다는 것이다. 또한 이러한 날개는 공기 저항을 줄여준다.


홍콩과기대 연구자들은 첨단 가스 감지 및 냄새 감지를 가능하게 하는 혁신적인 생체모방 후각 칩을 개발했다(Hong Kong University of Science and Technology, 2024. 3. 28). 실제 생물들의 코는 '전자 코'(인공 냄새탐지기)보다 더 잘 작동하지만, 과학자들이 이를 모방하려는 시도를 통해 점진적으로 발전하고 있다.

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박테리아에서부터 새, 바다달팽이, 잠자리에 이르기까지, 모든 만물은 실제로 물리적 문제들에 대한 훌륭한 설계적 해결책을 보여주고 있다. 창조주가 공학기술과 우아함으로 사물을 작동시키는 방법을 보여주고 있는데, 왜 다시 그러한 기술들을 재발명하는 것일까? 수백만 개의 세포, 식물, 동물들을 연구할 수 있다면, 인간은 배울 대상이 결코 부족하지 않을 것이다. 그리고 하나님은 하나의 세포에서부터 독수리의 눈과 거미의 거미줄을 짜는 샘에 이르기까지, 수정란에서부터 점점 자라나며 모든 설계를 재현하실 수 있다. 인간이 새끼를 낳고 스스로 점점 자라나는 로봇을 만들 수 있을까? 로봇이 발달 과정에서부터 작동하며, 부품의 모든 관계들을 유지할 수 있는 로봇을 만들 수 있을까? 만일 그렇다면 인간은 자랑할 만한 것이 있겠지만, 태초부터 그렇게 하신 우주의 최고 설계자 앞에서는 자랑할 것이 없을 것이다. 성경은 그가 이 모든 기이한 일들을 행하셨다고 말씀한다! 창조주의 지식과 지혜가 얼마나 방대할까!

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생체모방공학(Biomimetics)은 생물학을 오랫동안 지배해 온 진화론의 독재로부터 벗어날 수 있도록 해주는 분야이다. ‘만물 우연발생의 법칙’을 철저히 믿고 있는 진화론자들의 오만과 독선은 생물에서 영감을 받아 획기적인 기술들을 개발하고 있는 연구자들에 의해 처참하게 무너지고 말 것이다. 그 후에 무작위적 돌연변이와 자연선택에 기반한 진화론이라는 우스꽝스러운 이론은 가을의 단풍잎처럼 사라질 것이다.

위의 목록 중 조류의 눈을 모방한 카메라에 관한 기사에는 유일하게 진화가 언급되어 있었는데, 독수리의 뛰어난 시력이 "장구한 세월에 의한 진화적 적응" 때문이라는 것이다.

"새의 눈은 비행 중에 멀리 있는 물체를 빠르고 정확하게 감지하도록 진화해 왔다. 우리 카메라는 로봇이나 자율주행 차량과 같이 물체를 선명하게 감지해야 하는 분야에서 사용될 수 있다. 특히 새가 서식하는 환경과 유사한 환경에서 작동하는 드론에 적용할 수 있는 가능성이 높다"라고 한 연구자는 말했다.

이 말로 멋진 연구를 망쳐버렸다. 연구자들이 모방하려고 하는 고도로 복잡한 눈이 무작위적 복제 실수로 우연히 생겨나지 않는다. 이것은 매우 비논리적 사고이며, 진화론으로 세뇌되었기 때문이다. 그들이 두려워하는 공산주의 정권은 진화론적 세계관을 바탕으로 독재 체제를 구축했다는 사실을 잊지 말아야 한다.


덧붙여서, 이 글을 읽고도 여전히 "형편없는 설계"를 주장하는 진화론자들의 글로 인해 의구심을 갖고 있는 사람은 제리 버그만 박사(Jerry Bergman)의 책 ”형편없는 설계: 지적설계를 반대하는 무효한 주장(Poor Design: An Invalid Argument Against Intelligent Design)을 읽어 보라. 

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*참조 : ▶ 생체모방공학

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▶ 동물의 경이로운 기능들

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▶ 나쁜 설계?

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▶ 동물의 눈

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출처 : CEH, 2024. 6. 11.

주소 : https://crev.info/2024/06/better-science-without-darwin/

번역 : 미디어위원회



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