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KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

폭격수 딱정벌레 아이디어

폭격수 딱정벌레 아이디어 

(Bombardier idea)


      폭격수 딱정벌레(Bombardier beetle)는 그 후미에 자기를 공격해 오는 포식자를 향해 고압의 뜨겁고 따끔거리는 액체(boiling irritating liquid)를 발사할 수 있는 ‘대포(cannon)‘를 가지고 있다. 그것은 군인들이 사용하는 대포보다 훨씬 더 복잡하다. 폭격수 딱정벌레는 1초에 500회 정도로 그 폭발적인 분출물을 발포한다! [1, 2]


그 메커니즘은 매우 복잡하다. 그러나 간단히 폭격수 딱정벌레는 2 개의 화학물질(과산화수소와 하이드로퀴논)을 빠르게 섞고, 그것들을 주로 물을 포함하고 있는 심장 모양의 연소실(combustion chamber) 안으로 주입한다.[3] 그 다음 폭격수 딱정벌레는 세 번째 화학물질(카탈라제)을 주입한다. 이것은 통상적으로 온화하게 일어나는 반응이 폭발력을 가지도록 매우 가속화시킨다. 주로 물/증기의 분사는 놀랍게도 20m/s의 속도로 노즐을 통하여 반복적으로 발사된다.         


이제 폭격수 딱정벌레의 놀라운 폭발의 비밀이 엔지니어들에게 더 좋은 항공기 엔진을 설계하도록 영감을 준 것처럼 보인다.[4] 폭발 과정은 제2차 세계대전 동안 독일의 V1 로켓트를 추진시켰던 펄스연소 기술(pulse combustion technique)과 유사하다. 폭격수 딱정벌레는 훨씬 더 큰 펄스 효율을 얻고 있다. 그 이유는 무엇일까? 그것은 실(chamber)의 치수와 뒤쪽으로 나오는 노즐(nozzle)이 결정적으로 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀졌다. 리즈(Leeds) 대학의 열역학과 연소 이론 교수인 매킨토시(Andy McIntosh)는 New Scientist 지에서 이러한 이야기를 하고 있다. [4] 


폭격수 딱정벌레의 뛰어난 연소 메커니즘을 모방함에 있어서, 매킨토시 교수는 높은 분사 효율을 보이는 딱정벌레의 1 mm(0.04 인치) 크기의 연소실이 항공기 엔진의 재점화 장치(reigniters)를 위해 같은 축척으로 만들어질 수 있기를 희망하고 있다. (만약 비행기가 높은 고도에서 갑자기 엔진이 멈춘다면, 이 작은 고안 장치는 엔진 안으로 강렬한 화학물질들을 분사할 것이다).


그러나 폭격수 딱정벌레의 독특한 연소 과정은 단순히 딱정벌레의 연소실의 치수를 복사하는 것에 의해서 재현되어질 수 없다. 실제로 연소 과정은 연소실 근육 안쪽에서 일어나는 촉매과정(catalytic processes)들에 의해서 복잡하게 이루어지고 있다.[5]


그럼에도 불구하고, 매킨토시 교수는 폭격수 딱정벌레의 비밀을 연구하면서 배우게 된 지식들은 그러한 새로운 점화장치와 같은 혁신적인 디자인의 돌파구를 열게 했다고 믿고 있다.[6] 초기의 연구자들은[1] 폭격수 딱정벌레가 자신을 날려버리는 폭발을 피하기 위해서, 정확한 시간에 연소실 밸브를 열고 닫는 것이 연소실에서 중요함을 발견하였다. 그리고 이들은 압력과 방향성에 대하여 한치의 오차도 없는 정밀성을 가지고, 새, 개구리, 다른 포식자들에게 분사하고 있는 것이다.


그것은 또 다시 하나님이 자연에 설계하셨던 모든 복잡한 기계들은 사람이 만든 기계보다 훨씬 복잡하다는 사실을 보여주고 있다. 이것은 수년 동안 엔진공학을 연구하였던 매킨토시 교수도 인정하고 있는 사실이다. ”그것들은 심지어 수리될 수도 있으며, 재생산될 수도 있습니다”[7]

폭격수 딱정벌레는 ”그의 영원하신 능력과 신성”을 선포하고 있는 것이다. (로마서1:20)



References and notes

1. Dean, J., Aneshansley, D.J., Edgerton, H.E. and Eisner, T., Defensive spray of the Bombardier Beetle: a biological pulse jet, Science 248(4960):1219–1221, 1990.
2. Armitage, M.H. and Mullisen, L., Preliminary observations of the pygidial gland of the Bombardier Beetle, Brachinus sp., TJ 17(1):95–102, 2003.
3. The reaction is C6H4(OH)2 + H2O2 → C6H4O2 (quinone) + 2H2O, producing a boiling water solution of quinones. This is hotter than 100ºC, because of the dissolved substances and higher pressure.
4. NewScientist.com, Beetle’s jet may inspire new engines, <www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99994461>, 24 December 2003.
5. Engineering and Physical Sciences Research Council, Beetle jet—studying a species of beetle could lead to advances in combustion, EPSRC Newsline, Summer 2003, p. 02.
6. The UK’s Engineering and Physical Sciences Research Council has given a three-year research grant to Professor McIntosh to fund the numerical modelling of the bombardier beetle’s combustion device, and to investigate possible biomimetic applications (whereby one ‘copies’ designs in nature for useful engineering purposes).
7. McIntosh, A., 100 years of airplanes—but these weren’t the first flying machines! Creation 26(1):44–48, 2003.

 

*참조 : Preliminary observations of the pygidial gland of the Bombardier Beetle, Brachinus sp.
http://creationontheweb.com/content/view/1591/



번역 - 미디어위원회

링크 - http://www.answersingenesis.org/creation/v27/i3/bombardier.asp

출처 - Creation 27(3):50–51, June 2005

구분 - 3

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=3050

참고 : 1470|377|425|1108



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