자연에서 찾아낸 창의적인 과학기술

인류와 지구의 공존을 위한 생체모방기술 16가지 이야기!

우리 주변에는 호기심으로 자연을 탐색하고 그 속에서 발견한 자연의 정교한 구조에서 배운 과학기술이 많다. 『도마뱀의 발바닥은 신기한 테이프』은 나노 군과 나노 박사는 과학자뿐 아니라 평범한 사람들이 자연에서 어떤 지혜와 과학기술을 배웠는지, 그리고 그 기술을 응용해 어떤 발명품들을 만들어냈는지, 자연을 모방한 과학기술 16가지를 소개한다. 나노 군과 나노 박사가 복잡한 생물의 구조나 과학 원리를 누구라고 한눈에 이해할 수 있도록 설명한 흥미롭과 재미있는 그림과 여행이 함께한다. 질문과 답을 주거니 받거니 하며 용어 설명부터 발명의 원리, 역사, 과학 이론, 과학자들의 알려지지 않은 에피소드까지 과학을 흥미롭게 읽어 나갈 수 있다.

01 도마뱀붙이는 대단해요! …… 접착제 없이도 달라붙는 테이프 접착제도 빨판도 없는데 어디든 착 달라붙는다고? 비밀은 발바닥에!
02 연잎은 대단해요! …… 초발수 가공 연잎 위에 보이지 않는 비밀이! 동글동글 물방울을 튕겨 내는 마법의 구조
03 모기는 대단해요! …… 아프지 않은 주삿바늘 아픈 주사는 싫어요! 모기 침처럼 찔려도 아프지 않은 신기한 바늘을 만들어요!
04 식물의 가시는 대단해요! …… 벨크로테이프(찍찍이) 산길이나 들판에 사는 식물이 벨크로를 탄생시켰다고?
05 거북복은 대단해요! …… 효율성 높은 자동차의 차체 네모난 작은 물고기가 부드럽게 주행하는 자동차의 모델!
06 올빼미는 대단해요! …… 조용히 주행하는 신칸센의 팬터그래프 올빼미의 날개와 물총새의 부리에서 배운 조용한 신칸센 제작방법
07 달팽이는 대단해요! …… 더러워지지 않는 오염 방지 타일 언제나 등에 이고 다니는 껍데기가 늘 깨끗한 데서 힌트를 얻었어요!
08 자연의 접기 기술은 대단해요! …… 접고 펴기 쉬운 지도와 우주 건조물 나뭇잎이나 곤충의 날개에는 한 번에 작게 접었다 펼 수 있는 비밀이 숨어 있어요!
09 배좀벌레조개는 대단해요! …… 터널 굴착기, 실드공법 구멍을 파도 무너지지 않아요. 조개는 터널 파기의 달인!
10 나방은 대단해요! …… 반사방지 필름과 화면 밤에 생활하는 나방의 눈에서 배웠어요. 낭비 없는 빛 활용법!
11 모르포나비는 대단해요! …… 염색이 필요 없는 색, 바래지 않는 색 푸른색이 없는데 푸른색 나비라고? 색이 빠지지도 않고 바래지도 않는 염색법
12 문어와 개는 대단해요! …… 미끄러지지 않는 농구화와 데크슈즈 문어의 빨판이 농구화로, 개의 발바닥이 데크슈즈로 대변신!
13 뱀은 대단해요! …… 어디든 갈 수 있는 뱀 로봇 좁고 울퉁불퉁한 길도 깊은 물 속도 문제없어요! 어디든 출동!
14 돌고래는 대단해요! …… 어종까지 알아내는 어군탐지기 물고기 한 마리까지 찾아내는 돌고래의 능력에서 배운 첨단 기술
15 흰개미는 대단해요! …… 에어컨이 필요 없는 건물 뜨거운 땅속에서도 에어컨이 필요 없어요! 우리 집도 흰개미 집처럼 지어 주세요!
16 벌은 대단해요! …… 가볍고 튼튼한 육각형 구조 크고 가볍고 튼튼하기까지! 벌집의 육각형은 힘이 세요!

이제 사람과 자동차는 미래를 위해 좀 더 바람직한 방법을 생각해야 하는 상황에 직면했습니다. 생물의 지혜를 배우는 자세는 앞으로 더욱 중요해지고 미래의 문제를 해결할 수 있는 열쇠가 될지도 모릅니다.
_본문 45쪽자연은 승부를 내야 하는 상대가 아니며 오히려 자연에서 지혜를 얻어 문제를 해결해야 한다는 사실을 깨달은 것이지요.
자연은 우리의 스승입니다. 생물은 오랜 시간 진화를 반복하며 살아남은 지혜를 지녔지요. 겸허한 자세로 자연을 관찰하다 보면 분명 문제를 해결할 대답이나 힌트를 얻을 수 있다고 확신합니다.
_본문 52쪽한 종류의 생물만이 아니라 ‘자연 전체의 순환’에서 무언가를 배우는 것이 중요합니다. 그 환경에 속해 있는 모든 것들, 즉 원소나 분자 혹은 물질을 얼마나 효율적으로 순환시키느냐가 중요하지요.
_본문 62쪽자연의 해답은 아름답습니다. 이 아름다운 모양에 깊은 의미가 담겨 있다고 확신했지요. 이 확신이 포기하지 않은 원동력이 되었습니다. 또 하나 중요한 사실은, 사물을 관찰할 때 조금 다른 각도와 시선으로 바라보아야 한다는 점입니다.
미우라 접기 역시 겉에서만 관찰하지 않고 안쪽에서 바라보면 어떤 모습이 될까 곰곰 생각한 끝에 탄생하게 되었지요. 잎사귀나 곤충의 날개 같은 자연의 구조를 연구하다 보면, 언젠가 우주의 법칙도 알게 되지 않을까요?
_본문 69쪽모르포나비의 인분을 그대로 따라 만들어 인공적으로 푸른색을 내는 일은 가능합니다.
하지만 그 작업에는 막대한 시간과 에너지를 소비해야 하지요. 에너지 소비가 많은 기술은 지구 환경에도 바람직하지 못합니다.
저의 목표는 인분의 어떤 특성이 색을 결정하는 요인이 되는지 밝혀내서 기술로 응용하는 것입니다. 빨간색과 초록색을 내는 데에는 성공했지만, 더 빨리 더 적은 에너지로 색을 표현하는 연구를 진행하고 있답니다.
_본문 97쪽미래 사회에서는 사람들이 어떤 생활을 더 행복하다고 느낄지 신중하게 생각해 보아야 합니다. 예를 들어 노인이나 아이를 돌봐주는 로봇을 개발하는 일도 이러한 관점에서 생각해야겠지요. 사람이 직접 하기 때문에 의미가 있는 일은 매우 많습니다. 사람의 손으로 해야 하는 일을 점점 기계에 맡기다 보면 그 끝에는 어떤 사회가 우리를 기다리고 있을까요? 거기에는 분명 우리가 추구하는 행복은 존재하지 않을 겁니다.
노인을 돌보는 일 역시 대소변 처리를 도와줄 때는 어느 정도 로봇이 유용하다고 생각하지만, 노인을 상대하는 일이 지치고 힘들기 때문에 로봇화하는 편이 낫다는 의견에는 찬성할 수 없습니다.
다재다능한 로봇 개발에만 집중한다면 그것은 연구자의 자기만족이 될 뿐입니다. 로봇 기술이란 어디까지나 인간관계가 더 나아지고 친밀해지기 위해 사용해야 한다는 것이 제 신념입니다.
_본문 108쪽

인류와 지구가 공존할 수 있는 자연을 닮은 생체모방기술 이야기!과학기술 연구과 발명은 복잡한 수식이나 첨단 시설을 갖춘 실험실에서만 가능한 것은 아니다. 우리가 유용하고 편리하게 사용하는 제품들 가운데는 사소한 호기심으로 자연을 관찰하던 중에 탄생한 것들이 많다. 이 책 『도마뱀의 발바닥은 신기한 테이프』에서 나노 군과 나노 박사는 과학자뿐 아니라 평범한 사람들이 자연에서 어떤 지혜와 과학기술을 배웠는지, 그리고 그 기술을 응용해 어떤 발명품들을 만들어냈는지, 자연을 모방한 과학기술 16가지를 소개한다. 나노 군과 나노 박사의 이번 과학 여행에는 복잡한 생물의 구조나 과학 원리를 누구라도 한눈에 이해할 수 있게 설명한 흥미롭고 재미있는 그림들이 함께한다. 또한 발명가들과의 인터뷰를 통해 호기심에서 출발한 자연 관찰이 어떠한 과정을 겪으며 난관을 극복하고 발명품으로 탄생하게 되었는지도 들어본다.자연에서 찾아낸
창의적인 과학기술엔 어떤 것들이 있을까?도마뱀붙이는 벽이나 천장을 어떻게 걸어 다닐 수 있는 걸까요?
달팽이 집의 껍데기는 어째서 항상 깨끗한 걸까요? 이러한 호기심이 어떻게 과학이 될 수 있는 것일까? 일상생활 속에서 알게 모르게 사용하고 있는 친근한 소품부터 거대한 기계를 움직이고 우주로 인공위성을 쏘아 올리는 것에까지 자연에서 배운 기술들이 숨어 있다면? 호기심이야말로 발견과 발명의 첫걸음이다. 이미 우리가 알고 있는 기술이지만, 어디에서 착안한 아이디어인지 모르는 경우가 많다. 이 책은 자연에서 힌트를 얻어 발견·발명된 자연 중심의 기술 16가지를 설명한다.
곤충의 날개나 마구잡이로 구기는 종이가 접히는 원리가 우주에 인공위성을 쏘아 올리는 것과 무슨 관계가 있을까? 꼼꼼하게 집을 짓는 육각형 벌집 구조와 우리가 포장용으로 사용하는 종이나 단단한 건축재료에는 어떤 연결고리가 있을까? 열대지역에서 에어컨 없이도 온도조절이 가능한 건물을 짓는다는 게 가능한가? 접착제 없이도 착착 붙는 테이프가 도마뱀의 발바닥과 무슨 관계가 있을까?
시야가 흐린 물속에서 소리만으로도 앞에 있는 장애물을 알아채고 물고기들의 움직임과 어종까지도 알 수 있는 어종탐지기가 돌고래의 반향정위 능력에서 배운 기술이라면? 잘 미끄러지지 않는 운동화가 강아지 발바닥과 문어의 빨판을 보고 만들어진 것이라면? 안전하고 효율적인 자동차 모델이 물속에 사는 거북복이라는 물고기라면? 풀잎에 기어 다니는 달팽이가 더러워지지 않는 오염 방지 타일을 만드는 아이디어를 제공했다면? 배좀벌레라는 작은 조개가 나무를 파고 들어가는 모습을 보고 터널 굴착기를 고안해냈다면? 놀랍게도 자연의 생물체에는 다양한 지혜가 숨어 있고 놀라운 관찰력과 의지로 이러한 지혜를 과학기술로 창조해낸 사람들이 있다.‘왜 그럴까?’ 하고 궁금해하며, 끊임없이 되묻는 자세.
자연에서 배운 지혜를 더욱 발전시키려는 노력.
에너지를 절약하고 환경을 보호하며, 자연과 더불어 살아갈 수 있는
새로운 기술과 제품을 개발해 내는 일.
이것이야말로 지구와 인류에 꼭 필요한 미래의 기술입니다.
바로 자연이 가르쳐 준 기술, 자연 중심의 기술입니다. _ 본문 7쪽자연은 우리의 스승이자 배움터
행복하고 쾌적한 미래를 만들 자연을 중심으로 한 기술 앞에서 예로 든 기술처럼 자세히 들여다보면 우리 주변에는 호기심으로 자연을 탐색하고 그 속에서 발견한 자연의 정교한 구조에서 배운 과학기술들이 많다. 사소한 현상에도 호기심을 갖고 자연 그대로의 힘을 빌리고 생물의 지혜를 배우는 자세에서 생체모방기술과 우리가 현재 유용하게 사용하는 제품들이 탄생했다.
‘자연을 중심으로 한 기술’은 지구에 존재하지 않거나 자연적으로 불가능한 기술을 만들어내려는 과학기술과는 완전히 다른 성질의 기술이다. 자연의 순환과 자연의 메커니즘에 다가가는 과학이야말로 다음 세대, 그다음 세대가 지구에서 마음 편히 살아갈 수 있는 지속 가능한 사회를 만들어줄 것이다.
따라서 이 책에 소개된 기술들은 자연의 메커니즘과 닮은 인류와 지구가 공존할 수 있는 과학기술들이다. 산업혁명 이후 맹렬하게 발전해온 과학기술은 산업화와 함께 환경 오염과 파괴를 동반하며 지구에 회복하기 어려운 손상을 입혀왔다. 하지만 자연을 중심으로 하는 생체모방기술은 자연의 메커니즘에서 배운 기술로 자원을 낭비하지도, 환경을 오염시키지도 않는다. 자연 스스로 순환하고 회복할 수 있는 환경을 유지할 수 있도록 한다. 쾌적한 환경을 만들고 인류와 지구가 공존할 수 있는 미래 과학의 길을 열어가기 위해서 지금 필요한 것은 자연의 놀라운 지혜를 활용해서 새로운 물건을 발명하고, 삶의 방식을 바꿔가는 자세다.
이 책은 단순히 16가지의 과학기술을 소개하고 설명하는 데 그치지 않는다. 과학에 윤리와 철학이 녹아들 때 비로소 지속 가능한 사회를 만들 수 있는 과학기술이 된다는 점을 상기시킨다. 독자들은 이 책을 통해 지금 이 시대에 절실한 과학이 무엇인지, 미래의 과학도들이 될 청소년들이 자연을 어떻게 바라보고 관찰해야 할지, 생체모방기술과 같은 자연 중심의 기술이 인류와 지구의 미래를 어떤 방향으로 이끌고 갈지 다시금 고민하며 이전과는 다른 관점에서 과학을 들여다볼 수 있게 될 것이다.지금 필요한 것은 자연의 놀라운 지혜를 활용해서 새로운 물건을 발명하고, 삶의 방식을 바꿔 가는 자세입니다. 이러한 기술이야말로 ‘자연을 중심으로 한 기술’입니다.
자연은 그 안에 있는 것만으로도 사람의 마음을 치유해 줍니다. 또한 자연은 이제까지의 삶과 사회에 필요한 모든 기술을 담고 있는 보물창고이기도 합니다. 많은 사람이, 그리고 누구보다도 미래를 만들어 갈 아이들이 이러한 사실을 바로 알아서 자연이 가르쳐 준 기술을 발전시키는 새로운 원동력이 되기를 바랍니다.
_ 본문 141쪽

나노 군과 나노 박사의 친절한 설명과 그림으로 보면
어려운 과학 원리도 오케이!아무리 훌륭한 과학기술도 말과 글로만 듣고 읽는 것으로는 이해하기가 어렵다. 자칫 과학책이 지루할 수 있는 것은 바로 이 때문인데 이 책 『도마뱀의 발바닥은 신기한 테이프』는 호기심 유발부터, 설명, 질문, 인터뷰, 그리고 다양한 일러스트를 제시하며 최신 과학 이야기를 술술 풀어나간다. 이야기를 이끌어가는 나노 군과 나노 박사는 질문과 답을 주거니 받거니 하며 용어 설명부터 발명의 원리, 역사, 과학 이론, 과학자들의 알려지지 않은 에피소드까지 재미있는 구성으로 16가지 이야기를 진행하는 캐릭터다.
그 외에도 책 속에 글만큼이나 일러스트도 많아 과학은 어렵고 지루하다고 생각하거나 과학 울렁증이 있는 독자라도 만화책을 일독하듯 단숨에 쓱 읽기에 부담이 없다. 특히 독자들의 적극적인 참여를 유도하는 그림과 일상에서 관찰하기 어려운 생물의 일부분을 확대해 그린 그림, 과학의 원리를 상세하게 그린 일러스트는, 독자로 하여금 만화 형식으로 흥미롭게 과학을 읽고 보고 생각하게 해 책장을 넘기는 즐거움과 속도감을 더한다. 오랫동안 과학도서를 기획하고 편집해온 저자들의 섬세한 노고가 돋보이는 부분이다.