흰곰의 공학적 솜씨

흰곰은 인류에게 태양 에너지를 이용하는 일에 관해 많은 것을 가르쳐 줄 수 있을 것이라고 일부 과학자들은 말한다. 물리학자 리처드 E. 그로진이 이 개념에 관심을 갖게 된 것은 북극의 흰 동물들에 관한 흥미있는 발견이 있은 후인 1970년대 중반이었다.

캐나다의 야생 동물 개체수 조사원들은 그 동물들을 종래의 항공 사진으로는 전혀 찍을 수 없다는 점을 알게 되었는데, 그런 동물들이 하얀 경관과 한데 어우러져 있기 때문이다. 일반적으로 온혈 동물의 사진을 찍는 데 이상적인 적외선 필름으로도 찍을 수 없었다. 그 동물들은 단열이 너무 잘되어 있어서 적외선 필름이 탐지하기에 충분할 만큼의 열을 방출하지 않은 것이다. 그러나 자외선 필름을 사용하자 흰바다표범과 흰곰이 흰 지면에 윤곽이 뚜렷한 검은 물체로 나타났다. “눈(雪)은 자외선을 반사한 반면, 그 동물들은 자외선을 흡수했다”고 「토론토 스타」지는 보도한다.

이유가 무엇인가? 물리학자 그로진과 기계 공학 부교수인 그레고리 코월스키에 따르면, 대답은 그 곰의 모피에 있다. 눈에 보이지 않는, 자외 스펙트럼 끝에서 모피의 털은 자외선의 90퍼센트를 잡아채어 털 밑의 검은 피부로 보내는데, 이렇게 함으로 곰은 따뜻해진다. 온도가 종종 섭씨 영하 29도까지 떨어지는 북극에서 주인에게 따뜻함을 유지시켜 주는 그 모피의 능력은 주목할 만하다. 이와는 대조적으로, 흔히 볼 수 있는 지붕 꼭대기의 태양열 집열기는 효율이 훨씬 뒤떨어진다. 사실상, 코월스키는 인간이 만든 태양 전지판에 이 흰곰 모피의 원리를 적용한다면 50퍼센트는 더 효율적이 될 것이라고 추정한다.

가시 스펙트럼 부분에서, 모피의 털은 정반대로 작용한다. 즉, 광선의 90퍼센트를 반사한다. 이렇게 함으로 각각의 털 자체는 실제 흰색이 아니라 무색 투명한 것인데도 곰은 눈부실 정도로 희게 보이는 것이다. 흰곰은 모피가 하얗기 때문에 눈 덮인 북극에서 눈에 띄는 일 없이 사냥할 수 있다. 일부 관찰자들은 심지어 흰곰들이 먹이에 살그머니 접근하면서, 마치 눈 속에 어우러져 있을 필요를 알고 있기나 한 것처럼 자기들의 까만 코를 덮어 가리는 것을 본 적이 있다.

이렇게 흰곰의 모피는 그 동물에게 결정적인 두 가지 필요 즉 희게 보이는 것과 체온 유지를 완벽하게 충족시켜 준다. 그러니 물리학자 그로진이 “더할 나위 없는 공학적 솜씨”라고 그 모피를 칭송하는 것도 당연하다. 전체적으로 보아, 이 독특하고 기품 있는 피조물은 그 창조주의 지혜를 증거한다.