파라다이스 나무뱀'(paradise tree snake·학명 Chrysopelea paradisi)은 동남아시아 밀림에 주로 서식한다. 흔히 날뱀(flying snakes)으로 불린다. 마치 새가 하늘을 날 듯 나무와 나무 사이를 활공하면서 이동한다.


그렇다면 파라다이스 나무뱀은 어떻게 하늘을 날아다닐까?


지난 2020년 미국 버지니아공대 이삭 예튼 교수 연구팀은 파라다이스 나무뱀이 파도가 치듯 공중에서 몸을 구불거리는 행동을 3D 모델로 만들어 분석한 결과, 공중에서 몸을 상하좌우로 구불거릴 때 발생하는 흔들림이 비행 중 안정성을 유지하는 데 도움이 된다는 사실을 확인했다.


버지니아공대와 버지니아대 공동 연구팀은 한발 더 나아가 파라다이스 나무뱀의 활공 동작을 모방한 로봇을 어떻게 설계할지에 관해 고민하고 있다.


연구팀은 최근 전문저널인 '유체역학(Physics of Fluids)'에 발표한 논문에서 파라다이스 나무뱀이 포식자를 피하거나 빠르고 효율적으로 이동하기 위해 나무 꼭대기에서 땅으로 이동할 때 좌우로 물결치는 '양력생산메커니즘'(the lift production mechanism)에 관해 연구했다. 이 파동은 뱀들이 15m 높이의 나무 꼭대기에서 25m나 되는 먼 거리를 활공할 수 있게 해준다.


파동이 어떻게 양력을 제공하는지 이해하기 위해, 공동 연구팀은 파라다이스 나무뱀의 고속 비디오영상을 통해 얻은 데이터를 바탕으로 계산모델을 개발했다. 이 모델의 주요 구성 요소는 뱀 몸체의 단면 형상으로, 개를 훈련시킬 때 사용하는 플라스틱 원반과 유사하다.


연구팀에 따르면 단면 형상은 뱀이 어떻게 활공할 수 있는지를 이해하는 데 필수적이다. 회전하는 플라스틱 원반은 원반 아래 부분에서 공기 압력이 증가되며, 공중으로 들어 올려지고, 윗부분에 흡입력이 발생된다. 파라다이스 나무뱀 역시 배 위의 저기압 영역과 배 아래의 고기압 영역을 형성하면서 좌우로 흔들린다. 이것은 뱀을 들어올리고, 공기를 통해 미끄러지도록 해준다.


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