벌들은 벌집을 어떻게 육각형으로 만드는걸까요?
벌집모양은 신기하게도 육각형인데요.
육각형의 모양을 이어 붙이게 되면 정말 견고하게 지을 수 있다고 하던데요.
벌들은 이걸 어떻게 알고 육각형으로 집을 지었을까요?
안녕하세요. 거북이놔두루미입니다.
벌집의육각형은최소한의재료로최대한의공간을확보 하는가장경제적인구조다. 동시에가장균형있게힘을배분하는 안정적인구조이기도하다.
꿀벌이 만드는 육각형의 방은 벽의 두께가 0.1㎜ 정도로 그 넓이와 그것을 만드는 재료를 놓고 볼 때, 가장 합리적이며 경제적인 구조라고 볼 수 있다. 꿀벌 집의 외벽은 놀랄 정도로 얇고 매끄럽다. 이 두께를 측정하는데 일벌의 촉각 끝 부분이 사용되는 것이 확인되었다고 한다. 이 집안에 꿀을 저장하면 자체 중량의 30배 가까이 저장할 수 있고 육각형의 방은 위로 9∼14° 정도 치켜올려져 있어서 꿀이 바깥으로 전혀 흐르지 않는다. 이러한 구조는 제트기 및 인공위성의 벽에 응용돼 '하니컴(Honnycomb)' 구조라고 불린다.
꿀벌의 집은 처음에는 둥근 통을 모은 것으로 만들어져 그것이 주위로부터 압력을 받아 육각기둥이 된다는 설이 있었으나 1966년 방이 옆 방향으로 만들어지는 것이 밝혀지면서 목 부분의 감각 털이 가슴에 접촉하는 것에 의해 중력 방향을 감지하는 것이라고 설명되고 있다. 최근에는 꿀벌이 지구자장을 감지하며 이것이 집을 짓는데 중요한 역할을 한다는 설이 등장했다.지식인 kill5924님의 답변"답변"
벌집을 자세히 보면 육각형 방이 다닥다닥 붙어 있다. 방들은 꿀을 저장하는 창고이자 아기벌을 키우는 육아실로 쓰인다. 벌이 삼각형·사각형이나 원형이 아닌 육각형으로 집을 짓는 이유는 무얼까.
먼저 벌의 몸을 살펴보자. 알이나 애벌레, 번데기 시절을 보면 벌의 몸은 거의 원통형에 가깝다. 그렇다면 왜 원형의 집을 짓지 않는 것일까. 그 이유는 원 모양으로 집을 그려보면 금세 알 수 있다. 하나의 원은 가장 완벽한 모양이지만 여러개의 원으로 집을 지을 땐 공간의 낭비가 생기게 된다. 원과 원 사이에 틈이 생긴다. 따라서 원 형태에 가장 가까우면서도 공간의 낭비가 없는 육각형 형태로 집을 짓는 것이다.
육각형의 원리는 벌집에만 해당하는 것이 아니다. 자연계엔 육각형 구조를 지닌 것들이 많다. 그 가운데 하나가 눈송이이다. 눈 오는 날 검은 천과 돋보기를 준비해 눈을 자세히 관찰해보면 눈송이의 결정모양이 대부분 육각형이란 사실을 쉽게 알 수 있다.
눈의 결정에 육각형이 많은 이유는 이렇다. 눈 성분은 물이며 눈이란 이런 물 분자가 안정적으로 배열해 얼어붙은 것이다. 결국 육각형의 눈 결정은 물 분자가 육각형으로 배열될 때 가장 안정하다는 것이다. 왜 육각형으로 배열될 때 안정할까.
이는 물 분자끼리 수소 결합을 하고 있기 때문이다. 이로 인해 물 분자는 육각고리형으로 배열되고 그렇게 배열된 물은 이른바 육각수란 이름으로 불리운다.
그밖에 육각형과 관계있는 것이 또 있다. 유기화학의 총아인 벤젠은 육각고리형 분자구조을 이루고 있다. 우리가 잘 아는 아스피린 알약도 벤젠 고리를 포함한 화합물이다.
이렇게 우리 주변에 육각형 물질이 많은 데서 자연은 억지로 만들지 않아도 가장 안정된 형태를 찾아간다는 섭리를 알 수 있다. 벌집과 눈송이, 그리고 벤젠은 자연의 섭리를 증명하는 사촌들이다.안녕하세요~
벌집의 육각형은 최소한의 재료로 최대한의 공간을 확보하는 가장 경제적인 구조다. 동시에 가장 균형 있게 힘을 배분하는 안정적인 구조이기도 하다.
정육각형 모양의 구조물은 평면에 서로 붙여놓았을 때 변이 맞닿아 있어 빈틈이 없기 때문이다.
물론 정삼각형, 정사각형도 틈이 생기지 않기는 마찬가지다. 하지만 정삼각형의 경우 벽면을 이루는 재료가 많이 필요하고 공간도 좁다. 또 정사각형은 외부의 힘이나 충격이 분산되지 않아 쉽게 비틀리거나 찌그러져 변형되기 쉽다.
그러나 속이 빈 정육각형은 외부의 힘이 쉽게 분산되는 구조여서 견고할 뿐 아니라 안정적이다.
수학적으로 둘레의 길이가 일정할 때 넓이가 최대가 되는 도형은 원이다. 물론 한 개당 넓이는 원이 가장 넓겠지만 원을 여러 개 이어붙이면 사이사이에 못 쓰는 빈 공간이 생기기 때문에 효과적으로 공간을 활용할 수 없다. 육각형의 벌집은 벌집 무게의 무려 30배나 되는 양의 꿀을 저장할 수 있을 정도로 공간 활용도가 높다.
F1에서 육각형 벌집구조를 찾아봐~ (KISTI의 과학향기 칼럼, KISTI)라는 곳에서 좋은 정보가 있어서 가져왔습니다.
벌집의 주 역할은 벌의 보금자리이기도 하지만 역시 꿀을 보관하는데 있습니다
지구에는 중력이 존재하기 때문에 벌집을 층층히 쌓으면 위쪽에서 누르는 힘 때문에 아래쪽에 있는 방이 버티질 못합니다. 게다가 위쪽에 꿀을 보관해버리면 그 무게가 상당하기 때문에 아주 튼튼하게 만들어야 합니다.
이러한 사정을 고려하여 벌들이 육각형을 선택하게 된 것으로 이해되고 있습니다.
