잠자리의 날개는 어떤 구조를 가지고 있어서 빠르고 자유롭게 날 수 있나요?
잠자리는 어떤 곤충들보다 매우 비행을 잘 한다고 합니다 그렇다면 잠자리의 날개는 어떤 구조를 가지고 있어서 빠르고 자유롭게 날 수 있나요
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
잠자리는 앞뒤로 두쌍의 날개가 독립적으로 움직이는 구조를 갖고있씁니다.
상하좌우로 섬세한 비행 조정이 가능하고, 날개 표면에 가느다란 망상정맥구조와 결절이 있어서 공기흐름을 안정시키고 떨림을 줄여서 빠른 가속과 호버링이라는 기술을 구현할 수 있다고합니다.
감사합니다.
안녕하세요.
네, 질문해주신 것처럼 잠자리가 곤충 중에서도 가장 뛰어난 비행 능력을 가진 이유는 바로 독특한 날개 구조와 근육의 움직임 방식을 가지고 있기 때문인데요, 우선 잠자리의 경우에는 앞날개와 뒷날개가 독립적으로 움직입니다. 대부분의 곤충은 앞·뒷날개가 서로 연결되어 같은 방향으로 움직이지만, 잠자리는 앞날개와 뒷날개가 따로따로 움직일 수 있으며 이로 인해 앞으로 나는 것뿐 아니라, 제자리 비행(호버링), 뒤로 날기, 옆으로 날기까지 가능해집니다. 또한 날개에 그물망 같은 굵은 날개맥이 촘촘히 발달해 있어서, 얇은 막이지만 매우 튼튼한데요, 이는 고속으로 날 때 날개가 휘거나 찢어지지 않게 지탱해줍니다. 게다가 날개가 단순히 펄럭이는 것이 아니라, 미세하게 비틀리고 휘어지도록 설계되어 있는데요, 이 미세한 변형이 공기 흐름을 잘 잡아내어, 양력(뜨는 힘)과 추진력을 극대화하며, 벌, 파리 같은 곤충은 날개를 직접 움직이지 않고, 몸통을 진동시켜 간접적으로 날개를 움직입니다. 하지만 잠자리는 근육이 날개와 직접 연결되어 있어, 날개의 각도를 자유롭게 조절할 수 있으며, 그래서 방향 전환이 빠르고 섬세합니다. 감사합니다.
잠자리는 두 쌍의 날개를 가지고 있으며, 각 날개를 독립적으로 움직일 수 있는 구조 덕분에 빠르고 자유로운 비행이 가능합니다. 이 네 개의 날개를 각기 다른 방향과 속도로 움직여서 급상승, 급하강, 제자리 비행(호버링), 심지어 후진 비행까지 가능하게 합니다. 또한, 날개에는 미세한 주름들이 있어서 공기역학적으로 더 효율적인 양력을 얻을 수 있습니다. 잠자리는 날개에 있는 고무 단백질(레실린) 덕분에 초당 수십 회의 날개짓에도 날개의 탄력을 유지하며 오랫동안 비행할 수 있습니다.
잠자리 날개는 크게 세 가지 구조적 특징을 가지고 있습니다.
먼저 잠자리의 날개는 뼈대가 되는 날개맥과 이를 감싸는 얇은 막으로 이루어져 있습니다.
이 날개맥은 가벼우면서도 뻣뻣한 키틴질로 구성되어 있어 강한 공기 저항에도 형태를 유지할 수 있습니다. 동시에 이 날개맥이 형성하는 그물망 구조 덕분에 날개 전체에 유연성이 생겨 공기의 흐름에 맞춰 미세하게 변형될 수 있습니다. 이러한 뻣뻣함과 유연성 덕분에 고속 비행에도 날개가 찢어지거나 부러지는 것을 막아주고, 정교한 방향 전환을 가능하게 합니다.
그리고 잠자리는 앞날개와 뒷날개가 서로 독립적으로 움직입니다.
다른 곤충들은 보통 앞날개와 뒷날개가 연결되어 함께 움직이지만, 잠자리는 각각 다른 각도와 속도로 날갯짓을 할 수 있습니다. 이 덕분에 잠자리는 제자리 비행은 물론 갑작스러운 방향 전환이나 후진 등 복잡한 비행 동작이 가능합니다.
또 잠자리 날개 끝에는 '프테로스티그마'라는 불투명하고 무거운 검은 점이 있습니다.
이 작은 점은 비행 중 발생하는 진동을 흡수하는 역할을 하는데, 고속으로 날개짓을 할 때 날개에 발생하는 떨림을 줄여서 비행 효율을 높이고, 날개가 손상되는 것을 막아줍니다. 또한 무게중심을 잡아주는 역할도 하죠.