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2018년 7월호 [특집] 생물기능에서 배우다 7

매미의 날개가 가진 나노 구조에 기인한 항균 특성 평가와 그 모방

매미의 날개가 가진 나노 구조에 기인한 항균 특성 평가와 그 모방

セミの翅が持つナノ構造に起因する抗菌特性評価とその模倣
Mimicking a nanostructure formed on a cicada wing and evaluating
bactericidal property of the cicada wing and the nanostructure

 

伊藤 健(이토 다케시, Takeshi Ito)

 

그림1 곰매미의 날개 표면을 주사형 전자현미경(SEM)을 이용해 관찰한 이미지

 

1. 서론


여름의 풍물이라고 하면 무엇을 떠올리게 될까. 바다, 불꽃놀이도 좋지만 무더운듯 큰 소리로 우는 그 벌레, ‘매미’를 떠올리는 사람도 많을 것이다. 저자(著者) 가 초등학교 시절은 TV 게임도 없이 여름방학에 하는 일이라고 하면 매미잡기 뿐이었다. 여름방학 숙제로 다양한 매미를 잡아 표본으로 만들어 제출한 기억도 있다. 근처에 있는 온천 여관이 좋은 매미잡기 장소였 다. 그 당시는 매미의 날개에 다양한 기능이 있으리라 고는 알 길이 없었다.


매미의 날개에는 크게 두 종류가 있다. 색채 패턴이 있는 날개와 투명한 날개이다. 예를 들어 유지매미는 날개의 표면에 나무와 비슷한 패턴을 배색으로 주변 환경에 융화됨으로써 포식 동물에게 발견되지 않도록 하고 있다. 한편, 투명한 날개를 가진 매미는 수없이 많이 존재하며 동 일본에서는 참매미, 서 일본에서는 곰매미(말매미 속)가 주류이다. 투명한 날개를 가진 매미는 왜 포식 동물에게 발견되지 않는 것일까?


그 비밀은 날개의 구조에 있었다. 날개에는 서브마 이크론 배열의 원추・원통 구조가 꽉 채워져 있다. 이런 구조는 나방의 눈에도 존재하고 있으며 ‘모스 아이 (moth eye)’구조라고 불린다. 일반적으로 평평한 표면에 빛이 입사(入射)하면 많은 빛이 반사하기 때문에 반사율이 높다. 한편, 모스아이 구조는 구조물의 단면 적이 표면에서 바닥으로 갈수록 점차 커지기 때문에 구조와 구조의 간격(gap)이 점점 작아진다. 따라서 굴절률이 완만하게 변화하고 빛이 반사할 수 없는 구조 가 된다. 이러한 재료를 화장품에 응용하면 ‘번들거림’ 방지에 기여할 수 있는 가능성이 있다.

 

※ 이 기사는 프레그런스저널코리아에 수록된 기사입니다. 이 기사의 전체 내용은 프레그런스저널코리아 2018년 7월호에서 확인하실 수 있습니다.

 



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