일본산업뉴스요약

진화의 문
Biomimetics (상)
생명력이야말로 돌파력 – 기술혁신 모방에서

생물의 진화과정에서 터득해온 생물체의 구조와 습성을 해석하여, 제품개발에 이용하는 「바이오미메틱스 (생체모방)」. 이 대응에 일본의 제조업이 새롭게 주목하고 있다. 기술과 디자인의 성숙화가 진행되고, 혁신적인 제품이 탄생되기 어렵다. 곤충이나 새, 식물이 생존경쟁에서 살아남기 위해 진화되어온 특징을 배워서, 돌파구를 연다.

가나가와현에 있는 대형메이커의 공장주차장에, 금년 초에 번듯한 경비초소가 설치되었다. 외벽은 나무 결 모양의 콘크리트. 무늬는 새겨져 있는데 잘 보면 표면에 얼룩이 없다.콘크리트 표면에도 작은 구멍이 없고, 나무 결이 잘 재현되어 있다. 그 열쇠는 물을 튕기는 연잎에 있었다.

-- 절대로 오염되지 않는 잎 --      
이 콘크리트를 굳히는데 사용한 것이, 시미즈건설(淸水建設)이 최근 개발에 성공한「아트형 거푸집」으로 연잎의 발수기능의 가공을 처리한 목재로 되어있다. 흙탕물의 연못이나 늪에 생식하는 연이지만, 잎은 절대로 더러워지지 않는다. 다공성의 미세구조에 의해, 물방울을 고체표면에 접하는 각도가 150도 이상이 되는 초 발수상태가 생겨나, 표면장력으로 둥글게 된 물방울이 오염을 닦으면서 굴러 떨어지기 때문이다.

아트 형 거푸집은, 이 연잎의 구조를 모방하고 있다. 물을 떨어뜨리면, 순식간에 똥그란 물방울이 되어 굴러 떨어지는 현상은,  콘크리트의 액체라도 동일하다. 콘크리트를 부어 넣는 도중에 콘크리트의 거푸집에 부착하지 않고, 매끄럽게 표면을 이동하여 간다.

일반적인 거푸집이면, 부어 넣은 콘크리트가 목재에 딱 붙어서, 세게 흔들어도 공기가 잘 빠지지 않는 반면, 아트형 거푸집은 「가볍게 두드려주는 것만으로도 기포가 위로 빠진다」(기술연구소 주임연구원). 매끄러운 표면의 콘크리트는 디자인적으로도 미려해서 수요가 늘어나고 있다고 한다.

경영재건 중의 샤프가 4월에 발매한 선풍기에는 2종류의 나비의 날개구조가 숨어져 있다. 가격은 2만 5천엔 정도로 비싼 편이지만, 가전양판점에서는 지명되어서 판매가 눈에 띄고 있다고 한다.

동사가 나비의 날개를 모방해서 만든 선풍기는 이번이 2대째이다. 초대에는 날개 짓에 무리가 없고, 2천Km 이상의 장거리 비행이 가능한 ‘아사기마다라( Parantica sita)’의 날개를 모방했다. 선풍기의 날개에 잘록함을 넣음으로, 같은 풍량으로 소비전력을 1/3로 하였다.

2대째는 ‘아게하’의 날개에 있는 꼬리부분의 돌기구조를 넣었다. 「연에 꼬리를 붙여서 비행을 안정시키는 것 같이, 아게하도 꼬리에 의해 날개 짓에 안정감을 준다고 들었다」고 오오쯔까 요소개발부장은 말한다. 실제로 구조를 채용해 보니까, 풍량은 종래보다 16% 향상되고, 편차가 적은 매끄러운 송풍이 가능해졌다.

샤프가 생물의 구조를 백색가전에 본격적으로 채용한 것은 10년 전부터다. 오오쯔까부장이 당시, 가전의 성능향상에 고투하고 있을 때, 때때로 생물학 학회에 출석할 기회를 얻었다. 자극을 받아서 ‘아호우’라는 바닷새의 날개를 참고로 에어컨 실외기를 만들었을 때, 소비전력이 20% 정도 줄었다.

고양이 혀의 구조를  모방한 사이클론 청소기의 압축기구, 돌고래의 꼬리 지느러미를 참고로 한 세탁기의 회전부 --. 지금까지 26품종으로 22종류의 생물의 특징을 채용해 왔다.

-- 다빈치는 새를 --
「오랫동안 도태의 역사를 벗어나서 현존하는 생물은, 현명하게 터득해온 기능을 갖고 있다」(오오쯔까 부장). 10명 정도의 상품개발이 상품개발을 위해 새로운 생물 찾기에 매일을 분주하게 지내고 있다.

바이오미메틱스의 생각은 오래 전부터 있었고, 레오나르도 다빈치가 새를 참고로 비행기를 설게한 것은 유명하다. 일본에서도 화학섬유의 기술진척은 「실크나 양모의 특성을 모방하는 노력이 쌓아온 역사」(Teijin Frontier의 후쿠나가 Apperal Material 개발부장).

그리고, 이제 와서 「다시금 기업이나 연구기관이 바이오미메틱스에 주목하는 경향이 보인다」(도레이 경영연구소 마스다 에코노미스트). 열을 받기 시작한 배경에는, 전자현미경의 성능과 IT 에 의한 해석능력의 향상이 있으나, 연구개발현장의 심리적인 요인도 빠뜨릴 수 없다.

코스트경쟁력에서는 신흥국이 우위이고, 국제경쟁력을 유지하는 수단으로는 제품의 혁신성이 추구되고 있다. 특기로 갖고 있던 기술 만으로의 신제품개발에 한계가 보이기 시작했다. 연구실을 벗어나 자연에서 배우는 발상의 전환이 바이오미메틱스의 발흥의 바닥에 있다.    

일본에서 세계에 자랑할 상품이 나오지 않고 있다는 것이 슬프지만, 숲과 바다, 하늘에 친한 이웃과 함께 관심을 가져보는 것이 제조(모노즈쿠리)의 부흥의 기폭제가 될지도 모르겠다.

 -- 끝 --