[사이언스카페] 꿀벌 떼 날면 천둥보다 강한 전기 흐른다

1미터당 100~1000볼트 전압 발생
천둥 치는 구름, 모래 폭풍보다 강해

꿀벌에서 전기가 발생하는 모습의 상상도. 꿀벌이 떼 지어 날면 날개가 마찰할 때 발생하는 정전기가 모여 천둥 구름보다 강한 전기가 발생하는 것으로 나타났다./영 브리스톨대

꿀벌이 떼 지어 날면 천둥이 치는 구름보다 강한 전기가 발생하는 것으로 나타났다. 날개를 움직일 때 발생하는 정전기가 모여 전압을 급상승시킨다는 것이다.

영국 브리스톨대의 다니엘 로버트 교수 연구진은 25일 국제 학술지 ‘아이사이언스(iScience)’에 “양봉 꿀벌(학명 Apis mellifera)이 떼를 지으면 1m당 최고 1000볼트의 전기를 발생시키는 것을 확인했다”고 밝혔다.

◇꿀벌 날개 마찰로 정전기 발생

꿀벌들은 수가 늘어 벌집이 비좁아지면 새집을 찾아 나선다. 이때 수많은 벌이 떼를 지어 난다. 연구진은 꿀벌 떼가 날면 대기 중에 1m당 100~1000볼트의 전기가 발생하는 것을 관측했다. 이는 맑은 날 구름이나 천둥 치는 뇌우(雷雨), 모래폭풍이 발생할 때 전기보다 높은 수치라고 연구진은 설명했다.

꿀벌 떼가 만든 전기는 정전기 때문이다. 두 물체가 마찰하면 전자가 이동한다. 이러면 한쪽은 (+)전기, 다른 쪽은 (-)전기를 띤다. 이로 인해 전압 차가 발생한다. 꿀벌이 날개를 1초에 230번씩 움직이면 마찰로 정전기가 발생한다고 설명했다. 풍선을 옷에 문지르면 정전기가 발생해 머리에 대면 머리카락이 일어서는 현상과 같다.

정전기는 문고리를 잡을 때 손이 찌릿하는 정도의 충격만 주지만 때로는 엄청난 결과를 초래하기도 한다. 뇌우 속의 얼음 입자가 마찰하면 번개가 친다. 마찬가지로 작은 꿀벌이지만 떼를 지어 날면 정전기가 모여 뇌우보다 강한 전기가 발생한다는 것이다.

사막메뚜기는 면적 1㎢당 8000만 마리까지 모여 3만5000명이 먹을 식량을 하루에 먹어치운다. 메뚜기 떼도 대기 중에 강한 전기를 형성할 것으로 추정됐다./FAO

◇국지적 날씨에 영향 줄 수도

논문 제1저자인 브리스톨대 엘러드 헌팅 박사는 “최근에야 생물학과 정전기장이 밀접하게 연결돼 있으며, 토양 미생물과 꽃가루받이 곤충에서 곤충 떼와 전 지구적 전기장에 이르기까지 다양한 공간에 예상치 못한 연결이 많다는 것을 발견했다”라고 밝혔다.

공동 저자인 브리스톨대 리암 오라일리 박사는 “곤충 떼가 대기 전기에 미치는 영향은 밀도와 크기에 달렸다”며 “가상실험에서 군집 밀도가 훨씬 높은 메뚜기 떼는 꿀벌보다 더 강한 전기를 발생시킨다고 추산됐다”고 밝혔다.

아프리카에서는 해마다 엄청난 메뚜기떼가 발생해 농작물에 큰 피해를 준다. 유엔 식량식량농업기구(FAO)에 따르면 사막메뚜기는 면적 1㎢당 8000만 마리까지 모여 3만5000명이 먹을 식량을 하루에 먹어치운다.

연구진은 꿀벌이나 메뚜기, 나비가 떼를 지어 이동하면서 대기 중에 발생시킨 전기가 국지적으로 날씨에 영향을 줄 수 있다고 밝혔다. 전기가 먼지나 환경오염물질이 움직이는 방향도 바꿀 수 있다. 연구진은 꿀벌 떼가 만든 전기가 먹잇감을 찾는 것을 돕고, 거미 같은 작은 생물을 공중에 끌어올려 먼 곳으로 이동시키는 효과도 발생한다고 추정했다.

참고자료

iScience, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.isci.2022.105241

- Copyright ⓒ 조선비즈 & Chosun.com -