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학술저널
저자정보
김민서 (세종과학예술영재학교) 김수진 (세종과학예술영재학교) 김명희 (세종과학예술영재학교)
저널정보
한국과학영재교육학회 과학영재교육 과학영재교육 제15권 제1호
발행연도
2023.4
수록면
196 - 204 (9page)

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잠자리 수채는 물 속에서 길게 접힌 아랫입술을 순간적으로 뻗어 먹잇감을 낚아챈다. 수채 아랫입술은 그 형태학적 특징에 따라 크게 국자형(scooped)와 주걱형(flat)으로 구분되며 각각의 특징을 가장 잘 대표하는 밀잠자리(O. albistylum) 와 왕잠자리(A. parthenope)를 선정해 연구에 사용하였다. 이번 연구는 수채의 사냥에서 나타나는 생체역학적 특징을 두 가지 아랫입술 형태에 따라 분석하고 비교하는 것을 목표로 했으며 세부 목적에 맞게 나눈 3가지 탐구를 진행했다. 첫째로, 아랫입술구조에 대한 정량적 분석을 위해 아랫입술 해부 후 각 부위의 길이, 질량과 관절 펼침각을 측정했다. 분석 결과, 국자형 아랫입술은 3차원적 구조로 인해 관절 펼침각에 제한이 생김을 확인하였다. 둘째로, 수채의 사냥영상을 Tracker program으로 분석했으며 아랫입술 속도, 가속도와 같은 물리량을 구하였다. 그 결과, 아랫입술을 펼칠 때 밀잠자리는 평균 0.4m/s, 왕잠자리는1.5m/s의 속도를 내는 것을 확인했다. 셋째로, 앞선 탐구 결과를 종합해 두 가지 생체역학적 분석을 시도했다. 사냥 시 아랫입술이 내는 힘의 계산과 사냥 중 아랫입술에 가해지는 물의 저항을 추정한 것이 그 둘이며 각각을 위해 뉴턴 제 2법칙과 감쇠진동 종말속도 식을 사용했으며 왕잠자리가 밀잠자리보다 25배 큰 힘을 내는것을 확인하였다. 이번 연구의 결과로 밀잠자리와 왕잠자리의 사냥 특성에 대한 구체적인 설명을 제시할 수있을 뿐 아니라 선행연구에서 시도된 적 없었던 아랫입술 형태 기반의 생체역학적 분석을 수행한 점에서 의의를 갖는다.
#잠자리 #아랫입술 #국자형 #주걱형 #생체역학 #dragonfly #labium #scooped #flat #biomechanical

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