안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
전기뱀장어가 수백 볼트에 달하는 강력한 전기를 발생시킬 수 있는 비결은 몸의 80% 이상을 차지하는 전기세포가 수천 개 이상 직렬 및 병렬로 연결된 생체 배터리 구조를 갖추고 있기 때문입니다.
전기뱀장어의 몸 내부에는 근육 세포가 변형되어 만들어진 원반 모양의 전기세포가 빽빽하게 들어차 있습니다. 평상시에는 세포 안팎의 나트륨 이온과 칼륨 이온 펌프 작용에 의해, 세포 내부는 음(-)전하를 띤 안정된 상태를 유지하다가 신호 전달상태에서 뇌에서 방출 명령이 내리면 신경전달물질이 분비되면서 전기세포의 한쪽 면에 있는 나트륨 통로가 열리면, 나트륨 이온이 세포 안으로 순식간에 쏟아져 들어가며 세포의 한쪽 면만 +60mV로 전위가 탈분극되면서 자극을 받지 않은 반대쪽 면과 자극을 받은 면 사이에 순간적으로 전위차가 생겨납니다.
세포 하나가 만드는 전압은 0.15V에 불과하지만, 전기뱀장어는 이를 거대한 회로로 구성하여, 건전지를 이어 붙이듯, 전기세포 5,000~6,000개 이상이 머리에서 꼬리 방향으로 직렬로 길게 줄지어 배치되어 있습니다. 이 직렬 구조 덕분에 순간적으로 600~800V에 달하는 강력한 고전압을 만들어냅니다. 이러한 직렬 세포 기둥들이 다시 수십~수백 줄로 병렬로 배치되어 있어, 먹이를 마비시키기에 충분한 전류를 함께 방출할 수 있습니다.