벌통속 벌집은 왜 육각형의 모양으로 만들어져 있나요?
벌통속 벌집은 왜 육각형의 모양으로 만들어져 있나요?
보통 육각형이 벌 입장에서도 만들기가 힘들텐데 무슨 이유에서 이런 모양을 하게 되었나요?
안녕하세요.
육각형은 삼각형이나 사각형과 비교했을때 같은 면적을 덮는데 필요한 재료(벌집의 경우 왁스)를 적게 사용하면서도 공간을 가장 효율적으로 채울 수 있는 형태입니다. 사각형이나 다른 다각형을 사용할 경우, 불필요한 공간이 발생하거나, 왁스를 더 많이 사용해야 하는 등의 비효율성이 생깁니다.
육각형은 각 모서리가 균등하게 힘을 분배할 수 있는 형태로, 이는 벌집에 구조적 안정성을 부여합니다. 이 구조는 외부 충격에 대한 저항력을 높이고, 꿀벌과 유충의 무게를 지탱하는데 필요한 강도를 제공합니다. 또 주어진 공간에 대하여 왁스 사용을 최소화하면서도 많은 양의 꿀을 저장할 수 있도록 해줍니다. 벌은 왁스를 만드는데 상당한 에너지를 소비하기 때문에, 왁스 사용을 최소화하는 것은 에너지 절약 측면에서 매우 중요합니다.
이러한 육각형 구조는 수백만년에 걸친 진화의 결과로, 꿀벌이 환경에 가장 잘 적응할 수있는 구조적, 경제적 전략을 선택한 결과로 볼 수 있습니다. 꿀벌은 본능적으로 이러한 패턴을 만들어내며, 이는 생존과 번식에 직접적으로 기여합니다.안녕하세요. 김채원 전문가입니다.
자연이나 인간이 만든구조물중 가장 안정적인 구조는 삼각형으로 트러스구조 라고도합니다.
하지만 벌집의경우 집안에 유충이나 먹이를 담아두는 공간으로 활용해야하기때문에 삼각형보다는 삼각형 여섯개가 모여있는 육각의 형태가 안정적입니다.
또한 육각형은 거의 원형에가까워 내부공간을 활용하기좋고 집을 구성했을때 빈칸이 거의없는 모습을 볼수있어 공간효율성이 극대화되는 구조이기도합니다.
그래서 벌들은 육각형의 집을짓고 내부를 채워나가며 크기를 넓혀가면서 생활합니다.
벌집이 육각형 모양인 이유는 공간과 자원을 가장 효율적으로 활용하기 위해서입니다. 육각형은 원에 가까운 모양으로 공간을 낭비하지 않고 면적을 최대한 활용할 수 있으며, 동일한 양의 재료로 많은 저장 공간을 만들 수 있습니다. 또한 육각형은 벌들이 꿀과 애벌레를 저장할 수 있는 안정적인 구조를 제공합니다. 다른 다각형보다 만들기 쉽고, 튼튼한 구조를 유지하면서도 벌들이 최소한의 밀랍으로 최대의 공간을 확보할 수 있는 최적의 형태입니다.
안녕하세요.
사실 원래 벌이 만든 벌집의 모양은 육각형이 아닙니다. 진화론으로 유명한 찰스 다윈은 벌집의 구조에 대해서 “육각형 벌집은 낭비가 전혀 없는 완벽한 구조물이다.”라는 찬사를 한 적이 있는데요, 벌집의 육각형 구조는 매우 안정적이고, 재료에 비해 넓은 공간을 얻을 수 있어 경제학적으로 완벽한 구조물이라는 말입니다. 하지만 영국 카디프대 부샨 카리할루가 박사팀은 벌집의 육각형 구조가 표면장력에 의해 만들어진다는 사실을 밝혀내 네이처에 발표한 바 있습니다. 연구팀은 벌이 만들고 있는 벌집에 연기를 불어넣어 벌들을 내쫓은 뒤 내부 구조를 관찰해본 결과 갓 만들어진 공간은 원형모양이라는 사실을 발견했으며, 반면 만들어진지 며칠이 지난 공간은 육각형의 모양을 띄고 있는 것으로 나타났습니다. 원형이었던 공간이 며칠 만에 육각형으로 변한 것에 대해 연구진은 ‘표면장력’ 때문이라고 설명했는데요, 일단 벌들이 원형모양의 벌집을 만들고 나면 체온을 이용해 밀랍을 가열시키는데요, 밀랍의 온도가 45℃에 이르면 말랑말랑한 상태가 되는데, 이 때 다른 공간의 면 3개가 맞닿아 있는 부분에서 표면장력이 작용하면서 육각형 모양으로 변한다는 것입니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 정육각형이 주는 장점 때문입니다. 정육각형은 붙여놓았을 때 서로 많은 변이 맞닿아 구조적으로 안정적이며 재료에 비해 넓은 공간을 얻을 수 있습니다. 감사합니다.