벌집구조를 왜 육각형으로 만드는 걸까요?
안녕하세요
말벌들은 아니지만, 대부분의 꿀벌의 경우 벌집을 육각형 구조로 해서
만드는데요
이렇게 만드는 이유가 있을까요?
육각형으로 만들면 튼튼하고, 구조적으로 안정해서 이렇게 만드는건가요?
안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.
둘레의 길이가 같으면서 넓이가 최대가 되는 도형은 원임을 추측할 수 있다. 한정된 재료를 가지고 최대한의 꿀을 담을 수 있는 도형을 그려야 하는 꿀벌에게는 원이 가장 적합해 보인다.
그런데 원은 여러 개를 이어 붙이면 틈새가 생기기 때문에 공간의 낭비가 생기게 된다. 그 틈 사이로 바람이 지나가 온도가 떨어질 수도 있고, 물이나 먼지 등이 차거나 적들이 파고들 수도 있다. 따라서 최소의 재료로 가장 튼튼한 최대의 공간을 만들기 위해서는 정육각형이 가장 알맞다. 만일 벌이 한 마리씩 단독 생활을 하는 곤충이라면 벌집은 원(실은 원기둥)이 되었을 것이다. 물론 극도로 효율적인 집을 짓는 꿀벌의 본능은 수학이 아닌 오랜 '자연선택'의 결과이지만.
출처:네이버지식백과
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
벌이 지능적으로 이런 설계를 하면서 육각형을 만드는지는 모르겠지만..과학적으로 효율성과 경제성은 탁월하다고 합니다.
육각형은 다른 다각형 도형보다 단위 면적당 최대 넓이를 확보하는 형태이고..넓은 벽면을 통해 많은 양의 껍질을 만들고, 알을 보관할 수
있답니다.
또한, 각 변이 서로 균등하게 배분,분산되어 있어서 힘을 고르게 분산시켜 안정적인 구조이며..내구성이 좋습니다.
그리고..육각형의 각변을 최대한 활용할 수 있기에 적은 재료로 공간을 최대한 만들 수 있다는 경제성도 있구요
일관된 형태로 벌집구축에 용이함도 있죠...벌도 참 똑똑하죠? ㅎㅎ
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.
정확히는 처음부터 육각형으로 만들어지는 것이 아닙니다. 초기에는 각 방을 원형으로 만듭니다. 그런 후 벌의 체온으로 밀랍으로 된 집이 물렁해지는데 그때 인접한 방 사이에 벽이 표면장력에 의해서 각이져 육각형이 되는 것입니다. 이는 영국의 한 연구팀에 의해서 밝혀진 것으로 벌이 집을 만든 직후 몇 일간 원형이던 것이 어느 정도 기간이 지난 후 육각형이 되는 것을 볼 수 있었다고 했습니다. 비슷하게 재현하기 위해서 원기둥형태의 플라스틱 빨대 다발에 열을 가했더니 벌집처럼 육각형 다발이 되는 것을 확인했습니다.
위와 같은 과정으로 만들어진 육각형의 벌집은 무게 효율적이고, 고르게 분산시키기 때문에 벌집 무게의 30배 가량의 꿀을 저장할 수 있습니다. 그리고 정육각형의 벌집은 공간 효율성도 매우 뛰어납니다. 집과 집 사이에 빈틈이 없으면서 공간의 내부는 정삼각형이나 정사각형에 비해 공간이 비좁은 부분이 없다는 것을 알 수 있습니다. 정리하면 벌집은 최소한의 재료로 최대한의 공간을 만들면서 구조적으로 매우 안정적인 형태입니다.
안녕하세요. 이종민 과학전문가입니다.
육각형 구조는 주어진 자원을 가장 효율적으로 활용할 수 있는 형태입니다. 벌들은 벌집을 만들 때 밀집된 셀을 생성하여 공간을 효율적으로 활용하고, 최소한의 외벽 면적으로 최대한 많은 셀을 만들 수 있습니다. 육각형은 다른 다각형보다 가장 많은 셀을 만들 수 있는 구조로 알려져 있습니다.
안녕하세요. 손호현 과학전문가입니다.
허니콤은 수직 및 수평방향에 대한 내구도가 굉장히 셉니다.
이를테면 허니콤으로 만든 골판지 구조물 위에 중형 승용차를 올려도 골판지 구조물은 변형이 없을 정도입니다.
이 때문에 군대에서 낙하산으로 각종 물자를 보급할 때 골판지 허니콤 포장은 필수이며,
각종 여객기 내벽에도 가볍고 튼튼한 허니콤이 많이 쓰입니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.
벌집구조는 육각형으로 만드는 것이 가장 효율적입니다. 육각형은 면적 대비 가장 작은 둘레를 가지는 도형이기 때문에, 벌집을 만들 때 가장 적은 양의 재료로 가장 많은 공간을 확보할 수 있습니다. 또한, 육각형은 접합력이 가장 강한 도형이기 때문에, 벌집이 무너지지 않도록 튼튼한 구조를 유지할 수 있습니다.
또한, 육각형은 벌들이 가장 효율적으로 벌꿀을 저장할 수 있는 모양입니다. 육각형의 벌집은 벌꿀을 저장하기에 가장 적합한 크기와 모양을 가지고 있으며, 벌들이 벌꿀을 저장하고 꺼내는 데 가장 편리한 구조를 가지고 있습니다.
육각형은 다른 다각형보다 가장 큰 면적을 가지면서도 가장 적은 재료로 만들 수 있는 형태입니다. 벌은 최소한의 외벽으로 최대한 많은 껍질을 만들기 위해 육각형의 구조를 선택합니다. 이로써 벌은 자원을 효율적으로 사용하고 자신들의 생존 확률을 높일 수 있습니다.
육각형은 다른 다각형보다 더 강한 구조를 가지고 있습니다. 벌집은 벌들과 그들이 생산하는 꿀과 애벌레 등을 지탱해야 하므로, 강한 구조가 필요합니다. 육각형의 모서리는 각 120도로 일정한 각도를 형성하여 각 면을 서로 균형있게 지탱하고 힘을 분산시킵니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
벌집이 처음부터 육각형 모양으로 만들어지는 것은 아닙니다 처음에는 동그랗게 만드는데 시간이지나 점차 벽면이 마르면서 육각형의 모양으로 변한다고 합니다 이렇게 변한 육가형 구조는 다른 모양에 비해 빈틈이 없고 매우 넓고 안정적이어서 외부의 압력이 있을경우에도 쉽게 무너지지 않는다고 합니다
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 벌집이 육각형인 이유는 공간활용 및 안정성이 제일 좋기 때문입니다. 일반적으로 삼각형으로 하면 안전하기는 하나 공간이 좁고 사각형으로 하면 외부 충격이 가해졌을때 틀어지너나 하기 때문에 안전성이 좋지 않고 오각형은 여러개의 오각형을 맞닿았을때 빈공간이 나오고 그럼 공간으로 인해서 안전성이 좋지 않습니다. 따라서 육각형이 맞닿으면 공간도 없고 안전하고 또한 공간도 매우 넓어서 육각형을 사용한다고 합니다.
