모든 벌집이 육각형인 이유가 무엇인가요?
안녕하세요.
사각형도 아니고 삼각형도 아니고
왜 많은 도형죽에 하필 육각형으로 모든 벌들이
벌집을 짓는 건가요??????????
모든 벌집이 다 육각형인 이유가 무엇인가요??????
안녕하세요~
벌집의 육각형은 최소한의 재료로 최대한의 공간을 확보하는 가장 경제적인 구조다. 동시에 가장 균형 있게 힘을 배분하는 안정적인 구조이기도 하다.
정육각형 모양의 구조물은 평면에 서로 붙여놓았을 때 변이 맞닿아 있어 빈틈이 없기 때문이다.
물론 정삼각형, 정사각형도 틈이 생기지 않기는 마찬가지다. 하지만 정삼각형의 경우 벽면을 이루는 재료가 많이 필요하고 공간도 좁다. 또 정사각형은 외부의 힘이나 충격이 분산되지 않아 쉽게 비틀리거나 찌그러져 변형되기 쉽다.
그러나 속이 빈 정육각형은 외부의 힘이 쉽게 분산되는 구조여서 견고할 뿐 아니라 안정적이다.
수학적으로 둘레의 길이가 일정할 때 넓이가 최대가 되는 도형은 원이다. 물론 한 개당 넓이는 원이 가장 넓겠지만 원을 여러 개 이어붙이면 사이사이에 못 쓰는 빈 공간이 생기기 때문에 효과적으로 공간을 활용할 수 없다. 육각형의 벌집은 벌집 무게의 무려 30배나 되는 양의 꿀을 저장할 수 있을 정도로 공간 활용도가 높다.
F1에서 육각형 벌집구조를 찾아봐~ (KISTI의 과학향기 칼럼, KISTI)라는 곳에서 좋은 정보가 있어서 가져왔습니다.
자연계에서는 평면을 빈틈 없이 메우는 정다각형으로는 정육각 형의 꼴의 것이 대부분이다.
자연이 육각형을 좋아하는 이유는 액체의 표면에 나타나는 힘의 작용, 그밖에 바람이나 물의 복잡한 작용 등 여러 가지를
꼽을 수 있다.
벌집은 질서 정연하게 배열된 육각형 모양의 작은 칸들로 이루 어져 있다. 벌집은 아주 기묘할 뿐 아니라 재료와 공간도
아주 유용하게 이용되었다. 벌집과 같은 이런 기묘한 육각형은 일찍부터 사람들의 이목을 끌었다.
기원후 3세기에 알렉산드리아에서 살았던 그리스의 수 학자 파퍼스가 남긴 '"수학집성"이라는 책에는
'꿀벌의 집에 관한 이야기'라는 대목이 있는데, 거기에는 다음과 같은 구절이 있다.
"꿀벌은 천국으로부터 꿀이라는 신들의 음식 일부를 얻어서 인 류에게 날라다 준다.
이처럼 귀한 꿀을 땅바닥이나 수목, 그밖 의 마시기 사나운 곳에 함부로 부어넣는 것은 적당치 않다.
그 래서 꿀벌들은 본능적으로 최대의 각을 가진 정육각형을 택했지 만, 이 형태는 다른 둘보다 훨씬 많은 꿀을 채울 수가 있다.
" 어떤 사람들은 이렇게 말하고 있다. '육각형 모양의 구조물은 자연법칙의 일종이다.
원기둥 모양의 물체는 어떤 것이나 모두 사면으로 압력을 받을 때 단면이 육각형으로 된다.
역학적으로 볼 때 육각형이 제일 안정적이다.
벌집은 지을 때 서로 압력을 받아 육각형으로 되었다.' 그러나 육각형인 모양의 벌집들은 한데 이어져 있기 때문에
서 로 압력을 주지 못한다. 그러므로 벌집은 처음부터 육각형으로 된 것이다.
벌들이 정육각형을 만드는 이유는 재료를 되도록 아끼겠다 는 '경제원칙'을 그것들이 무의식적으로 터득하게 된 결과일 것 이다.
일벌의 몸에서 분비되는 밀랍으로 육각형의 가장 안정된 벌집 을 만든다. 벌집을 짓는 일에 참가할 일벌들은 일시에 많은 꿀을
섭취하고 24~36시간 벌집이 지어질 주변에 조용히 머물다가 밀납을 분비 하여 벌집을 짓는다.
벌집의 두께는 약 2.54㎝이고 육각형이며 양면에 위치한다. 벌방의 크기는 일벌방 · 수벌방 · 왕대에 따라 차이가 있다.
벌집은 수학자들에게 하나의 발견을 주었을 뿐 아니라 재료공학 기술자에게, 특히 비행기 구조 연구자들에게도
발명의 암시 를 주었다.
비행기 구조 연구자들은 재료를 절약하고 비행기 무게를 줄이기 위하여 '벌집식 사이층' 구조물을 창조하였다.
이 런 구조물은 속이 비고 두 끝이 금속관으로 고정되어 있기 때문 에 속이 비지 않은 구조물보다 강도가 높고
무게도 속이 비지 않은 구조물의 몇 분의 1밖에 안되며 소리나 열을 격리시키는 성능도 좋다.
물론 다른 공예에서도 '벌집식 사이층' 구조물은 큰 우수성을 나타내고 있다. "끝"
* 출처 : 지식올
벌집이 육각형인 이유!
처음부터 육각형으로 만들어지는 것은 아니며 처음에는 동그랗게 모양이 만들어지다가 벽면이 마르면 점점 육각형의 모양이 된다고 합니다.
이렇게 하는 것은 육각형구조는 다른 도형에 비하여 공간이 넓어 벌들의 이동이 보다 편리하게 되며 안정적인 구조가 될 수 있습니다.
또한 외부의 압력이 있을경우에도 쉽게 무너지지 않는다는 장점이 있으며
육각형구조가 서로 맞닿아 있어 외부 압력을 분삭하는 안정적인 구조가 된다고 합니다.
동시에 많은 양의 꿀을 저장하더라도 쉽게 무너지지 않을 수 있죠.
이러한 정육각형의 벌집은 벌집 무게의 약 30배 정도나 되는 꿀을 저장할 수도 있다고 합니다.
