학문
색다른콜리160
새들은 겨울어 추위를 어트케 극복해서 날까여?
사람들은 겨울에 달리기하며는 찬ㄱ
바람 때무네 더힘든데여.
새들은 그런 겨울에도 날아다니던데여. 속도가 달리기보다도 반를턴데 어트케 겨울에 날아다니는건지 궁금해여?
5개의 답변이 있어요!
새들은 깃털 사이에 형성된 공기층을 이용해 열 손실을 차단하며 다리의 원더네트라는 특수한 혈관 구조를 통해 차가워진 피가 몸으로 들어가기 전 온도를 높여 체온을 유지합니다. 깃털은 매우 효율적인 단열재 역할을 하여 고속 비행 시 발생하는 차가운 바람으로부터 몸을 보호하고 비행 근육의 수축을 통해 스스로 열을 발생시켜 에너지를 공급합니다. 겨울철에는 평소보다 많은 양의 먹이를 섭취하여 지방을 축적하고 이를 연소시켜 비행에 필요한 동력을 얻으며 일부 종은 밤에 신진대사를 급격히 낮추는 가사 상태를 통해 에너지를 보존하기도 합니다. 사람의 피부와 달리 깃털은 외부 기온의 직접적인 영향을 최소화하는 물리적 장벽이 되므로 저온 환경에서도 비행이 가능합니다.
채택 보상으로 202베리 받았어요.
채택된 답변안녕하세요.
새들이 겨울의 차가운 공기 속에서도 비행을 유지할 수 있는 이유는 체온 유지 시스템과 비행 근육의 열 생산, 그리고 깃털 구조에 의한 것입니다. 인간의 경우에는 겨울에 달릴 때 차갑고 건조한 공기에 의해 호흡기와 근육이 쉽게 피로해지지만, 새들은 애초에 고온의 체온과 높은 대사율을 유지하도록 진화해 있기 때문에 같은 조건에서도 훨씬 안정적으로 활동할 수 있습니다. 이때 가장 중요한 요소는 체온인데요, 대부분의 새는 체온이 약 40도에서 42도 정도로 인간보다 훨씬 높습니다. 이 높은 체온은 비행 근육에서 지속적으로 열을 생산하기 때문에 유지될 수 있으며, 날개를 움직이는 근육은 매우 발달해 있고 에너지 소비가 큰데, 이 과정에서 발생하는 열이 일종의 난방 역할을 한다고 보시면 됩니다. 또한 깃털의 단열 효과도 큰데요, 참새나 오리 같은 새들을 보면 겨울에 몸이 둥글게 부풀어 보이는데, 이는 깃털 사이에 공기층을 형성하여 열이 빠져나가는 것을 막기 때문입니다. 공기는 열전도가 매우 낮은 물질이기 때문에, 이 공기층이 일종의 단열재 역할을 하여 체온을 효과적으로 유지해 줍니다. 마지막으로, 새의 호흡기관은 인간과 달리 공기가 한 방향으로 흐르는 구조를 가지고 있어서 산소를 매우 효율적으로 흡수할 수 있습니다. 따라서 겨울철의 차갑고 산소 밀도가 낮은 공기에서도 근육 활동에 필요한 에너지를 충분히 공급받을 수 있고, 다리와 발에서는 열이 쉽게 빠져나가지 않도록 혈관이 서로 열을 교환하는 구조를 가지고 있어 체온 손실을 최소화합니다. 감사합니다.
새들이 겨울 추위에서도 빠르게 날 수 있는 이유는 완벽한 방한 설계 덕분입니다.
우선 촘촘한 깃털 사이에 공기층을 가두어 체온을 유지하며, 기름샘의 액체로 방수 처리를 해 몸이 젖지 않게 보호합니다. 또한 새들의 체온은 40~42도로 사람보다 높아 추위에 강하며, 날개짓을 할 때 근육에서 발생하는 열이 난로 역할을 합니다.
특히 다리에는 대향류 열교환 시스템이 있어 차가운 피가 몸으로 가기 전 따뜻하게 데워지며 열 손실을 막습니다.
게닥 겨울에는 평소보다 더 많이 먹어 지방을 두툼하게 축적하고, 잘 때는 몸을 웅크려 노출 부위를 최소화하죠.
결론적으로 고성능 단열재인 깃털과 효율적인 혈관 시스템 덕분에 새들은 영하의 온도에서도 비행이 가능한 것입니다.
안녕하세요. 김민구 전문가입니다.
새들은 겨울 비행을 위한 여러 가지 적응 구조가 있어요.
우선 체온 유지 시스템이 탁월해요. 새는 체온이 40~42도로 사람보다 높아요. 깃털 구조가 핵심인데 겉깃털은 바람을 막고 속깃털(솜털)은 공기층을 가둬서 단열재 역할을 해요. 패딩 점퍼 원리가 바로 새 깃털에서 따온 거예요. 겨울이 되면 솜털 양이 늘어나서 보온력이 더 강해져요.
새 발에는 체온 유지를 위한 역류열교환 시스템이 있어요. 따뜻한 동맥피가 내려갈 때 차가운 정맥피와 나란히 흐르면서 열을 교환해요. 발로 가는 피가 미리 식혀지고 돌아오는 피가 데워지는 구조라서 발이 차가워도 몸 전체 체온 손실이 최소화돼요. 그래서 새가 눈 위에 앉아도 멀쩡한 거죠.
새들에겐 차가운 공기가 오히려 유리해요. 찬 공기는 따뜻한 공기보다 밀도가 높아요. 밀도가 높을수록 날개가 더 큰 양력을 받아서 비행 효율이 높아져요. 사람은 차가운 바람에 힘들지만 새는 오히려 더 잘 날 수 있는 조건이 되는 거예요.
그래도 힘들긴 할꺼에요. 겨울에 먹이가 줄어서 에너지 확보가 어려워지기 때문에 많은 새들이 체지방을 미리 축적하거나 철새처럼 따뜻한 곳으로 이동하는 거랍니다.
감사합니다.
안녕하세요. 이중철 과학기술전문가입니다.
먼저 새들이 겨울에도 잘 날아다니는 데에는 크게 아래의 두 가지를 동시에 활용하고 있기 때문이라고 생각하면 적절하답니다.
바로,
'몸을 엄청 잘 따뜻하게 유지하는 구조'와
'비행이 차가운 공기를 덜 힘들게 만들어주는 비행 효율'
입니다.
사람이 겨울에 달릴 때에는 팔·다리·얼굴이 그대로 바람을 맞는 반면, 새는 몸 전체를 거의 '완전 밀착패딩+바람막이'로 쌓아서 비슷한 온도·바람 속에서도 체온 손실이 훨씬 적어요.
1. 새 몸이 겨울에 따뜻한 이유
1) 깃털 = 고급 패딩 + 방수코트
새는 겹겹의 깃털 아래에 솜털이 있어서, 그 사이에 공기층을 가둘 수 있고 이 공기층이 단열재 역할을 합니다.
꼬리 근처 기름샘이 분비하는 기름을 입으로 묻혀 깃털을 방수 처리하기 때문에, 눈·비·습기가 체온 유지를 깨뜨리지 않아요.
2) 다리·발의 냉각 시스템
새의 다리는 얇고 살점이 적어 예열을 덜 해도 되고, 다리 혈관이 동·정맥이 그물처럼 얽혀 있어서 열교환이 일어납니다.
따뜻한 동맥혈이 내려가면서 차가운 정맥혈과 열을 나누고, 다시 몸으로 돌아오는 피는 덜 식어 있어서 몸통은 40도대, 발은 차가운 채로 유지됩니다.
3) 빠른 신진대사 + 에너지 관리
새 평균 체온은 약 40℃ 전후로, 사람보다 높고, 비행 근육이 강하게 발달해 있어 짧은 시간에 많은 에너지를 낼 수 있구요.
겨울에는 깃털을 부풀려서 체적을 줄이고, 몸을 둥글게 말아 접촉 면적을 줄이며, 참새·박새처럼 무리를 지어 몸을 맞대는 '군집 보온'으로 열을 절약해요.
2. 새가 '차가운 바람 속 비행'을 잘 버티는 이유
- 사람이 달릴 때는 몸 전체가 바람 저항을 고르게 받고, 아무리 땀을 흘려도 열 손실이 클수록 차가워집니다.
- 하지만, 새는 구조와 비행 방식이 이와 완전히 다릅니다.
1) 비행 효율이 높아서 비슷한 거리로는 사람보다 덜 힘들게 날 수 있다
가벼운 중공 뼈, 큰 가슴 근육, 비대칭 날개 구조 덕분에 새는 적은 에너지로 오래 날 수 있습니다.
날개가 공기를 밀어내면서 양력과 추력을 동시에 생성하기 때문에, 사람처럼 심장·폐만 힘들게 굴리는 방식보다는 체력 효율이 더 좋습니다.
2) 몸이 둥글고, 앞쪽이 뾰족해서 공기 저항이 상대적으로 적다
새들은 몸을 앞·옆으로 둥글게, 뒤쪽은 좁게 만들어 항력(공기 저항)을 줄이고, 깃털이 매끄럽게 공기를 흐르게 해서 바람 때문에 열이 빨리 빠지지 않게 합니다.
어떤 새는 날개 끝을 뾰족하게 해서 와류를 줄여 더 빠르게 날 수 있고, 빠른 비행이라도 체온이 급격히 떨어지지 않는 구조를 가지고 있습니다.
3. 사람 달리기 vs 새 비행의 느낌 차이
1) 사람의 달리기
큰 체중·많은 몸통 면적·베어한 피부가 공기에 직접 노출되어, 추위+바람이 겹치면 체온이 빠르게 떨어지고, 호흡량·심박수가 크게 증가해 '세상 힘들다'라는 느낌이 됩니다.
2) 새의 비행
깃털로 몸 전체가 싸여 있어서 차가운 공기와 직접 접촉하는 면적이 적고,
빠른 비행으로 생긴 바람은 오히려 체온을 빠르게 떨어뜨리지 않도록
즉, 고속일수록 짧은 비행/이동으로 정리하거나, 깃털 부풀리기·깃털 수축 등으로 순간적으로 보온을 조절하는 등 '조절형 난방'을 잘 활용하고 있습니다.
정리하자면,
새는 깃털·열교환·군집·빠른 신진대사로 몸을 쉽게 차갑게 되지 않게 하고, 비행 효율이 좋고 공기 저항이 적어 바람을 맞아도 사람처럼 '체감이 힘들게' 느끼지 않는 경우가 많습니다.