벌집이 육각형인 이유 — 벌은 수학자였다

“쌤, 해석은 되는데 무슨 말인지 모르겠어요.”

학생들의 그 질문에서 시작한 비타민영어클리닉 독해 배경지식 시리즈입니다.

벌집을 자세히 본 적 있어요?

꿀벌이 만드는 벌집, 가까이서 보면 신기한 게 있어요.

칸마다 모양이 정확히 똑같아요. 그것도 전부 육각형이에요.

왜 동그라미도 아니고, 네모도 아니고, 하필 육각형일까요? 사실 이건 수학 문제예요. 그리고 벌은 그 답을 수천 년 전부터 알고 있었어요.

벌에게 가장 소중한 건 밀랍이에요

벌집을 만드는 재료는 밀랍(wax)이에요. 벌이 몸에서 직접 만들어내는 건데, 만드는 게 엄청 힘들어요.

꿀 8kg을 먹어야 밀랍 1g이 나온다고 해요. 그러니까 밀랍은 벌한테 금처럼 귀한 자원이에요. 당연히 최대한 적은 밀랍으로 최대한 많은 꿀을 저장해야 해요. 그래서 벌집 모양이 중요해진 거예요.

삼각형, 사각형, 육각형 — 어떤 게 유리할까요?

빈틈없이 딱 맞게 붙일 수 있는 모양은 세 가지예요. 삼각형, 사각형, 육각형.

원은 아무리 촘촘히 붙여도 사이에 빈틈이 생겨요. 밀랍 낭비가 되니까 탈락.

그럼 세 가지 중에서 왜 육각형일까요? 핵심은 이거예요.

같은 넓이(area)를 둘러싸는 데 필요한 둘레(perimeter)가 육각형이 가장 짧아요.

쉽게 말하면 — 같은 양의 꿀을 담으면서, 밀랍은 제일 적게 쓰는 모양이 육각형이에요. 삼각형이나 사각형으로 같은 크기를 만들면 벽이 더 길어져요. 밀랍이 더 많이 필요하다는 뜻이에요.

벌은 이걸 어떻게 알았을까요?

수학자들이 이 사실을 수식으로 증명한 건 1999년이에요.

그런데 벌은 수천 년 전부터 육각형 벌집을 짓고 있었어요. 계산한 게 아니에요. 진화 과정에서 육각형이 가장 효율적이라는 걸 본능적으로 터득한 거예요. 밀랍을 아끼면서 꿀을 많이 저장하는 벌이 더 잘 살아남았고, 그 방식이 이어진 거죠.

육각형은 같은 넓이(area)를 가장 짧은 둘레(perimeter)로 둘러쌀 수 있는 모양이에요.
벌은 본능으로 수학의 정답을 알고 있었어요.

단서 단어 읽기

+ 방향 — 효율 / 최적 / 긍정 신호
efficiently (효율적으로) / most importantly (가장 중요하게) / the greatest (가장 많은)

– 방향 — 문제 / 비효율 / 부정 신호
wasted (낭비된) / not a good shape (좋지 않은 모양) / gaps (빈틈)

반전 신호어 — 이 단어 뒤에서 글의 방향이 바뀌어요
therefore (그러므로) / but why? (그런데 왜?) / but most importantly (하지만 가장 중요한 건)

비타민 영어클리닉

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