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매의 급강하 과정
[출처 :
http://www.nature.com/science update/ : 1998년 06월 25일]
매가 수백미터 상공에서 급강하하는 모습은 종종 볼 수 있는 광경이다. 매가
급강하하는 속도는 동물이 만들어낼 수 있는 가장 빠른 속도인 것으로 추정되고 있다.
매의 급강하 속도를 실제로 측정하는 것은 매우 어려우며, 최근 듀크대학교의 밴스
터커가 컴퓨터 모의실험을 통해서 이론상으로 매의 급강하 속도를 추정한 바 있다.
터커의 모델에서는 초당 100미터(시속 360km) 이상의 속도를 낼 수 있는 것으로
계산되었다.
터커는 새로운 광학추적장치를 이용하여 자신의 모델을 실험하였다. 터커는 이
광학추적장치를 이용하여 매의 급강하 속도와 각도를 측정, 실험결과를 Journal
of Experimental Biology에 발표했다. 컴퓨터 모의실험에서는 최고의 급강하
속도를 얻기 위해서 매가 저항이 가장 적은 형태로 모습을 바꾼다고 가정하였다.
매는 급강하 과정에서 날개를 뒤로 접지만, 위치가 조금만 변하더라도 저항이
변할 수 있다. 터커는 최고의 급강하 속도가 얼마인지를 측정하는 것과 실제로
최고 속도를 얻기 위해서 저항을 최소로 하려고 매가 행동을 하는 지에 관해서
조사하였다.
일반적으로 매들은 먹이감이 있는 경우에 급강하를 한다. 그러나, 터커는 매가
사냥하는 것을 기다리는 대신에 매사냥꾼의 명령에 따라 움직이는 Kumpan이라는
매를 이용하였다. 터커는 Kumpan에 연결된 광학추적장치를 이용하여 매의 급강하
경로를 3차원적으로 측정하였다. 일반적으로 급강하를 시작하기 전에 Kumpan은
500미터 상공에서 선회하였다. 매사냥꾼이 명령을 하게 되면 Kumpan은 매사냥꾼에게
급강하하였으며, 속도를 높이기 위해서 날개를 서서히 접었다. Kumpan이 매사냥꾼에게
다가가면 매사냥꾼은 매를 잡고, 먹이를 먹인 후에 두건을 씌웠다.
모든 급강하 과정이 위와 같은 방법으로 진행된 것은 아니었다. 매는 다른 새들을
따라가거나 싸움을 하기도 하였지만, 터커는 이러한 비행이 11번 정도밖에
일어나지 않도록 노력하였다. 매 사냥꾼과의 거리가 서로 다른 상황에서 급강하가
시작되었기 때문에 가속되고 있는 상태에서 급강하 각도는 17도에서 62도로
다양하였다. 대부분의 비행에서 Kumpan은 초당 52-58미터 정도의 속도까지
가속하여 200미터 상공까지 속도를 일정하게 유지하였다. 200미터 상공부터
속도를 감속하였다. 급강하 각도가 클수록 가속되는 속도는 더욱 빨랐다.
매는 컴퓨터 모의실험과 유사하게 저항을 줄여 가속을 하는 방법으로 비행하였다.
그러나, 실제의 매는 일정한 속도를 유지하기 위해서 자세를 바꾸어 저항을 높이고
있었다. 저항을 높이기 위해서 날개의 폭을 넓히고 다리를 내리고 꼬리를 넓혔다.
꼬리를 흔들거나, 좌우로 몸을 흔드는 것을 통해서도 저항이 증가하였다.
초당 58미터(시속 209km)의 속도는 컴퓨터 모의실험 결과와는 차이가 많은 것이다.
하지만, Kumpan도 훨씬 높은 고도에서 비행을 시작하는 경우에는 컴퓨터 모의실험과
같은 결과를 얻을 수 있을 것으로 생각하고 있다. 매에 있어서 빠르게 급강하를 하는
것은 이점도 있지만, 부상의 위험성을 높이기도 한다. Kumpan과 같은 새는 부상에
대한 우려가 속도를 줄이는 것으로 생각된다. - (odb) | 
