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외골격

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목차

1. 개요

외골격은 동물의 신체를 외부에서 지지하고 보호하며, 호흡, 배설, 감각, 먹이 섭취, 구애 행동, 삼투압 조절 등 다양한 기능을 수행하는 단단하고 저항력 있는 구조이다. 절지동물, 연체동물, 팔족류 등 다양한 동물군에서 발견되며, 키틴, 탄산칼슘, 실리카, 황화철 등 다양한 물질로 구성된다. 외골격은 동물의 성장 방식에 영향을 미치며, 특히 절지동물은 탈피를 통해 성장한다. 외골격은 화석 기록을 통해 진화 과정을 연구하는 데 중요한 정보를 제공하며, 인간은 식용, 로봇 공학, 신소재 개발 등 다양한 분야에서 외골격을 활용하고 있다.

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외골격
개요
명칭외골격
로마자 표기oegolgyeok
영어 명칭exoskeleton
그리스어ἔξω (ékso) + σκελετός (skeletós)
의미외부 골격
생물학적 외골격
주요 특징생물체의 외부를 둘러싸고 지지 및 보호 기능을 수행하는 단단한 구조.
곤충, 갑각류, 일부 연체동물 등 다양한 무척추동물에서 발견됨.
키틴, 칼슘, 탄산염 등 다양한 물질로 구성됨.
기능물리적 손상으로부터 보호
포식자로부터 방어
수분 손실 방지
근육 부착을 위한 지지대 제공
운동 능력 지원
성장 과정탈피 과정을 통해 성장 (외골격을 벗고 새로운 외골격을 형성).
예시곤충의 큐티클층
갑각류의 껍데기
조개의 껍데기
공학적 외골격
정의인간이나 동물의 신체 외부에 착용하여 운동 능력 향상, 근력 증강, 신체 보호 등을 목적으로 하는 기계 장치.
로봇 공학, 의학, 군사 등 다양한 분야에서 활용됨.
기능운동 능력 증진
근력 강화
부상 예방
재활 지원
작업 효율성 향상
종류전신 외골격
부분 외골격
액티브 외골격 (동력 구동)
패시브 외골격 (비동력 구동)
응용 분야산업 현장
의료 재활
군사 작전
재난 구조
일상생활 보조
참고 자료
어원그리스어 "ἔξω(ékso, 외부)"와 "σκελετός(skeletós, 골격)"의 합성어
추가 설명생물학적 외골격과 공학적 외골격은 기능과 목적에 있어서 유사점을 가지나, 구성 및 작동 방식에 차이가 있음.
외골격 연구는 생물학, 공학, 재료 과학 등 다양한 학문 분야의 협력을 통해 발전하고 있음.

2. 외골격의 역할 및 기능

외골격은 구조적 지지 외에도 보호, 호흡, 배설, 감각, 먹이 섭취, 구애 행동 등 다양한 기능을 수행하며, 육상 생물에게는 건조를 막는 삼투압 장벽 역할도 한다.[4]

절지동물 외골격은 키틴을 포함하며, 탄산칼슘이 추가되면 더 단단하고 강해진다.[5] 아포뎀(apodeme)이라 불리는 절지동물 외골격의 내부 돌기는 근육 부착 지점 역할을 하며, 척추동물의 힘줄보다 약 6배 강하고 2배 더 단단한 키틴으로 구성되어 있다. 아포뎀은 힘줄처럼 늘어나 탄성 에너지를 저장할 수 있으며, 이는 메뚜기의 도약에 활용된다.[6]

연체동물의 외골격인 패각(조개)은 탄산칼슘을 주성분으로 하는 석회질이다.[31] 팔족류의 껍데기 모양 외골격은 종류에 따라 인산칼슘, 탄산칼슘, 키틴 중 하나를 주성분으로 한다.[31] 비늘발 달팽이는 황화철을 사용하기도 한다.

극피동물은 외골격을 가지지 않으며, 유공충류는 모래알과 조개껍질을 붙여 외골격을 만든다. 규조류와 방산충류는 실리카로 외골격을 형성한다.

외골격은 여러 번 독립적으로 진화했으며, 18개의 계통에서 석회화된 외골격이 진화했다.[7] 아르마딜로의 뼈, 천산갑의 털, 거북과 노룡류 같은 공룡의 갑옷, 악어의 뼈로 된 비늘과 뿔 같은 비늘도 외골격과 비슷한 역할을 한다.

절지동물은 관절을 통해 여러 단위로 나뉘는 큐티클 외골격을 가진다.[25][19] 체절은 등판(tergite)이나 배판(sternite) 같은 판 모양 외골격, 다리 등의 부속지(관절지)는 족절(podomere)이라는 원통형 외골격으로 나뉜다. 수생 절지동물은 수압 변화에 대응하고, 육상 절지동물은 표면에 밀랍을 분비하여 체내 수분을 유지한다.[20]

인접한 외골격 관절은 골무와 같은 구조로, 가소성 큐티클(절간막 arthrodial membrane)로 덮여 있다. 관절지는 피봇 형태 지점(관절구 condyle)으로 연결된다. 관절구 하나는 다양한 방향으로, 쌍은 경첩(pivot joint)처럼 수평면에서 안정적으로 접힌다.[22][23] 외골격 내부 힘줄에 해당하는 큐티클질 내골격(internal tendon, apodeme)을 근육으로 당겨 각 부분을 움직인다.[24][25] 인접 외골격은 관절 주변 윤활 물질 분비로 마찰을 줄인다.[26]

2. 1. 보호

외골격은 많은 동물에게서 구조적 지지 외에도 여러 기능을 수행하는 단단하고 저항력 있는 구성 요소이다. 외골격은 보호, 호흡, 배설, 감각, 먹이 섭취, 구애 행동 등의 역할을 하며, 육상 생물의 경우 건조를 막는 삼투압 장벽 역할도 한다.[4] 특히 외골격은 기생충과 포식자로부터 몸을 방어하고 근육이 부착될 수 있는 지점을 제공한다.[4]

절지동물 외골격은 키틴을 포함하며, 탄산칼슘이 추가되면 더 단단하고 강해진다.[5] 절지동물 외골격 내부에 있는 아포뎀(apodeme)이라는 돌기는 근육 부착 지점 역할을 하는데, 이 구조는 키틴으로 구성되어 척추동물의 힘줄보다 약 6배 강하고 2배 더 단단하다. 힘줄처럼 아포뎀은 늘어나 탄성 에너지를 저장할 수 있으며, 이는 메뚜기의 도약에 활용된다.[6]

탄산칼슘은 연체동물, 팔족류, 일부 관을 만드는 다모류 벌레의 껍데기를 구성한다. 실리카는 미세한 규조류와 방산충류의 외골격을 형성한다. 비늘발 달팽이는 그레이가이트와 황철석 같은 황화철을 사용하기도 한다.

일부 유공충류는 모래알과 조개껍질을 외부에 붙여 응집 외골격을 만든다. 극피동물은 일반적인 인식과 달리 외골격을 가지지 않으며, 그들의 피막은 항상 살아있는 조직층 안에 있다.

외골격은 여러 번 독립적으로 진화했는데, 18개의 계통에서 석회화된 외골격이 진화했다.[7] 다른 계통에서는 아르마딜로의 뼈나 천산갑의 털처럼 외골격과 유사한 단단한 외피가 만들어지기도 한다. 거북이나 노룡류 같은 공룡의 갑옷, 악어의 뼈로 된 비늘과 뿔 같은 비늘도 외골격과 비슷한 역할을 한다.

2. 2. 지지

외골격은 많은 동물에서 구조적 지지 외에도 보호, 호흡, 배설, 감각, 먹이 섭취, 구애 행동, 육상 생물의 삼투압 장벽(건조 방지) 등 여러 기능적 역할을 수행하는 단단하고 저항력 있는 구성 요소를 포함한다. 외골격은 기생충과 포식자로부터의 방어와 근육 부착점 제공 역할을 한다.[4]

절지동물 외골격은 키틴을 포함하며, 탄산칼슘이 추가되면 무게가 증가하는 대신 더 단단하고 강해진다.[5] '''아포뎀(apodeme)'''으로 알려진 절지동물 외골격의 내부 돌기는 근육의 부착 지점 역할을 한다. 이 구조는 키틴으로 구성되어 있으며 척추동물의 힘줄보다 약 6배 강하고 2배 더 단단하다. 힘줄과 마찬가지로 아포뎀은 특히 메뚜기에서 도약을 위한 탄성 에너지를 저장하기 위해 늘어날 수 있다.[6]

2. 3. 운동

절지동물은 대부분 큐티클로 이루어진 외골격을 가지고 있으며, 키틴질로 구성되고 원칙적으로 관절을 통해 여러 개의 단위로 나뉘어져 있다.[25][19] 예를 들어 체절은 위아래로 등판(tergite)이나 배판(sternite)과 같은 판 모양의 외골격으로, 다리 등의 부속지(관절지)는 족절(podomere)이라는 원통형 외골격으로 나뉘어져 있으며, 운동성이 뛰어난 경우가 많다. 몸을 지탱하고 외부의 적들로부터 내부 구조를 보호하는 것 외에도, 수생 종의 경우 수압 변화에도 대응하고, 육상 종의 경우 표면에 밀랍을 분비하여 체내 수분을 유지하는 역할도 한다.[20]

인접한 외골격의 관절 부분은 골무와 같은 구조를 취하고, 가소성을 지닌 큐티클(절간막 arthrodial membrane)로 덮여 있으며, 특히 관절지는 피봇 형태의 지점(관절구 condyle)으로 연결되는 경우가 많다. 하나의 관절에 관절구가 하나(단관절구)인 경우 다양한 방향으로 움직일 수 있지만, 한 쌍(쌍관절구)인 경우 경첩(pivot joint)처럼 수평면에서 안정적으로 접히는 형태이다.[22][23] 외골격 내부에는 힘줄에 해당하는 큐티클질의 내골격(internal tendon, apodeme)이 안쪽으로 돌출되어 있으며, 이것을 근육으로 당김으로써 각 부분을 움직일 수 있다.[24][25] 또한 인접한 외골격은 관절 주변에서 윤활 물질을 분비하여 관절의 마찰을 줄이는 것으로 알려져 있다.[26]

구조설명
--절지동물의 구조
--절지동물의 기구


2. 4. 감각

외골격은 많은 동물에서 여러 기능적 역할을 수행하는데, 그 중 감각 기능도 포함된다.[4]

절지동물 외골격은 키틴을 포함하며, 탄산칼슘이 추가되면 더 단단하고 강해진다.[5] 절지동물 외골격 내부에 '''아포뎀(apodeme)'''이라 불리는 돌기는 근육 부착 지점 역할을 한다. 이 구조는 키틴으로 구성되어 척추동물의 힘줄보다 약 6배 강하고 2배 더 단단하다. 아포뎀은 힘줄처럼 늘어나 메뚜기의 도약을 위한 탄성 에너지를 저장할 수 있다.[6]

절지동물은 대부분 큐티클로 이루어진 외골격을 가지며, 키틴질로 구성되어 있고 원칙적으로 관절을 통해 여러 개의 단위로 나뉜다. 예를 들어 체절은 위아래로 등판(tergite)이나 배판(sternite)과 같은 판 모양의 외골격으로, 다리 등의 부속지(관절지)는 족절(podomere)이라는 원통형 외골격으로 나뉘어져 있으며, 운동성이 뛰어난 경우가 많다.[25][19]

인접한 외골격의 관절 부분은 골무와 같은 구조를 가지며, 가소성을 지닌 큐티클(절간막 arthrodial membrane)로 덮여 있다. 특히 관절지는 피봇 형태의 지점(관절구 condyle)으로 연결되는 경우가 많다. 하나의 관절에 관절구가 하나(단관절구)인 경우 다양한 방향으로 움직일 수 있지만, 한 쌍(쌍관절구)인 경우 경첩(pivot joint)처럼 수평면에서 안정적으로 접히는 형태이다.[22][23] 외골격 내부에는 힘줄에 해당하는 큐티클질의 내골격(internal tendon, apodeme)이 안쪽으로 돌출되어 있으며, 이것을 근육으로 당김으로써 각 부분을 움직일 수 있다.[24][25] 또한, 인접한 외골격은 관절 주변에서 윤활 물질을 분비하여 관절의 마찰을 줄이는 것으로 알려져 있다.[26]

2. 5. 호흡 및 배설

외골격은 많은 동물에서 구조적 지지 외에도 보호, 호흡, 배설, 감각, 먹이 섭취, 구애 행동, 그리고 육상 생물의 삼투압 장벽(건조 방지) 등 여러 기능적 역할을 수행한다.[4] 외골격은 기생충과 포식자로부터의 방어와 근육 부착점 제공 역할을 한다.[4]

절지동물 외골격은 키틴을 포함하며, 탄산칼슘이 추가되면 무게가 증가하는 대신 더 단단하고 강해진다.[5]

2. 6. 삼투압 조절

외골격은 많은 동물에서 구조적 지지 외에도 보호, 호흡, 배설, 감각, 먹이 섭취, 구애 행동 등 여러 기능적 역할을 수행하며, 육상 생물의 경우 삼투압 장벽 역할(건조 방지)을 하는 단단하고 저항력 있는 구성 요소를 포함한다.[4]

3. 외골격의 구성 성분

외골격은 근육 부착점을 제공하고 기생충 및 포식자로부터 방어하는 역할을 하는 단단한 구성 요소이다.[4]

절지동물의 큐티클은 주로 키틴으로 구성되며, 탄산칼슘이 추가되면 더 단단해진다.[5] 연체동물의 패각(조개)은 주로 탄산칼슘으로 구성된다.[31] 팔족류는 인산칼슘, 탄산칼슘, 키틴 중 하나를 주성분으로 하는 껍데기를 가진다.[31] 규조류와 방산충류는 실리카로 외골격을 형성하며, 비늘발 달팽이는 황화철(그레이가이트, 황철석)을 사용한다.

일부 유공충류는 모래알과 조개껍질을 붙여 외골격을 만들기도 한다. 극피동물은 외골격이 아닌 살아있는 조직층 안에 피막을 가진다.

외골격은 여러 번 독립적으로 진화했으며, 일부 포유류(아르마딜로, 천산갑)와 파충류(거북, 노룡류, 악어)도 외골격과 유사한 단단한 외피를 가진다.

3. 1. 키틴

절지동물 외골격에는 키틴이 포함되어 있으며, 탄산칼슘이 추가되면 무게가 증가하지만 더 단단하고 강해진다.[5] '''아포뎀(apodeme)'''이라고 알려진 절지동물 외골격의 내부 돌기는 근육 부착 지점 역할을 한다. 이 구조는 키틴으로 구성되어 있으며 척추동물의 힘줄보다 약 6배 강하고 2배 더 단단하다. 힘줄과 마찬가지로 아포뎀은 특히 메뚜기에서 도약을 위한 탄성 에너지를 저장하기 위해 늘어날 수 있다.[6]

절지동물은 거의 대부분 큐티클로 이루어진 외골격을 가지고 있으며, 키틴질로 구성되고 원칙적으로 관절을 통해 여러 개의 단위로 나뉘어져 있다.[19][25]

3. 2. 탄산칼슘

연체동물의 외골격은 패각(shell, 또는 단순히 "조개"[29])이라 하며, 특히 그것을 가진 종류는 일반적으로 패류라고 부른다.[30] 패각은 단판류, 굴족류(각구류), 다판류(삿갓조개), 대부분의 이매패류, 많은 복족류(고둥), 그리고 아주 일부의 두족류(암모나이트, 앵무조개 등)에서 볼 수 있다.[30] 석회질이며, 탄산칼슘을 주성분으로 한다.[31] 탄산칼슘은 또한 팔족류와 일부 관을 만드는 다모류 벌레의 껍데기를 구성한다.[6]

앵무조개


팔족류의 외부 형태. 위아래 두 개의 껍데기를 보여준다.


샤미센가이


팔족류의 몸은 위아래로 두 개의 껍데기 모양의 외골격으로 덮여 있으며, 종류에 따라 인산칼슘·탄산칼슘·키틴 중 하나를 주성분으로 한다.[31] 겉보기에는 연체동물의 이매패류와 비슷하며, 샤미센가이나 チョウチンガイ처럼 '조개'라는 이름이 붙은 종류도 있지만, 연체동물의 패류와는 다른 분류군이다.[29]

3. 3. 이산화규소 (실리카)

실리카는 미세한 규조류와 방산충류의 외골격을 형성한다. 비늘발 달팽이라는 한 종류의 연체동물은 그레이가이트와 황철석과 같은 황화철을 사용하기도 한다.

3. 4. 황화철 (그레이가이트, 황철석)

비늘발 달팽이라는 한 종류의 연체동물은 그레이가이트와 황철석 같은 황화철을 사용한다.

4. 외골격의 성장

외골격은 단단하기 때문에 성장에 제한이 있다. 조개류, 이매패류 및 기타 연체동물처럼 열린 껍질을 가진 생물은 껍질의 구멍에 새로운 물질을 추가하여 성장할 수 있다. 반면, 파충류는 피부의 바깥층만 탈피하며, 일생 동안 새로운 피부와 피복을 생성하여 성장에 따라 이를 대체함으로써 무한 성장을 하는 경우도 있다.[9]

4. 1. 탈피 (절지동물)

외골격은 단단하기 때문에 성장에 제한을 가한다. 판절족동물에서 발견되는 것과 같은 진정한 외골격은 동물이 외골격보다 커지기 시작하면 탈피를 통해 벗겨져야 한다.[8] 낡은 외골격 아래에서 새로운 외골격이 만들어지며, 새로운 외골격은 낡은 것을 벗기 전에는 부드럽고 유연하다. 탈피하는 동안 동물은 일반적으로 굴이나 땅굴에 머물러 있는데, 이 기간 동안 외상에 매우 취약하기 때문이다. 어느 정도 굳어지면, 생물체는 외골격을 확장하기 위해 몸을 부풀린다. 새로운 외골격은 결국 단단해지기 전까지 어느 정도 성장할 수 있다.

절지동물은 거의 대부분 큐티클로 이루어진 외골격을 가지고 있으며, 키틴질로 구성되고 원칙적으로 관절을 통해 여러 개의 단위로 나뉘어져 있다. 체절은 위아래로 등판(tergite)이나 배판(sternite)과 같은 판 모양의 외골격으로, 다리 등의 부속지(관절지)는 족절(podomere)이라는 원통형 외골격으로 나뉘어져 있으며, 운동성이 뛰어난 경우가 많다.[25][19] 몸을 지탱하고 외부의 적들로부터 내부 구조를 보호하는 것 외에도, 수생 종의 경우 수압 변화에도 대응하고, 육상 종의 경우 표면에 밀랍을 분비하여 체내 수분을 유지하는 역할도 한다.[20] 이 외골격은 성장과 함께 커지지 않고, 다른 탈피동물과 마찬가지로 기존 외골격의 안쪽에서 새로운 외골격을 형성하고, 탈피를 통해 오래된 외골격을 버리고 성장한다.[21]

성장한 후 외골격을 벗지 못하면 동물이 죽거나 미성숙 개체가 성숙기에 이르지 못해 번식하지 못할 수 있다. 이것이 아자디락틴(Azadirachtin)과 같은 일부 살충제의 작용 원리이다.[10]

4. 2. 껍질 성장 (연체동물)

연체동물의 외골격은 패각(shell, 또는 단순히 "조개")[29]이라 하며, 특히 그것을 가진 종류는 일반적으로 패류라고 부른다.[30] 패각은 단판류, 굴족류(각구류), 다판류(삿갓조개), 대부분의 이매패류, 많은 복족류(고둥), 그리고 아주 일부의 두족류(암모나이트, 앵무조개 등)에서 볼 수 있다.[30] 석회질이며, 탄산칼슘을 주성분으로 한다.[31]

조개류, 이매패류 및 기타 연체동물처럼 열린 껍질을 가진 생물은 껍질의 구멍에 새로운 물질을 추가하여 성장할 수 있다.

5. 외골격의 진화

외골격은 유기체의 단단한 부분으로, 부드러운 부분이 화석화되기 전에 부패하는 유기체의 보존에 큰 도움을 준다. 광물화된 외골격은 조개껍데기 조각으로 보존될 수 있으며, 강한 층은 압축에 견딜 수 있어 외골격 아래에 유기체의 틀을 형성하기도 한다.[11] 특별한 보존의 경우 키틴이 버제스 셰일에서처럼 광물화되거나[12] 케라틴으로 변형될 수 있다.

외골격의 구멍은 동물의 행동을 보여주는 증거가 될 수 있다. 이 경우, 해면류가 조개가 죽은 후 이 단단한 조개껍데기를 공격하여 ''Entobia''라는 흔적 화석을 생성했다.


하지만 화석화된 골격에 대한 의존은 진화에 대한 이해를 제한한다. 주로 연체동물 껍데기처럼 이미 광물화된 부분만 보존되며, 외골격에 있는 "근육 자국"을 통해 내부 부분을 재구성할 수 있지만 한계가 있다.[11] 생물 문은 30개 이상이지만, 대부분 화석화 전에 부패하여 3분의 2는 화석으로 발견되지 않는다.[13]

화석 기록에는 주로 광물화된 외골격이 포함되어 있다. 대부분의 계통은 비광물질 외골격으로 시작했을 것으로 추정되지만, 캄브리아기 직전 짧은 기간에 실리카, 인회석, 방해석, 아라고나이트, 심지어 접착된 광물 조각으로 이루어진 외골격이 다양하게 나타났다.[15]

캄브리아기 기저부 직후, 이러한 미니어처 화석은 다양해졌는데, 이는 작은 껍질을 보존하는 화학적 조건 때문일 수 있다.[16] 대부분의 껍질 형성 생물은 캄브리아기에 나타났으며, 이끼벌레류는 오르도비스기에 나타났다. 껍질의 갑작스러운 출현은 해양 화학 변화와 관련이 있지만, 껍질 생성 비용은 광물 성분 침전보다 단백질과 다당류 생성에 더 크다.[4] 골격화는 동물들이 굴착을 시작한 시기와 거의 동시에 나타났고, 초기 외골격 중 하나는 접착된 광물 조각으로 만들어져 포식 압력에 대한 반응이었음을 시사한다.[15]

매미의 외골격

5. 1. 캄브리아기 대폭발

광물화된 외골격은 캄브리아기 기저부 바로 직전, 5억 5천만 년 전의 화석 기록에 처음 나타난다. 광물화된 외골격의 진화는 동물 생명의 캄브리아기 대폭발의 가능한 원동력으로 여겨지며, 포식 및 방어 전략의 다양화로 이어졌다. 그러나 일부 선캄브리아기(에디아카라기) 유기체는 단단한 외피를 생성했고,[11] 다른 유기체, 예를 들어 ''Cloudina''는 석회화된 외골격을 가지고 있었다.[14] 일부 ''클라우디나'' 껍데기에는 구멍의 형태로 포식의 증거가 나타나기도 한다.[14]

5. 2. 해양 화학의 영향

해양 화학은 어떤 광물 껍질이 생성되는지를 제어할 수 있다. 탄산칼슘에는 안정적인 방해석과 메타 안정적인 아라고나이트의 두 가지 형태가 존재한다. 아라고나이트는 특정 화학적 환경 범위 내에서는 안정적이지만, 이 범위를 벗어나면 빠르게 불안정해진다. 해양에 칼슘에 비해 상대적으로 높은 비율의 마그네슘이 포함되면 아라고나이트가 더 안정적이지만, 마그네슘 농도가 감소하면 안정성이 떨어져 외골격에 통합하기가 더 어려워진다. 용해되기 쉽기 때문이다.

조개류를 제외하고는, 조개류의 껍질은 종종 두 가지 형태를 모두 포함하지만, 대부분의 계통은 광물의 한 형태만 사용한다. 사용된 형태는 해수 화학, 즉 계통이 처음으로 석회화된 골격을 진화시켰을 당시에 더 쉽게 침전된 형태를 반영하는 것으로 보이며, 그 이후로는 변하지 않는다.[7] 그러나 방해석과 아라고나이트를 사용하는 계통의 상대적 풍부도는 그 이후의 해수 화학을 반영하지 않는다. 해양의 마그네슘/칼슘 비율은 생물의 성공에 미미한 영향을 미치는 것으로 보이며, 대신 주로 대량 멸종으로부터 회복하는 정도에 의해 제어된다.[17] 최근에 발견된[18] 심해 열수 분출구 근처에 서식하는 현대 복족류 ''크리소말론 스쿠아미페룸''은 고대와 현대의 국지적 화학 환경 모두의 영향을 보여준다. 이 생물의 껍질은 아라고나이트로 만들어졌는데, 이는 가장 초기의 화석 연체동물 중 일부에서 발견된다. 그러나 발의 측면에는 갑판이 있고, 이것은 황화철 황철석과 그레기이트로 광물화되어 있다. 이러한 물질은 이전에는 어떤 후생동물에서도 발견된 적이 없었지만, 그 구성 요소는 분출구에서 다량으로 방출된다.[4]

6. 외골격과 인간

외골격은 식용 갑각류나 패류처럼 식용으로 사용되기도 하지만, 대부분 단단하여 요리 시에는 내부 살코기만 먹을 수 있다. 그러나 소프트쉘 크랩과 같이 외골격이 부드러운 경우에는 통째로 먹을 수 있다.[32]

근력 보조를 위해 몸 외부에 착용하는 "외골격" 장치는 파워슈트(powered suit), 즉 "강화 외골격"(powered exoskeleton)으로 불리며, 의료, 산업, 군사 등 다양한 분야에서 활용이 기대된다.[33][34][35]

일부 갯가재의 외골격 구조는 튼튼하고 가벼운 신소재 개발에 영감을 줄 것으로 기대된다.[36][37]

6. 1. 식용

식용 갑각류나 패류 등 외골격을 가진 동물 중에는 식용종이 있지만, 외골격 자체는 대개 단단하기 때문에 요리에서 식용 부분은 원칙적으로 내부의 살코기뿐이며, 외골격은 먹을 수 없다. 그러나 외골격이 원래부터 약하거나 탈피 직후라 부드러운 경우에는 통째로 먹을 수 있는 경우도 있다.[32]

6. 1. 1. 소프트쉘 크랩

소프트쉘 크랩은 식용 갑각류나 패류와 같이 외골격을 가진 동물 중에서 외골격이 원래 약하거나 탈피 직후라 부드러운 경우에 해당된다. 이러한 경우에는 외골격을 덮은 채로 통째로 먹을 수 있는데, 탈피 직후의 게를 튀김 등으로 만든 것이 대표적인 예이다.[32]

6. 2. 외골격 로봇

근력을 보조하기 위해 몸의 외부에 착용하는, 외부 골격에 해당하는 틀을 가진 장치가 있다. 이것은 단순히 "외골격"이라고도 하며[33], 특히 동력이 들어있는 파워슈트(powered suit)는 "강화 외골격"(powered exoskeleton)이라고도 불린다. 공상과학소설 등에서 여러 아이디어가 제시되고 있지만, 현실 세계에서도 의료·산업·군사 등의 분야에서 실용성을 향한 개발이 진행되고 있다[34][35].

6. 3. 신소재 개발

일부 갯가재의 외골격은 견고하고 가벼워, 이를 구성하는 특수한 구조에서 영감을 받아 튼튼함과 가벼움을 겸비한 신소재 개발로 이어질 것으로 기대된다.[36][37]

참조

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[7] 학술지 Seawater chemistry and early carbonate biomineralization
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[33] 웹사이트 Industrial Exoskeletons: What You're Not Hearing - https://ohsonline.co[...]
[34] 학술지 Wearable Robotics, Industrial Robots and Construction Worker’s Safety and Health https://www.research[...] Springer International Publishing 2018
[35] 웹사이트 Robotic exoskeletons are changing lives in surprising ways https://www.nbcnews.[...]
[36] 웹사이트 The mantis shrimp’s perfect shield https://news.ucr.edu[...] 2022-04-16
[37] 논문 Biomechanical Design of the Mantis Shrimp Saddle: A Biomineralized Spring Used for Rapid Raptorial Strikes https://www.cell.com[...] 2018-10-26


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