[궁금한S] 여름을 알리는 곤충 '매미' 과학적으로 살펴보기 / YTN 사이언스

[앵커]
과학에 대한 모든 궁금증을 풀어주는 '궁금한 S' 시간입니다. 여름을 상징하는 곤충, 바로 매미죠.

매미의 일생은 과학과 깊은 관련이 있는데요.

매미의 울음소리부터 종족을 보존하기 위한 독특한 생존전략까지! 매미에 얽힌 재미난 과학에 대해 지금 바로 화면으로 만나보시죠.

[이효종 / 과학유튜버]
이 곤충은 자신의 존재를 알리듯 힘차게 울어댑니다. 이 울음소리는 이 곤충이 가진 가장 큰 특징이지만, 싫어하는 분들도 많은데요.

하지만 유교적 사상에서는 덕이 많은 곤충으로 여겨 조선 시대 때는 왕과 신하의 모자에 이 곤충 날개 모양의 장식을 달아 사용하기도 했고요.

영조 때 문신이자 가객인 이정신은 이 곤충의 울음소리를 듣고 초야에 묻혀 사는 즐거움을 시조로 나타내기도 했는데요.

이쯤 되면 다들 눈치채셨겠죠? 바로 매미입니다!

여름에 매미가 세상에 나와 요란하게 울어대는 이유는 바로 짝짓기 때문입니다. 매미는 땅속에서 애벌레 상태로 7년이 넘는 인고의 시간을 지나 세상에 나와 한 달 정도 산 후에 짧은 생을 마감하는데요.

수컷은 암컷과 짝짓기를 한 뒤 죽고, 암컷은 알을 낳고 죽습니다. 암컷이 적당한 나뭇가지에 작은 구멍을 만들어 그 속에 알을 낳으면 몇 주가 지나 알은 애벌레로 부화하는데요. 그럼 먹이를 찾아 땅으로 내려와 땅속 40cm 정도에 구멍을 파고 자리를 잡습니다. 그곳에서 나무뿌리의 액을 빨아먹으면서 오랫동안 애벌레로 지내는 것이죠.

매미의 수명은 종마다 다르지만, 보편적으로 땅속에 있는 기간까지 합해서 7년, 13년, 17년 주기로 살아간다고 합니다. 재미있는 것은 매미의 생애 주기가 모두 소수라는 건데요.

왜 매미는 소수인 해 만큼을 살까요? 매미들의 생애 주기는 천적과 관련 있다고 하는데요. 매미는 새나 다람쥐, 거미, 고양이 등의 천적으로부터 종족을 보존하기 위해 천적과 마주칠 기회가 적은 '소수의 해'를 생애주기로 삼은 것이었습니다.

매미의 울음소리는 사랑의 세레나데라고 볼 수 있는데요. 신기한 것은 암컷 매미는 소리를 낼 수 있는 기관이 없어 울지 못하고, 수컷 매미만 암컷 매미를 유혹하거나, 다른 수컷에 경고할 때 운다고 합니다.

수컷 매미의 날개를 들추면 가슴과 배 사이에 갈빗대처럼 볼록 튀어나온 진동막을 볼 수 있는데요. 진동막은 V자 모양으로 생긴 근육인 '발음근'과 연결돼 있어요. 발음근이 수축과 이완을 반복하면서 진동막을 흔들어 소리를 내는데, 매미의 뱃속이 비어있기 때문에 공명현상을 일으켜 소리가 점점 커지게 된다고 합니다.

알루미늄 캔을 살짝 우그릴 때와 펼 때 딸깍 하는 소리와 원리가 같다고 보시면 되겠죠? 진동막이 한 번 휠 때 발생하는 소리의 압력은 수류탄이 1m 거리에서 터질 때의 압력과 같은데요.

매미는 1초에 무려 3~400번이나 근육의 수축과 이완을 반복한다고 합니다. 실제로 소리를 만드는 진동막의 부피는 3c㎡ 정도인데, 매미는 구식 자명종 100개가 한꺼번에 울리는 크기인 100데시벨의 소리를 낸다고 합니다.

혹시 비가 오는 날에 매미 우는 소리를 들어보셨나요? 아마 비가 내리기 시작하거나 거의 그칠 무렵에야 매미의 울음소리를 들으셨을 텐데요. 폭우가 쏟아질 때는 매미도 울음을 멈추게 됩니다. 왜 그런 걸까요? 바로 기온이 낮아졌기 때문인데요. 매미는 일정한 체온에 도달해야 소리를 낼 수 있다고 합니다.

즉, 몸이 따뜻할수록 큰 소리를 멀리까지 보낼 수 있죠. 적정 체온 범위는 매미의 종류에 따라 다르지만, 햇살이 강하면 기온이 높아지고, 매미의 체온도 상승합니다. 그래서 맑고...

[YTN 사이언스 기사원문] https://science.ytn.co.kr/program/pro...