벌집은 왜 6각형일까요?

아가야, 오늘은 과학 상식적인 부분의 이야기로 엄마가 벌집의 모양에 대해 이야기를 해 줄거란다.

꿀벌은 한 마리의 여왕벌을 중심으로 수백 마리의 수벌과 5,6만 마리의 일벌이 한 집단을 이루며 산대. 벌집에 꿀을 모아 먹이로 사용하면서 사는 꿀벌은 독침을 가지고 있어 쏘이면 아프고 붓기도 하지.

이 꿀벌이 꿀을 모아 놓은 곳이 바로 꿀벌의 집이란다. 자세히 보면 꿀벌의 집은 신기한 모양을 하고 있어. 정육각형 모양으로 생겼거든. 어느 한 군데도 틀리지 않고 일정하게 정육각형을 유지하고 있단다. 그런데 꿀벌의 집은 왜 정육각형일까?

  기원전 3세기에 살았던 그리스의 수학자 파푸스는 그 이유를 이렇게 설명했단다. 정육각형은 같은 모양의 도형을 이어서 놓았을 때 그 사이에 빈틈이 전혀 없다는 거야. 튼튼하게 집을 만들 수 있다는 거지. 또 하나는 빈틈없이 딱 맞춰지는 도형 중에서 수학적으로 계산을 하면 넓이가 가장 넓은 것이 정육각형이라고 해.

사실 삼각형 사각형 오각형 육각형 원 중에서 원의 넓이가 제일 넓지? 그러나 원은 이어붙이면 빈 공간이 남아서 집을 지을 수가 없어. 벌집을 지을 때 원모양으로 만들었다면 원과 원 사이에 공간이 생기게 되고 따라서 그 공간만큼 집 숫자가 줄어들게 되겠지. 집을 튼튼하고 편하게 살 수 있도록 지으려면 넓은 공간과 알맞은 균형 등이 필요하거든. 원이 아닌 이상은 육각형이 제일 넓고 또한 이어붙이면 여백이 없이 딱 맞고 그래서 꿀벌은 정육각형의 집을 짓는다는 것이지. 놀랍지 않니?

그러면 꿀벌이 왜 삼각형이나 사각형의 집은 짓지 않을까?

그것은 벌의 애벌레가 자라는데 지장을 받기 때문이래. 벌의 애벌레는 점점 자라 번데기가 되기 전에 벌집에 꽉 차게 되는데, 이때 애벌레는 몸을 동그랗게 말아서 벌집에 들어 있는 거야. 만약 벌집이 삼각형이나 사각형이 되었다면 동그랗게 누워있는 사이에 틈이 생기게 되고, 그러면 작은 충격에도 흔들리게 되어 결국 애벌레가 잘 자라는데 많은 지장을 받게 되겠지. 그래서 벌집은 삼각형이나 사각형이 아닌 육각형으로 지어지는 것이란다. 정6각형으로 집을 지었을 때의 장점들을 정리해 보자. 첫째, 단위 면적당 벌집을 만들 때 필요한 재료가 덜 들어간대. 둘째, 똑같은 재료가 있다면 더 넓은 면적의 벌집을 만들 수 있대. 셋째, 외부 충격에 의해 부서질 확률이 덜하대.

흔히 우리가 하찮게 넘길 수도 있는 작은 벌집 속에도 이렇게 신기한 수학과 과학적 원리가 숨어 있었구나.

작은 것에서도 많이 배우고 생각할 수 있는 지혜롭고 현명한 사람이 되도록 노력하자. 나의 사랑스러운 아가야!!!