철과 유리의 동맥을 통해 움직이는 통근자들로 붐비는 광대한 도시 풍경을 상상해보세요. 이제, 뇌도 신경계도 없는 생물이 사람들의 이동 정맥을 기묘하게 닮은 점액성 튜브 네트워크를 짜내고 있는 것을 상상해보세요. 이것은 도쿄 메트로와 소박한 슬라임 몰드, Physarum polycephalum의 이야기입니다 - 바이오미메틱스, 최적화, 그리고 자연이 우리 세계를 형성하는 데 숨겨진 손길의 이야기입니다.

점균 (Physarum polycephalum)

2010년, 일본 연구자들은 Physarum이 어떻게 그들의 세계를 탐색하는지 이해하려 했습니다. 그들은 페트리 접시에 오트밀 조각을 흩뿌려 도쿄 주변의 주요 도시 위치를 모방하고 슬라임 몰드의 반응을 관찰했습니다. 영양분을 향한 끊임없는 추구 속에서, 이 몰드는 오트밀 조각을 놀라운 효율성으로 연결하는 맥동하는 튜브 네트워크를 형성했습니다.

도쿄 메트로를 모방한 점균 네트워크

결과는 무엇이었나요? 중앙 허브, 분기 라인, 최적화된 경로를 갖춘 도쿄 메트로를 놀랍도록 닮은 지도였습니다. 이것은 단순한 우연이 아니었습니다. 슬라임 몰드는 분산된 의사 결정을 통해 모든 식량원을 연결하는 가장 짧고 효율적인 방법을 찾아냈습니다.

이 실험은 바이오미메틱스 분야의 랜드마크가 되었습니다 - 자연의 디자인을 모방하여 인간의 문제를 해결하는 실천입니다. 슬라임 몰드의 네트워크는 최적화 알고리즘에 대한 귀중한 통찰을 제

고하며, 교통 시스템, 물류, 심지어 컴퓨터 네트워크에의 잠재적인 응용을 제공하였습니다.

도쿄 메트로가 직접적으로 점액의 천재에 의해 설계된 것은 아니지만, 실험의 유산은 그 이상으로 확장됩니다. 그것은 단순한 생물체의 놀라운 문제 해결 능력을 강조하고 네트워크 디자인에 대한 새로운 접근 방식으로의 문을 열었습니다. 자연의 지혜에서 배우면서, 우리는 슬라임 몰드의 복잡한 정맥처럼 효율적일 뿐만 아니라 회복력 있고 적응 가능한 시스템을 창조할 수 있습니다.

귀리 플레이크를 통한 균사망 진행 과정

그러니 다음번에 도쿄 메트로의 미로 같은 터널을 탐색할 때, 우리에게 최적화된 경로의 비밀을 보여주며 네트워크 디자인을 보는 방식을 영원히 바꾼, 몇 알의 귀리를 향한 탐색에서 나온 무뇌의 덩어리, 노래받지 못한 영웅을 생각해보세요.

이 이야기는 바이오미메틱스의 놀라운 잠재력을 엿볼 수 있게 해주며, 우리의 가장 큰 도전들 중 일부에 대한 해결책이 자연 세계의 가장 작고 예상치 못한 구석에 있을 수도 있다는 것을 상기시켜 줍니다. 이것은 겸손한 시작, 예상치 못한 통찰력, 그리고 자연이 혁신을 영감하는 힘의 이야기입니다. 우리를 호기심을 갖게 하며 생체 모방 디자인의 미래에 대해 희망적으로 만듭니다.

출처:

Discover Magazine 블로그: "무뇌 슬라임 몰드가 도쿄 지하철 복제를 만들다 (Discover KK, 2010)"
AsapScience 유튜브 비디오: "슬라임 몰드가 도쿄 철도 시스템을 설계한 방법 (2010)"
Phys.org 뉴스 기사: "가상 슬라임 몰드가 더 나은 지하철 시스템을 설계할 수 있을까? (2016)"