얼룩말 무늬 소 연구, 이그노벨상 수상하며 파리 방제에 새 시각 제시

재미있는 수상, 실용적인 효과

단순한 페인트칠이 권위 있는 상으로 이어졌다. 2025년 9월 18일 보스턴대학교에서 일본 연구진은 소에게 굵은 흑백 줄무늬를 칠하면 파리가 내려앉는 횟수를 약 절반으로 줄일 수 있다는 사실을 밝혀 이그노벨 생물학상을 받았다. 1991년 잡지 Annals of Improbable Research가 제정한 이그노벨상은 사람들을 먼저 웃게 한 뒤 생각하게 만드는 연구를 기린다. 시상식 분위기와도 잘 어울리는 순간이었다. 수상 소감 중 연구진은 가짜 파리를 흔들었고, 연구자 고지마 도모키는 얼룩말 무늬 셔츠를 선보여 관객의 환호를 받았다.

이번 연구는 농업 분야의 고질적인 문제를 해결할 수 있는 저비용·무농약 아이디어를 제시한다. 침파리와 등에 같은 흡혈성 파리는 통증과 상처, 스트레스를 유발한다. 소의 체중 증가와 우유 생산량을 떨어뜨릴 수 있고, 치료가 필요한 감염으로 이어지기도 한다. 많은 농가가 화학 살충제와 기피제에 의존하지만, 내성 확산이 우려되는 상황이다. 연구진은 검은 소를 얼룩말처럼 보이게 해 물리는 횟수를 줄이고 소를 안정시켰다. 동물복지 목표에 부합하고 화학약품 사용을 줄일 수 있는 새로운 수단이 될 가능성을 보여준 것이다.

일본 흑모화우를 대상으로 한 현장 실험에서 흰 줄무늬를 칠한 소는 칠하지 않은 소보다 다리와 몸에 내려앉은 파리가 절반 수준이었다. 머리를 흔들거나 다리를 구르는 등 파리를 쫓는 행동도 줄었다. 검은 털에 검은 줄무늬를 칠했을 때는 효과가 없었다. 이는 페인트 냄새가 아니라 시각적 효과가 작용했음을 시사한다. 이번 연구 결과는 얼룩말 줄무늬의 기능과 곤충의 시각을 둘러싼 오랜 의문과도 맞닿아 있다. 일본은 이번 수상으로 놀라운 기록을 이어갔다. 일본 연구진은 19년 연속으로 이그노벨상을 최소 한 개씩 받았다. 올해 시상식에서는 과학과 예술 분야에서 10개 상이 수여됐다.

소에게 얼룩말 무늬를 칠하는 이유

생물학자들은 여러 세대에 걸쳐 얼룩말 줄무늬의 기능을 논쟁해 왔다. 유력한 가설 중 하나는 줄무늬가 흡혈성 파리를 쫓는 데 도움이 된다는 것이다. 곤충은 냄새, 체온, 움직임, 형태, 색, 표면에서 반사되는 편광 등 여러 신호를 종합해 숙주를 찾는다. 명암 대비가 강한 줄무늬는 이런 단서 가운데 여러 가지를 동시에 교란해 파리가 목표를 포착하고 내려앉기 어렵게 만들 수 있다.

흑백 무늬는 빛을 서로 다르게 반사하고, 아주 짧은 거리에서도 편광을 바꾼다. 광류와 편광의 빠른 변화를 바탕으로 속도와 거리를 판단하는 파리의 시각 체계에서는 이런 깜박임이 접근과 착륙을 방해할 수 있다. 피부 아래 근육이 미세하게 움직이면 줄무늬가 밝고 어두운 무늬가 계속 바뀌는 영역이 된다. 파리가 쉽게 해석하기 어려운 움직이는 표적이 되는 셈이다.

줄무늬가 파리를 혼란스럽게 하는 이유

파리는 움직임과 무늬를 감지하는 데 뛰어난 겹눈으로 주변을 본다. 파리가 균일한 표면에 다가갈 때는 광류가 부드럽게 이어져 착륙하기 쉽다. 줄무늬는 이 흐름을 번갈아 나타나는 띠로 나눠 각 띠에서 감지되는 움직임이 서로 충돌할 수 있다. 편광까지 빠르게 바뀌면 장면의 일관성도 깨진다. 그러면 곤충의 착륙을 위한 운동 반응이 제대로 작동하지 않을 수 있다. 이는 소 실험의 핵심 결과와도 일치한다. 어두운 털에 흰 줄무늬를 칠하면 시각적 환경이 바뀌지만, 검은 바탕에 검은 줄무늬를 그려서는 효과가 없었다.

실험 들여다보기

연구진은 와규 생산에 주로 쓰이는 일본 흑모화우를 대상으로 실험했다. 소 한 마리마다 세 가지 조건을 차례로 적용했다. 수성 페인트와 마스킹테이프로 어두운 털에 흰 줄무늬를 칠한 경우, 페인트 냄새와 작업 효과를 통제하기 위해 같은 어두운 털에 검은 줄무늬를 칠한 경우, 그리고 아무것도 칠하지 않은 경우였다. 관찰자들은 몸과 다리에 내려앉는 파리 수를 세고, 머리 흔들기와 꼬리 휘두르기, 다리 구르기 등 파리를 쫓는 행동을 기록했다. 효과가 시간에 따라 달라지는지 확인하기 위해 두 번째 방목 철에도 같은 실험을 반복했다.

흰 줄무늬는 뚜렷한 차이를 보였다. 줄무늬를 칠한 소는 칠하지 않은 소보다 파리가 약 50% 적게 달라붙었고, 방어 행동을 하는 시간도 짧았다. 검은 줄무늬는 효과가 없어, 페인트 냄새가 아니라 시각적 무늬가 효과를 일으킨다는 설명을 뒷받침했다. 다만 페인트가 며칠 만에 지워져 연구진은 실험 구역 밖에서 활용하려면 더 오래 유지되는 방법이 필요하다고 지적했다.

연구 소식이 알려지면서 일본 농가들은 내구성이 뛰어나고 동물에게 안전한 코팅제와 털을 탈색해 무늬를 내는 방법을 모색하기 시작했다. 현장 보고에서는 소가 무늬를 잘 견뎠고 부정적 영향도 나타나지 않은 것으로 전해졌다. 재도포 주기와 대규모 사육 무리 관리 등 실용적인 작업 방식은 계속 다듬어지고 있다.

국립농업식품연구기구(NARO)에서 일하는 고지마는 한 축산 농가가 흡혈성 곤충 문제를 해결해 달라고 요청하면서 이 프로젝트가 시작됐다고 말했다. 얼룩말 줄무늬를 다룬 TV 프로그램을 보고 소에게 시각적 속임수를 적용해 보자는 아이디어를 얻었다.

고지마는 시상식에서 연구를 함께한 사람들에게도 감사를 전했다.

동료와 친구, 가족에게 감사드립니다.

그는 이번 수상이 농가에서 더 실용적으로 활용할 방법을 찾는 후속 연구에 힘을 실어줄 것이라고 덧붙였다.

이번 상은 우리 연구팀이 계속 도전하는 동기가 될 것입니다.

동물복지와 파리로 인한 비용

침파리와 등에는 소를 성가시게 하는 데 그치지 않는다. 피부를 뚫고 피를 빨아 고통스러운 부종을 남긴다. 스트레스와 상처는 감염, 사료 섭취 감소, 휴식 방해로 이어질 수 있다. 이런 영향이 한 철 내내 누적되면 체중 증가와 우유 생산량이 줄어든다. 업계 추산에 따르면 흡혈성 파리로 인한 미국 축산업의 연간 피해액은 생산 손실과 치료 비용을 포함해 약 22억 달러에 이른다.

축산업 종사자들은 살충제 귀표, 등 부위에 바르는 약제, 분무제, 유인 덫, 축사 환풍기 등 여러 대책을 사용한다. 그러나 각각 한계가 있다. 화학약품을 과도하게 쓰면 내성이 생길 수 있고 환경과 작업자 안전에도 우려가 따른다. 시각적 기피 방법은 다른 선택지를 제공한다. 줄무늬가 파리가 내려앉는 횟수를 줄이면 물리는 일도 줄어 화학약품 사용을 줄이고 스트레스를 완화할 수 있다. 소가 안정되면 먹고 쉬는 시간이 늘고 상처도 더 잘 아물 수 있다.

일부 와규 농가에서는 파리가 기승을 부리는 시기에 해충 피해 때문에 방목을 줄인다. 야외에서 물리는 횟수를 줄이면 농가의 선택 폭이 넓어지고 동물복지 목표에도 도움이 된다. 들판과 축사에서 소를 보호하는 무늬는 사육자에게도 유익하다. 떼 지어 날아다니는 파리는 사람을 괴롭히고 표면 사이로 병원체를 퍼뜨릴 수 있기 때문이다.

농가에서 대규모로 활용할 수 있을까

초기 연구에는 며칠 만에 지워지는 수성 페인트가 사용돼 내구성과 작업 시간이 주요 과제로 남아 있다. 무리 전체에 줄무늬를 칠하려면 시간이 걸리고, 비와 진흙, 털 손질로 무늬가 벗겨진다. 일본 농가들은 내구성이 더 높고 동물에게 안전한 제형과 흰 줄무늬를 오래 유지할 수 있는 털 탈색법을 시험해 왔다. 일상적인 가축 관리 과정에서 작업을 빠르게 하기 위해 틀과 롤러를 사용한 농가도 있다.

무늬의 세부적인 형태도 고려해야 한다. 연구에서는 검은 털에 세로로 흰 줄무늬를 냈다. 줄무늬의 폭과 간격, 방향은 파리의 종류나 조명 조건에 따라 효과가 달라질 수 있다. 털빛이 밝은 품종에는 강한 대비를 만들기 위해 더 어두운 줄무늬가 필요할 수 있다. 지역과 계절을 달리한 실험을 통해 어떤 방식이 가장 효과적인지, 간단한 본만으로도 효과 대부분을 얻을 수 있는지 확인할 수 있을 것이다.

비용은 인건비에 달려 있다. 재료비는 저렴하다. 줄무늬로 감염을 줄이고 살충제 사용을 줄일 수 있다면 소규모 및 중간 규모 사육 농가에서는 경제성이 있을 수 있다. 대규모 농가에서는 기계식 분무기나 가축 보정틀에 설치하는 도장 설비를 이용하면 실용성을 높일 수 있다. 파리가 기승을 부리는 몇 달 동안 일부만 적용해도 도움이 될 수 있다.

고지마는 이 방법이 농약 사용을 줄이고 환경에 내성이 생길 우려를 완화할 수 있다고 말했다. 다른 모든 수단을 대체하는 것이 아니라 시각적 장벽을 더해 농가가 화학약품을 덜 쓰도록 하는 것이 목적이다. 여러 대책을 함께 활용해 더 나은 결과를 얻는 종합적 해충 관리의 취지와도 맞는다.

유쾌한 시상식, 진지한 과학

이그노벨상은 즐거움과 호기심을 북돋는 상으로 알려져 있다. 노벨상 수상자들이 상을 수여하고, 관객들은 종이비행기를 날린다. 해마다 유쾌한 주제를 정하며, 올해 시상식에서는 소화 이야기를 담은 짧은 오페라가 공연됐다. 수상자들은 익살스러운 기념품을 받고 교실과 연구실에서 큰 관심을 받는다. 엉뚱해 보이는 아이디어가 실제 성과로 발전하는 곳들이다.

이 상의 창립자는 얼룩말 무늬 소와 피자를 좋아하는 도마뱀 모두에 어울리는 말로 이그노벨상의 정신을 요약했다.

모든 이그노벨상 수상자는 사람들을 먼저 웃게 한 뒤 생각하게 만드는 일을 해냈습니다.

소 연구는 독특하면서도 통찰력 있는 다른 연구들과 함께 무대에 올랐다. 눈에 띄는 연구는 다음과 같다.

• 음식에 테플론을 넣으면 열량을 늘리지 않고 부피를 키울 수 있는지 실험한 연구.
• 카초 에 페페 소스가 언제 뭉치기 시작하는지, 부드러운 상태를 유지하려면 어떻게 해야 하는지 밝혀낸 연구.
• 토고의 무지개도마뱀이 다른 토핑보다 치즈 네 종류를 올린 피자를 더 좋아한다는 사실을 발견한 연구.
• 엄마가 마늘을 먹으면 모유에서 마늘 냄새가 나고 아기들이 대체로 이를 받아들인다는 사실을 보인 연구.
• 음료가 외국어를 더 유창하게 말하는 데 도움이 되는지 네덜란드어를 사례로 측정한 연구.
• 박쥐의 비행과 반향정위를 포함해 알코올이 박쥐에 미치는 영향을 연구한 연구.
• 35년간 손톱 하나가 자란 과정을 기록한 연구.
• 디자인 관점에서 악취 나는 신발이 신발장을 사용하는 경험에 어떤 영향을 주는지 살펴본 연구.

핵심 내용

• 일본 연구진은 소에 흰 줄무늬를 칠해 파리를 쫓는 연구로 2025년 이그노벨 생물학상을 받았다.
• 줄무늬를 칠한 소는 칠하지 않은 소보다 파리가 내려앉는 횟수가 약 50% 적었고 방어 행동도 덜 보였다.
• 검은 털에 검은 줄무늬를 칠해도 효과가 없어, 페인트 냄새가 아니라 시각적 원리가 작용한다는 설명을 뒷받침했다.
• 실험에 사용한 페인트는 며칠 만에 지워져 농가들은 더 오래가는 코팅제와 털 탈색 무늬를 연구하고 있다.
• 침파리와 등에는 미국 축산업에 연간 약 22억 달러의 피해를 주는 것으로 추산된다.
• 종합적 해충 관리의 일환으로 이 방법을 활용하면 농약 사용과 내성 우려를 줄일 수 있다.
• 일본은 19년 연속 이그노벨상을 최소 한 개씩 받았으며, 올해 시상식은 보스턴대학교에서 열렸다.
• 다른 수상 연구에는 식품에 넣은 테플론, 파스타 소스의 물리학, 도마뱀의 피자 선호도, 알코올이 언어 능력과 박쥐에 미치는 영향 등이 포함됐다.