최근 프랑스 국립과학연구센터(CNRS) 관할 아래에 있는 고체물리연구소와 독일 드레스덴공과대학교의 유체역학연구소 연구진이 공동으로‘과일 쌓는 법’에 대한 논문을 발표했다. 논문의 제목이 굉장히 어색하다. 그런데 이 논문을 과학자들이 썼단다. 이들은 다량의 구 모양 물체를 상자 안에 던져 넣을 때 자연스레 형성되는 여러 모양중면심 입방 구조(정육면체의 각 면의 중심에 위치)가 선호되는 이유를 밝혀냈다. 그것은 바로 기계적인 안정성 때문이다. 생각해 보면, 감귤이나 오렌지 혹은 감자 등은 막 쌓아서 모아 두지만 사과나 배는 층층이 쌓아 올린다. 사과와 배를 층층이 쌓을 때에는 몇 가지 좋은 방법이 있다.

  동일한 부피를 가진 동일한 물체를 최적의 밀도로 쌓는 여러 방법들 중에 두 가지 방법이 가장 유명하다. 하나는 제일 위층부터 1, 3, 6, 10… 개씩 쌓는‘면심 입방 구조’이고 또 다른 하나는 위층부터 1, 3, 7, 13… 개씩 쌓는‘육각 밀집 구조’이다 .이러한 두 구조는 구체를 계속 쌓다보면 차이점이 드러난다. 시뮬레이션을 돌려 보면‘육각 밀집 구조’는 하중이 커질수록 무너질 확률이 높다. 게다가 이‘육각 밀집 구조’가 무너지고 쌓이고를 반복하며 점차 ‘면심 입방 구조’형태로 변해 간다. 이는 안정성 면에서‘면심 입방 구조’가 월등히 나은 것임을 말한다. 논문은 이런 이유를‘하중의 방향’ 때문이라고 말한다.

  이미 세계 각국의 과일·야채 장사들은 수천 년 동안 반복된 경험을 통해‘면심 입방 구조’가 가장 안정적이고 효율적이라는 사실을 깨닫고 활용했다. 그렇지만 정확한 이유는 이제야 여러 과학자에 의해 밝혀졌다. 이 결과는 구조를 연구하는 공학에 활용될 수 있다고 한다. 사소한 현상 하나의 과학적 원리도 여러 방향으로 응용될수있다는 것이 새삼 신기하다.