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201805.15

어벤져스 히어로의 강력 무기! 실제로도 가능할까?

이하나   
https://fusionnow.nfri.re.kr/post/nuclear-fusion/807

 지구를 넘어 전 우주를 수호하는 히어로 열풍으로 최근 극장가가 뜨겁습니다! 약 3년 만에 돌아온 마블(MARVEL)의 히어로 영화 ‘어벤져스 : 인피니티 워’ 덕분인데요. 종합선물세트처럼 그동안 마블 영화에 등장했던 수십 명의 히어로들이 총출동하여 풍성한 볼거리와 이야기로 영화 팬들의 마음을 사로잡고 있습니다.

 

어벤져스 : 인피니티 워 공식 포스터<이미지 출처=네이버 영화>


 이번 영화에서도 역대 최강 빌런(악당)인 ‘타노스’를 상대하기 위하여, 마블 히어로들은 판타지와 최첨단 과학을 넘나들며 저마다 특별한 능력과 무기들을 과시하는데요. 이번 영화를 통해 새롭게 공개되는 히어로들의 능력과 무기들을 살펴보고, 현실 속 기술과 비교해보는 것도 영화를 더욱 재미있게 즐기는 방법이 될 수 있겠죠?
 
영화를 못 보신 분은 스포가 될 수 있으니 주의해주세요! 
 
  
블랙팬서가 캡틴 아메리카를 위해 준비한 선물은? 
  
 ‘캡틴 아메리카’는 신체 개조를 통해 그 자체로도 인간의 한계를 뛰어넘는 신체 능력과 지능을 가지고 있습니다. 하지만 캡틴 아메리카를 상징하는 무기인 ‘방패’가 있을 때 캡틴 아메리카는 더욱 강해지고 완벽해질 수 있습니다.
 
 캡틴이 사용하는 방패는 마블 세계관에 등장하는 상상 속의 금속 중 하나인 ‘비브라늄’으로 만들어졌습니다. 특수 금속으로 만들어진 덕분에 방패는 강한 힘에도 부서지지 않고, 캡틴을 공격하는 모든 에너지를 방패가 흡수해내어 캡틴의 몸을 보호할 수 있습니다.
 
 이번 영화에서는 그동안 사용하던 원형의 방패 대신 마블 히어로 중 한 명인 ‘블랙팬서’에게 선물 받은 삼각형 모양의 작은 방패를 선보였는데요. 영화에서 자세하게 그려지진 않았지만 ‘비브라늄’으로 ‘블랙팬서’의 수트를 비롯하여 각종 무기들을 제작할 수 있는 최첨단 기술을 지닌 ‘와칸다’국(國)에서 제작한 방패인 만큼, 기존의 특성과 더불어 특별한 기능들이 숨겨져 있을 것으로 기대됩니다. 
  


캡틴 아메리카가 기존에 사용하던 방패(왼)<이미지출처=iMDb>와 블랙팬서에게 선물받은 최신 방패<이미지 출처=네이버 영화>


 그렇다면 실제로 ‘비브라늄’ 같은 소재가 존재할까요? 안타깝게도 현재로서는 없습니다. 하지만 우리 주변에도 ‘비브라늄’ 만큼은 아니지만 뛰어난 소재들이 존재합니다.
 
 대표적으로는 ‘티타늄’이 있습니다. 티타늄은 강철보다는 훨씬 가벼우면서도 강도가 높고, 녹는점도 높아 항공우주 산업, 선박 부품, 의료장비 등 활용도가 매우 높은 편입니다. 아이언맨 수트를 비롯하여 영화 속 각종 로봇들도 티타늄을 사용하는 설정이 자주 등장하곤 하죠.
 
 완전히 새로운 소재도 있습니다. ‘그래핀’이라는 신소재는 흑연을 이루는 한 부분으로, 강철보다 200배 이상 강하고, 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하며, 다이아몬드보다 2배 이상 열전도성이 높은 특징을 가지고 있는데요. 앞으로 어떻게 활용될지 많은 기대를 모으는 소재입니다.
 
 각종 산업 분야에서 특수 재료에 대한 중요성이 날로 커지는 만큼, 각종 소재 연구를 통해 적절한 소재를 활용 및 개발하는 연구가 앞으로 더욱 활발하게 이루어질 것으로 예상됩니다. 
  
 
묠니르는 잊어라, 토르의 새 망치 등장! 
  
 단독 히어로 영화인 ‘토르:라그나로크’에서 대표 무기인 ‘묠니르(망치)’가 무참히 부서지는 비극을 겪었던 천둥의 신 ‘토르’도 마침내 이번 영화를 통해 새로운 망치인 ‘스톰브레이커’를 얻게 되었습니다.
 
 스톰브레이커는 묠니르와 비슷한 것 같지만, 전혀 다른 속성을 지닌 무기입니다. ‘묠니르’는 토르가 아직 자신의 진정한 능력에 대해 각성하기 전 토르가 힘을 효율적으로 사용할 수 있도록 도와주는 도구였다면, ‘스톰브레이커’는 토르의 능력을 더욱 증폭시켜주는 무기입니다.
 
 악당 ‘타노스’와의 대결에서 패했었던 토르는 새롭게 장착한 무기인 ‘스톰브레이커’를 통해 번개를 다루는 힘을 더욱 강력하게 증폭시킴으로써 타노스와의 재대결에서 놀라운 모습을 보여주게 됩니다. 
 


토르가 본래 사용하던 묠니르(왼)<이미지출처=네이버 영화>가 무참히 부서진 후 새로운 무기인 '스톰브레이커'(오)<이미지출처=FANDOM> 를 얻게 되었다.


 영화에서처럼 천둥과 번개를 다루는 일은 신의 속성을 지닌 토르이기에 가능한 것이 사실이지만, 번개와 유사한 ‘플라즈마’를 이용하는 것은 실제로도 가능합니다.
 
 플라즈마는 물질의 네 번째 상태로 기체에 에너지를 가했을 때, 원자를 이루는 원자핵과 전자가 서로 떨어지며 전기적 성질을 띄는 기체를 말합니다. 토르의 힘인 ‘번개’는 자연 속에서 볼 수 있는 가장 대표적인 ‘플라즈마’ 상태이죠.
 
 플라즈마를 토르처럼 무기로 사용할 순 없지만, 고에너지 상태라는 점과 빛이 나는 특징 등 ‘플라즈마’가 지닌 고유의 특성들을 이용한 플라즈마 응용기술들이 실제 산업에서 광범위하게 적용되고 있습니다. 반도체·디스플레이 등을 제작하는 최첨단 산업부터 환경오염 정화, 의료, 미용, 농식품 등 적용 분야는 점점 늘어나고 있습니다.
 
어쩌면 플라즈마는 ‘토르’와 같은 천둥과 번개의 신이 인류에게 주신 값진 선물이 아닐까요?  
  
 
아이언맨 수트의 결정판! 나노 수트
  
 많은 관객이 이번 영화를 통해 가장 흥미롭게 본 부분 중 하나는 바로 아이언맨의 새로운 수트일 것입니다. 그동안 수많은 업그레이드를 거쳤던 아이언맨의 수트지만, 기본적으로 갑옷을 걸치는 것처럼 장착했던 수트가 완전히 새로운 방식의 수트로 거듭났기 때문입니다.
 
 이번 영화에서 공개된 토니의 가슴에서 빛나는 장치는 아이언맨 수트의 에너지 발전소인 ‘아크리액터’이자, 나노입자를 저장할 수 있는 저장고입니다. 위기의 순간이 닥치면 저장되어 있던 나노 입자들이 재빨리 토니의 몸을 감싸는 형태로 수트를 만들어내는 것이죠. 특정한 모양이 정해져 있지 않기 때문에 수트였던 물질이 무기가 되기도 하고, 타격을 입은 수트가 눈 깜짝할 사이에 복원되는 등 마치 유기체처럼 수트를 자유자재로 활용하는 모습이 영화 속에 그려집니다.

 

토니 스타크의 가슴 중앙에 있는 육각형의 아크리액터. 에너지를 만들 뿐 아니라 수트를 구성하는 나노입자들이 저장되어 있다. <이미지 출처=네이버 영화>


 현재 기술로 아이언맨 같은 나노 수트를 만들 순 없지만, 나노 기술을 활용한 섬유 기술이 매우 각광 받고 있습니다. 굵기가 수백 나노미터(1나노미터=10억분이 1m)에 불과한 ‘나노섬유’를 이용하여 옷감을 제작하면 옷감의 공기구멍이 매우 미세하여 방수나 방진 효과가 뛰어날 뿐 아니라, 강도도 매우 높아집니다. 따라서 의료나 보건 분야, 혹은 방탄효과가 필요한 국방 분야에서 활용도가 매우 높아질 것으로 기대됩니다.
 
 또한, 아이언맨 수트의 에너지원인 ‘아크원자로’ 역시 현실에서 유사한 연구가 수행되고 있습니다. 아크 원자로처럼 핵융합 반응을 이용하여 에너지를 만들어내는 ‘핵융합에너지’ 연구 분야입니다.
 
 본래 핵융합 반응은 태양이 에너지를 만들어내는 원리로, 태양 중심부에서 일어나는 핵융합 반응을 통해 열과 빛에너지가 끊임없이 만들어지고 있습니다. 인류는 태양처럼 무한하고 청정한 에너지를 만들기 위해 ‘인공태양’ 장치를 만들어 핵융합 반응을 일으켜 우리가 사용할 수 있는 전기 에너지를 만들기 위한 연구를 수행하고 있습니다.
 
 아직 아이언맨의 아크리액터처럼 전기를 생산하거나, 가슴에 부착할 정도로 소형화하기 위해서는 시간이 더 필요합니다. 영화 속 토니 스타크처럼 한순간에 이 모든 것을 이룰 순 없지만, 토니 스타크처럼 뛰어나고 열정을 가진 전 세계 핵융합 연구자들이 핵융합에너지 상용화를 위해 노력하는 만큼 핵융합으로 전기를 생산하는 시대를 곧 만나게 될 것입니다. 
 


아이언맨 1에서 등장했던 아크원자로의 원형(왼)<이미지 출처=iMDb>과 인공태양 장치인 핵융합로 내부에 플라즈마가 발생하는 모습(오)

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