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(Ⅰ)스파이더맨이 실제로 존재할 수 있을까요?

영화 <스파이더맨>은 언뜻 보기엔 황당무계한 공상영화 같지만 적어도 그 발상만큼은 현대 과학기술계의 중요한 흐름 중 하나를 정확히 꿰뚫고 있 다. 그 흐름이란 바로 ‘바이오미메틱스(Biomimetics)', 즉 ’생체모방과학 ‘이다. 생체모방과학은 인간을 제외한 여타 생물들의 특수 기능을 인간 생활에 응 용하려는 분야로서, 가장 대표적인 예는 바로 새를 모방한 비행기라고 할 수 있다. 특히 비행기는 단순히 날개가 달렸다는 점에서만이 아니라, 유선 형의 몸체에 속이 텅 빈 구조라는 것까지 새를 닮았다. 새의 몸은 속이 빈 가느다란 뼈들로 이루어져 있는데, 이런 구조는 부피에 비해서 무게가 가볍 기 때문에 그만큼 비행에 필요한 에너지가 적게 들기 마련이다. 그렇다면 <스파이더맨>이 실제로 탄생하는 것은 가능할까? 사람이 거미처 럼 날렵한 동작에다 중력을 우습게 여기는 듯 천장에 매달려 붙기도 할 수 있을까? 그리고 무엇보다도 그 만능에 가까운 끈끈이 거미줄을 마음대로 만 들어 낼 수 있을까? 거미줄이 대단히 튼튼한 물질이라는 사실은 잘 알려져 있다. 강철보다 5배 나 강도가 높을 정도이다. 그러나 주변에서 거미줄을 흔히 접해 본 사람이 라면 별로 실감이 나지는 않을 것이다. 끈적거리며 잘 달라붙기는 하지만, 그렇게 튼튼해 보이지는 않으니까. 하지만 거미줄은 대부분 눈에 잘 보이지도 않을 만큼 아주 가늘다는 사실 을 염두에 두어야 한다. 만약 거미줄과 같은 굵기의 가느다란 강철 철사라 면 그보다 훨씬 쉽게 끊어져 버린다. 그밖에 인간이 만들어 낸 가장 강한 섬유라는 ‘케블라’라는 것이 있는데, 이것은 헬멧이나 방탄조끼 등의 재 료로 쓰이며 무게는 유리섬유보다도 가볍고 강도는 강철의 5배나 되지만 이 역시 거미줄에는 미치지 못한다. 케블라의 탄성력, 즉 늘었다 줄었다 하 는 복원력은 16%정도지만 거미줄은 무려 31%나 되기 때문이다. 따라서 이렇게 우수한 재질을 지닌 거미줄이라면 당연히 스파이더맨이 영화 에서처럼 건물과 건물 사이를 자유자재로 날아다녀도 끄떡없이 버틸 수 있 다. 하지만 문제는 다른 부분에서 제기된다. 실제 거미들도 스파이더맨처 럼 거미줄에 매달려 이리저리 옮겨 다니기는 하지만, 대부분 바람의 힘을 빌려 이동할 뿐이다. 스파이더맨처럼 거미줄을 전방의 목표물을 향해 강력 하게 발사해서 미리 고정시킨 뒤, 그걸 붙잡고 날렵하게 줄타기를 하는 식 의 ‘타잔 거미’는 자연에는 존재하지 않는 것이다. 영화의 주인공 스파이더맨이 거미줄 타잔이 될 수 있는 것은 질량 보존의 법칙이라는 기본적인 자연 법칙을 깡그리 무시하기에 가능한 일이다. 한 마 디로 스파이더맨은 자신의 몸에서 만들어 낼 수 있는 거미줄보다 훨씬 많 은 양을 생산하고 있다. 진짜 거미는 바람을 타고 날아갈 수 있을 만큼만 거미줄을 내는 근검절약형인데 반해, 스파이더맨은 한번 움직였다 하면 거 미줄을 마구 낭비한다. 거미줄의 구성 성분은 대부분 단백질이므로, 스파이더맨의 활약이 가능하려 면 영화에 보이지 않는 동안에는 쉴 새 없이 먹어대야만 할 것이다. 또 움 직이는 데에도 엄청난 기력을 소모하므로 순식간에 탈진하지 않으려면 더더 욱 영양 보충에 힘써야 한다. >>>계속 글:박상준-과학칼럼리스트
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