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십자군 전쟁에 쓰인 탄소나노튜브?

사라센의 무기 다마스커스 검에 숨겨진 비밀
11세기 말 유럽의 십자군에게 바위를 내리쳐도 휘지 않을 만큼 단단하고 질긴 비단을 자를 만큼 예리한 사라센 군의 다마스커스 검은 공포 그 자체였다. 검날에 새겨진 뱀무늬 모양의 잔금이 검을 강하게 만드는 요소라고 믿었지만 검이 강한 실제 이유와 제조법은 오랫동안 수수께끼였다. 그런데 이 다마스커스 검의 비밀이 풀릴지도 모른다.

독일 드레스덴대의 재료공학자 피터 파플러 교수는 투과전자현미경으로 다마스커스 검의 조각을 관찰해 나노 막대 구조의 탄화철 합금을 둘러싼 탄소나노튜브를 발견했다고 ‘네이처’ 온라인판 11월 15일자에 발표했다.




날카로운 ‘다마스커스 검’

파플러 교수는 “다마스커스 검을 단단하게 하는 물질은 잔금처럼 보이는 막대 구조의 탄화철 합금(시멘타이트)”이라고 밝혔다. 보통 검은 탄화철 합금이 많을수록 강해지는데, 탄화철 합금이 너무 많으면 망치로 두드려 날을 세울 때 쉽게 깨진다. 그래서 단단함과 예리함을 동시에 갖춘 검의 제조는 쉽지 않다.

파플러 교수는 “탄소나노튜브가 검을 망치로 두드리는 제련과정에서 탄화철 합금의 줄 구조를 깨지지 않게 보호했다”며 “검의 재료가 된 우츠강(wootz steel)에 함유된 불순물이 촉매로 작용해 탄소가 나노튜브 형태로 바뀌었다”고 설명했다. 우츠강은 인도에서 산출되는 철로 탄소 함유량은 1.6~1.7%이며 가는 줄 모양의 탄화철 합금과 많은 금속 불순물을 함유하고 있다.

미국 캘리포니아대 물리학자 알렉스 제틀은 “투과전자현미경으로 관찰하면 이따금 나노튜브가 관찰될 수 있다”고 의문을 제기했다. 파플러 교수는 “장비를 바꿔가며 여러번 관찰해 확신할 만한 수준”이라며 “탄소나노튜브를 이용해 다마스커스 검을 직접 만들어볼 생각”이라고 밝혔다.


| 글 | 전동혁 기자ㆍjermes@donga.com |



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