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아이언맨의 화려한 ‘하이테크’… 과학적으로는 ‘글쎄’



 



과학으로 따져 본 영화 ‘아이언맨2’
아이언맨이 돌아왔다. ‘하이테크 히어로’란 말처럼 아이언맨은 전편에 비해 크게 진화했다.

우선 새로운 로봇 수트인 ‘마크6’가 눈에 띈다. 마크6는 새로운 동력원 ‘아크 원자로’를 달아 이전보다 매끄럽고 강해졌다.

적(敵)도 진화했다. 수십 기의 인간형 전투 로봇은 아이언맨을 추격하며 미사일을 쏜다. 잘 만든 한 편의 공상과학영화. 그 안에 담긴 과학적 사실을 짚어봤다.




● 팔라듐 이용한 핵융합 발전? 아직 과학적 증명 안 돼


영화 속에서 아이언맨은 가슴에 넣은 아크 원자로에서 에너지를 얻는다. ‘아크’는 외부에서 고전압을 걸 때 특정 물질 사이에 높은 에너지를 가진 전자가 흐르는 것을 말한다. 아크 원자로는 이런 반응으로 핵반응을 일으켜 에너지를 얻는 소형 발전기기인 셈이다.

국가핵융합연구소 권면 단장은 아크 원자로가 “아크라는 말에 미뤄볼 때 물리적 성질을 이용한 핵분열보다는 전기적 성질을 사용하는 핵융합에 가까울 것”이라고 말했다.

영화에서 핵융합 반응을 일으키는 물질로 원자번호가 46번인 팔라듐이 나온다. 이에 대해 권 단장은 “1990년대 나온 상온핵융합에서 아이디어를 차용한 것 같다”고 말했다.

상온핵융합은 문자 그대로 상온에서 핵융합 반응을 일으킬 수 있다는 이론이다. 외부에서 강한 전압을 팔라듐 전극에 가하면 팔라듐 안에서 핵반응이 일어난다는 것이다. 권 단장은 “상온핵융합 반응은 재현률이 매우 낮은 탓에 아직까지 과학적으로 증명되지 않았다”고 말했다.

그럼에도 권 단장은 미래에 핵융합 기술이 ‘꿈의 에너지원’이 될 수 있다고 내다봤다. 그는 “현재 수소의 동위원소인 중수소와 삼중수소를 이용한 핵융합 발전 기술이 개발 중”이라며 “미래에 소형 동력원으로 사용할 수 있을 것”이라고 말했다.




● 로봇 수트 초기 개발 단계…탄소나노튜브 유용할 것


아이언맨의 마크6까지는 아니지만 로봇 수트는 현재 전 세계 곳곳에서 개발 중이다. 2009년 미국 최대 방위산업체 록히드마틴사는 군인이 90㎏의 군장을 메고 시속 16㎞로 걸을 수 있도록 돕는 로봇 수트를 개발해 공개했다.

이에 앞선 2007년 일본 쓰쿠바대 요시유키 교수는 ‘HAL-5’란 로봇 수트를 만들었다. 이 로봇 수트는 뇌의 전기적 신호를 이용해 팔다리의 움직임을 돕는다. 사람의 힘을 5배 더 강하게 할 수 있다. 현재 일본의 일부 병원에서는 한달에 약 2000달러를 받고 거동이 불편한 노인과 장애인에게 HAL-5를 빌려준다.



문제는 무게다. 로봇 수트가 무거워 움직이기 힘들면 있어도 없느니만 못 하다. 실제 2008년 미국 사르코스사는 사람의 힘을 20배나 세게 하는 로봇 수트를 개발했지만 무게가 68㎏이나 나가는 바람에 상용화에 실패했다. 전문가들은 “탄소나노튜브로 만든 소재가 유용할 것”이라고 내다봤다. 탄소나노튜브는 탄소 6개로 이루어진 육각형들이 벌집처럼 서로 연결된 신소재를 말한다.

이철진 고려대 나노시스템학과 교수는 “탄소나노튜브를 플라스틱이나 금속에 비교하면 솜털만큼 가볍다고 볼 수 있다”고 말했다. 소수성이어서 물에 젖지 않는 것도 장점이다. 강화재로도 유용하다. 호주 시드니대 연구진은 “탄소나노튜브로 방탄복을 만들면 초속 2000m로 날아오는 총알에도 무리가 없다”는 연구결과를 2007년 11월 영국물리학회가 발행하는 ‘나노테크놀로지’에 발표한 바 있다.

현재 사용하는 총알의 속력은 주로 초속 1000m 수준이다. 연구진은 두께가 600μm(마이크로미터· 1μm=100분의 1m)인 탄소나노튜브 섬유로 방탄조끼를 만들면 총알을 튕겨 나오게 할 수 있다고 예측했다.



총알을 맞아도 끄떡없는 아이언맨의 마크6에도 탄소나노튜브 소재가 사용됐으리라고 짐작할 수 있다. 하지만 아직까지 탄소나노튜브를 섬유로 만드는 기술은 미흡한 상황이다. 성냥개비로 나무토막을 만들 때 성냥개비를 정교히 잇는 가공기술이 부족하다는 것이다.

이 교수는 “직경이 나노미터고 길이가 마이크로미터인 탄소나노튜브를 섬유로 사용하려면 직경을 마이크로미터로 길이를 미터 수준으로 만들어야 하는데 현재 기술로는 한계가 있다”고 말했다. 현재 미국 육군연구소에서 이를 연구 중인 것으로 알려졌다.




● 아이언맨 속 인간형 로봇, “인류의 꿈 표현한 픽션”
아이언맨은 인간형 전투 로봇 ‘드론’의 무차별적인 공격을 받는다. 군대를 대체하기 위해 만들어진 드론은 미사일을 쏘고 날라 다니며 아이언맨을 끈질기게 추적한다.

이에 대해 오준호 KAIST 기계공학과 교수는 “인간형 로봇이 날라 다니는 것은 거의 불가능하다”며 “인류가 갖고 있는 꿈을 그런 형태로 표현해 놓은 것”이라고 평했다. 오 교수는 인간형 로봇 ‘휴보’를 개발한 휴보센터의 소장이다.

자유비행을 하는 영화 속 드론과 달리 현재 인간형 로봇의 기술 수준은 달리기에 그친다. 오 교수가 지난해 발표한 휴보2는 일본 혼다의 ‘아시모’와 도요타의 ‘파트너’에 이어 세계 세 번째로 만들어진 달리는 로봇으로 최대 시속 3.6km로 달릴 수 있다. 최초 인간형 로봇인 ‘와봇’이 1973년 첫 선을 보인 이후 30여년이 지나서야 비로소 달리게 된 셈이다.

오 교수는 “계단을 오르고 뛰는 인간형 로봇의 2족 보행기술은 외부충격이 없을 때 가능하다”며 “로봇을 밀거나 로봇이 발을 헛디뎠을 때 중심을 잃지 않고 균형을 잡는 기술은 아직 개발 중”이라고 말했다.

오 교수는 그럼에도 “미래에는 로봇이 군대를 대신할 가능성이 있다”고 말했다. 영화에서처럼 로봇이 살상무기로 쓰일 수 있다는 지적에 대해 그는 “인간을 능가하는 포스트 휴먼으로 로봇을 본다면 로봇 윤리가 논의돼야겠지만 지금 기술수준은 로봇을 어떻게 만들고 이용할 것인지에 대한 제조자 윤리에 대한 토론이 선행돼야 한다”고 말했다.

 

 

 



변태섭 동아사이언스 기자 xrockism@donga.com



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