한국일보 애틀랜타 전자신문

2023년 2월 9일 (목요일) 특집 A10 손안의한국일보 하루 먼저 만나요 ■바위산이떠다니는이유는 영화‘아바타’에서는 울창한 숲과 멋진 바다, 특히 둥둥 떠 있 는 바위산(기암괴석)이 특징이 다. 알파 센타우리 항성계가 만들어 질 때 떠돌이 중성자별 충돌 현상 으로판도라위성에강력한자기장 이형성됐고‘언옵테늄’이라는엄 청난초전도체를함유하게됐기때 문이다. 작은 초전도체를 자석 위 에 놓으면 공중 부양하는 것과 비 슷하다. 이물질은상온은물론초고온에 서도초전도현상이유지되고아주 강력한자기장에서도깨지지않는 다. 초전도체는 전기저항이 없어 전 력손실 없는 전기 전송은 물론 초 고집적회로를통한초고성능중앙 처리장치(CPU)·그래픽카드·양자 컴퓨터 개발, 고효율 자기부상열 차에쓰일수있다. 핵융합발전등 차세대에너지원에사용될수도있 다. 핵융합 발전을 하려면 1억 도의 플라스마를 가둬놓을 때 초전도 체를통해강력한자기장을형성해 야한다. 핵융합은 온실가스 배출이 없고 원전보다 7배가량 에너지효율이 높지만 현실에서는‘희망 고문’이 라고 불릴 정도로 아직은 요원하 다. 만약언옵테늄같은물질이있 다면 보다 손쉽게 개발할 수 있는 셈이다. 다만 영화에서는 판도라가 거대 한 가스 행성 주위를 돌아 대기와 지반이 불안정해질 수 있는 점은 잘그려지지않았다. ■4.4광년거리는어떻게이동하나 광년(光年)은빛이진공속에서1 년동안진행한거리다. 빛의속도는초속 2.99792458× 105㎞로 1광년은대략 10조㎞다. 현재 태양계 밖으로 탐사 영역을 넓히고있는보이저1호(1977년발 사)가 시속 6만 1000㎞가량이며 만약 4.4광년 떨어진 알파 센타우 리까지간다면7만7000년이걸린 다. 하지만 영화 속 1.6㎞ 길이의 초 거대 우주선은 광속의 70% 수준 까지 속도를 내며 이론상 6년 9개 월, 특수상대성이론(시간 지연 효 과)을 감안하면 5년 9개월가량이 면닿을수있다. 이는 초전도체를 활용해 핵융합 발전보다 100배가량 에너지효율 이 높은‘반물질 엔진’도 같이 썼 기때문이다. 반물질 엔진은 물질과 반물질을 충돌시킬 때 발생하는‘쌍소멸 현 상’을 이용해 질량을 100% 에너 지로돌릴수있다. 다만반물질수소를거대한입자 가속기에서대규모로돌려야해많 은에너지가들어간다. 따라서 이 우주선은 판도라로 갈 때 태양과 지구 근처에서 태 양에너지를 레이저로 바꿔 발사한 빔을 직 경이 우주선 길이의 약 10배쯤 되는 초대 형 돛에 부딪히게 해 에너지를 얻어 주로 이 동한다. 단거리 이동을 할 때 는 핵융합 발전도 같이 쓴다. 물론 SF 세상에서나 통할만한상상이다. ■외계 독성 대기에 적응하는 방법 은 인류는 3m가 넘고 푸른색 피 부를 가진 판도라 원주민의 외 형에 인간의 의식을 주입시켜 원 격조종이 가능한 아바타를 만든 다. 인간은 우주선 안의 캡슐에 누 워있고그인간의가상인간이활 동하는 것이다. 이미 숨진 판도라 파괴자가 복제된 자신의 기억과 DNA를 기반으로 아바타로 부활 하는모습도나온다. 다만현재는동물의뇌에칩을심 어컴퓨터와연결하려는시도와가 상현실에대한연구가이뤄지고있 으나여의치않다. 판도라 같은 강력한 전자기장이 있으면인간의의식을아바타에실 시간전송하기도쉽지않다. 위성항법장치(GPS) 전파가 간 섭을 받으면 내비게이션이 오작 동을 일으킬 수 있는 것과 비슷하 다. 영화에서는 인간이 직접 밖에서 활동할 때 투명한 유리팩을 얼굴 에밀착하는모습도나오지만어떻 게 산소 공급을 받는지는 미지수 다. 판도라 원주민의 경우 머리카락 을 초대형 새나 고래에 교합하면 서로마음을나눠타고다닐수있 고 특이한 식물에 갖다 대면 자신 의과거를엿볼수있는것으로나 오나역시미스터리다. 영화에서는 인간 고래 사냥꾼들 이 고래 한 마리에서 소량의 뇌수 를채취해 8000만달러에노화방 지용으로판매하려한다. 물론이고래가눈빛으로소통하 는 등 인간 못지않은 뛰어난 지능 과 예술 감각, 수학적 능력을 갖는 것으로그려지나왜불로장생약인 지는알기힘들다. ■자연스러운 아바타는 어떻게 만 들었나 판도라 원주민이나 인간 아바타 등의표정이나눈빛이생생하고자 연스러운것은‘모션캡처’기술에 따른것이다. 배우가센서가달린옷을입고연 기하면카메라속에서그움직임대 로 캐릭터를 입히는 것이다. 이 같 은컴퓨터그래픽(CG)을통해화려 한영상미와스펙터클한장면을연 출하게된다. 모션 캡처 기술은 영화나 애니메 이션·게임등에많이쓰이고환자 의 보행 교정과 선수들의 자세 교 정등에도사용된다. 국내 최고의 슈퍼컴퓨터를 갖 고있는한국과학기술정보연구원 (KISTI)의 김재수 원장은“자연 스러운 아바타 모습을 구현하려 면 엄청나게 빠른 계산이 필요하 다”며“초고화질을 위해서도 한 화면에엄청난픽셀(점)이찍혀있 다. 이런환상적인3차원(3D) 영화를 만들 때 슈퍼컴퓨터의 도움을 받 아야한다”고전했다. 한편 이찬규 중앙대 인문콘텐츠 연구소장은“인류가 달·화성·소 행성에서희귀자원채취를시도하 고 먼 미래에는 화성을 생존이 가 능한생태계로바꾸는테라포밍을 추진할수있다”며“‘아바타’영화 의 설정이 일부 오버랩된다”고 말 했다. <고광본선임기자> 초전도체·반물질·의식전달… 미래기술 즐겨라 ■ SF영화 ‘아바타1·2 속과학 ①바위떠다니는이유는- 초전도체 ‘언옵테늄’ 활용 ② 4.4광년이동어떻게?- 쌍소멸이용반물질엔진가동 ③인간의식전달방법은- 뇌칩활용원격조종실험중 ④자연스러운아바타제작- 모션캡처로 CG화연출 ‘2156년. 인류는 태양계에서 가장 가까운별중하나인알파센타우리 항성계에서폴리페모스라는가스행 성주위를도는판도라위성을공략 한다.처음에는미스터리한초전도체 (언옵테늄)를얻기위해기지를건설 하며숲을불태우고원주민을내쫓는 다.이어노화를막기위한고래의뇌 수채취도모자라아예판도라를지 구식민지로만들려고한다. 이과정 에서가족애와자연애로무장한원주 민들과의충돌이이어지는데….’제 임스캐머런감독의공상과학(SF)영화 ‘아바타’시리즈가다양한과학기술 과인문학요소를접목해진한여운 을남기며요즘인기를끌고있다.이 영화는마치유럽에서15세기부터아 메리카초토화에이어세계식민지개 척에나섰던것이연상될정도다.영화 ‘아바타’에담긴과학을살펴본다.