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토르의 무쇠망치, 현실에서 만들 수 있다! 없다?

[팝콘 사이언스-㉕]영화 '토르:다크월드'…각국 신소재 '그래핀' R&D에 공격적인 투자

류준영의 팝콘 사이언스 머니투데이 류준영 기자 |입력 : 2013.11.16 08:43|조회 : 12805
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편집자주영화 속에는 숨겨진 과학원리가 많다. 제작 자체에 디지털 기술이 활용되는 것은 물론 스토리 전개에도 과학이 뒷받침돼야한다. 한번쯤은 '저 기술이 진짜 가능해'라는 질문을 해본 경험이 있을터. 영화속 과학기술은 현실에서 실제 적용될 수 있는 것일까. 상용화는 돼있나. 영화에 숨어있는 과학이야기. 국내외 과학기술 관련 연구동향과 시사점을 함께 확인해보자
토르:다크월드 영화의 한장면/사진=소니픽쳐스
토르:다크월드 영화의 한장면/사진=소니픽쳐스


섹시한 금발 머리를 휘날리며, 왠지 이런 스타일과는 어울리지 않게 외계인을 쇠망치로 때려잡으며 남성미를 과시한 그가 돌아왔다.

마블의 슈퍼 히어로 캐릭터가 총동원됐던 화제작 '어벤져스'(2012년)에서 무쇠망치 열연을 펼친 토르가 스크린 솔로로 또 한 번 관객들을 만났다.

어밴져스 이후 마블은 '아이언맨3'를 연출하고 토니 스타크(로버트 다우니 주니어 분) 캐릭터를 인간적인 모습에 카메라 초점을 맞췄다. 딱딱한 이미지를 쇄신할 수 있는 유머러스함에 힘을 주고, 여기에 인간적 고뇌와 따뜻한 감성을 녹여 고정팬층을 확보했다. 다음 순은 아스가르드 왕국으로 돌아온 토르(크리스 헴스워스).

이번 작품에선 연인 제인과 지구를 구하기 위해 악의무리와 맞서 싸우는 과정에서 인간적인 모습을 마구 발산한다. 내년 3월에는 어밴져스 일원이자 쫄쫄이 의상에 커다란 방패를 손에 든 모습이 꽤 인상적인 캡틴 아메리카가 '캡틴 아메리카:윈터 솔져'라는 제목으로 극장가를 찾는다. 마블이 식솔들 이미지 재가공에 들어갔다는 전문가들의 견해다.

11월 극장가는 비수기다. 하지만 신화적 판타지 장르인 '토르:다크월드'는 SF영화 마니아 고정관객층의 전폭적 지원에 힘입어 한국영화를 누르고 지난주 박스오피스 1위를 차지하기도 했다.

토르:다크월드는 마블 코믹스 역사상 최대 규모의 세트 제작비를 들였다. 아이언맨, 헐크 등 슈퍼 히어로들의 단체출연이 아닌 탓에 몸집 불리기를 통한 흥행수를 던진 것이다. 우주와 지구를 넘나드는 전보다 커진 스케일과 화려한 컴퓨터그래픽(CG) 비주얼은 과히 놀랄만 하다. 할리우드 자본 저력을 새삼 느끼게 해준다.

류준영 기자의 '팝콘 사이언스'
류준영 기자의 '팝콘 사이언스'
북유럽 신화 속에 등장하는 신을 슈퍼히어로의 세계로 데려온 만큼 토르가 지닌 무기 역시 신비감을 더한다. '토르 해머'로 땅을 내리치면 섬광과 천지가 울리는 등 막강한 화력이 상대를 기죽게 만들기에 충분하다. 스치기만 해도 목숨을 부지할 수 없을 것만 같은 토르 해머를 현실에서도 과연 만들 수 있을까. 그러러면 경량화돼 가볍고 강철보다 단단한 강도를 지녀야 한다. 이에 가장 근접한 재료가 있다. 바로 꿈의 신소재로 불리는 '그래핀'이다.

그래핀은 전선의 구리보다 100배 이상 전기를 잘 통과시킬 뿐만 아니라 반도체 주 성분인 실리콘보다 100배 이상 전자의 이동성이 빠르다. 강도는 강철보다 200배 이상 강하며, 다이아몬드보다 2배 이상 열전도성이 높다. 또 빛을 대부분 통과시키기 때문에 투명하며 신축성도 매우 뛰어나다.

이런 물성 때문에 그래핀의 활용 분야는 다양하다. 높은 전기적 특성을 활용한 초고속 반도체, 투명 전극을 활용한 휘는 디스플레이, 디스플레이만으로 작동하는 컴퓨터, 높은 전도도를 이용한 고효율 태양전지 등은 내구성을 갖추면서도 형틀 제작의 제약이 없어 미래 신소재로 주목받고 있다.

하지만 그래핀 분야는 상업화 초기단계이다. 선진 각국은 원천·응용기술, 제품화를 동시다발로 진행하는 등 세계시장 선점과 신산업 창출을 위한 국가차원의 지원체계를 빠르게 구축하고 있다.

예컨대 올해 유럽은 미래 먹거리 6개 과제 중 그래핀을 1위로 꼽았다. 유럽은 그래핀 개발에 1년간 1억 유로를 10년간 투자할 계획이다. 영국도 앞으로 5년간 900억원을 쏟아붓는다. 우리나라는 6년간 총 470억원 규모의 그래핀 상용화 프로젝트를 진행할 계획이다.

하지만 그래핀 개발이 결코 호락호락하진 않다. 그래핀을 대량으로 확보할 수 있는 기술이 현재 미흡한 점 등 난제가 많다. 원하는 제품을 만들기 위한 적합한 구조를 갖는 그래핀을 대량으로 저렴하게 확보할 수 있는 기술이 현재 과학기술 수준으론 부족하다.

박민 한국과학기술연구원(KIST) 소프트혁신 소재 연구센터장은 "신소재로 불렸던 탄소나노튜브도 10여 년간 연구했으나 단일벽 탄소나노튜브를 대량으로 생산하는 기술 개발이 미흡해 응용기술이나 제품화 기술이 더뎠다"며 "그래핀도 마찬가지로 적합한 구조를 가지면서 대량으로 확보할 수 있는 기술이 아직 없다"고 설명했다.

박 센터장은 현재 해외 R&D(연구개발)보다 먼저 그래핀 상용화를 이루기 위해 대면적 그래핀 소재를 합성하고 전사하는 공정을 연구개발 중이다. 이는 친환경 그래핀 박리기술로써 기존 화학적 박리기술이 환경적으로 문제를 일으킬 때 대체할 수 있는 기술로 국내에서 단독 연구개발하고 있다.

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