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영화 속 변신로봇 트랜스포머 현실화되려면…

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영화 속 변신로봇 트랜스포머 현실화되려면…

2011.06.24 00:00

큐브를 차지하기 위한 외계 로봇의 전쟁이 시작됐다. 악의 무리 ‘디셉티콘’과 이에 맞서 지구를 지키는 ‘오토봇’은 치열한 전투를 앞두고 전열을 가다듬고 있다. 지구에 도착한 외계 로봇은 자동차와 비행기 등 친숙한 기계로 위장하고 있지만 우리가 현실에서 쉽게 볼 수 없는 첨단 과학이 숨어 있다. 내 차가 영화 속의 트랜스포머들처럼 변신하기 위해서는 새로운 재료, 새로운 에너지가 필요하다. 29일 개봉을 앞둔 영화 ‘트랜스포머3’ 속 변신로봇을 현실화하는 방법에 대해 알아봤다. ● 강한 충격 이겨내기 위해서는… 영화 속에서 오토봇과 디셉티콘은 서로 치열하게 전투를 벌인다. 전투를 하면서 건물이 파손되기도 하는 등 강한 충격을 받는다. 현재 자동차에 사용하는 강철과 알루미늄은 1000MPa(메가파스칼·대기압의 1만 배)의 강도를 지니지만 두께가 1mm로 얇아 영화와 같은 충격을 이겨낼 수 없다. 그렇다고 두껍게 만든다면 무거워지기 때문에 민첩하게 변신하기 힘들다. 두원공과대 자동차과 박재열 교수는 “시속 60km로 달리는 자동차도 벽에 부딪치면 부서진다”고 말했다. 전투 로봇인 트랜스포머의 재료로는 단단하면서도 가벼운 ‘고강도 복합소재’가 적합하다. 콘크리트 속에 철근을 넣으면 단단해지는 것처럼 금속에 넣은 첨가물이 재료 내부에 있는 ‘미세 균열(전위)’의 이동을 막아 파괴를 막는다. 고려대 신소재공학부 장호 교수는 “같은 두께로 만들더라도 고강도 복합소재는 3000MPa 정도로 세 배 강하지만 무게는 기존 재료의 3분에 1에 불과해 트랜스포머에 적합하다”고 설명했다. ● 트랜스포머 변신에는… 도로를 달리던 스포츠카 ‘카마로’의 타이어가 움직인다. 앞바퀴는 어깨로, 뒷바퀴는 발목으로 이동하면서 주인공 ‘샘 윗위키’를 지키는 ‘범블비’로 변신한다. 자동차 바퀴가 트랜스포머의 관절이 될 수 있는 것은 각각의 부품에 ‘알고리즘’과 이것을 처리할 수 있는 작은 컴퓨터가 내장되어 있기 때문이다. 마치 동물의 DNA처럼 자동차 속의 각종 장치에 내재된 알고리즘이 절차에 따라 새로운 환경에 적응하면서 변신을 가능하게 한다. 2008년 변신 로봇 알고리즘을 개발한 바 있는 미국 매사추세츠공대(MIT) 컴퓨터과학과 박사과정 안병권 씨는 “최첨단 기술 속에 초소형 컴퓨터와 알고리즘으로 생명력을 불어넣은 것이 트랜스포머”라고 말했다. 변신을 위해서는 알고리즘과 함께 모터나 유압 실린더와 같이 부품을 움직일 수 있는 ‘작동기’ 수천 개가 필요하다. 문제는 수천 개의 작동기를 구동하기 위해서 엄청난 에너지가 필요하다는 것. 한국생산기술연구원 박상덕 수석연구원은 “자동차의 동력장치인 엔진으로는 로봇을 움직일 수 없다”고 설명했다. 범블비의 동력장치인 엔진에는 영화 ‘아이언맨’에서 그 성능이 검증된 소형 ‘핵융합 장치’가 숨어 있다. 핵융합은 수소원자 두 개가 융합하면서 생성되는 에너지를 이용한다. 바닷물 1L에 존재하는 0.03g의 중수소는 서울과 부산을 3번 왕복할 수 있는 에너지를 만들어 낸다. 휘발유 300L에 해당하는 양이다. 서울대 원자핵공학과 황용석 교수는 “영화 ‘백투더 퓨처’에서 타임머신의 에너지원으로도 핵융합이 쓰였다”면서 “화력발전, 원자력발전에 비해 생성되는 에너지의 양이 많아 트랜스포머와 같은 큰 기계의 동력으로 알맞다”고 말했다. 원호섭 동아사이언스 기자 wonc@donga.com

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