(13) 가장 가벼운 소재와 가랑잎 배

2020 ‘내가 쓰고 싶은 특집’ ‘반지의 제왕’을 소환하다

(13) 가장 가벼운 소재와 가랑잎 배

배는 상상했던 것 이상으로 가벼웠다. 요정의 나라에서 자라는 나무로 만들었을 테지만 무슨 나무로 만든 것인지는 레골라스도 알지 못했다. 그러나 배에 쓰인 목재는 견고하면서도 이상할 만큼 가벼웠다. 평지에서는 메리와 피핀 둘의 힘만으로도 배를 나를 수 있었다. <반지의 제왕 2권 p. 277>

이 세상에서 가장 가벼운 배는 나뭇잎 배인지도 모른다. 가랑잎 배 말이다.

♩ ♪ ♬~

둥실 떠가네 가랑잎 배가

노란잎 빨간 잎 수룻이 떠가네

가랑잎 배가

높고 푸르네 가을 하늘이

물 속에 하늘도 푸르고 드높네

가을 하늘이

동요 ‘가랑잎 배’의 가사다.

강이나 바다를 떠다니는 배는 파도나 바람에 휩쓸리지 않도록 어느 정도 무게가 필요한 것 같다. 선박은 강판과 형강재 들을 조립해서 만든다. 강재의 종류 중 SM(Steel for marine)은 선박뿐만 아니라 토목에서 교량 등에 사용 되는 소재이다. 생각만 해도 무겁다. 가랑잎 배 처럼 가벼워서는 바다 위에서 위험할 것만 같다. 소설 속에서는 어떤 나무로 만든 것 같다고 나온다. 소재가 나무인 것 같다.

자연 소재로 아주 가볍고 뛰어난 강도를 지닌 것이 있을 터이지만, 우리가 타고 다니는 것은 대부분 금속재다.

하늘을 나는 모든 비행체는 ‘무게’를 줄이는 것이 관건이다. 어떻게 하면 더 가볍게 만들 수 있을까 하는 것도 중요하지만, 사람이나 사물을 실을 수 있도록 튼튼해야 한다. 고온에도 견디는 강도여야 한다.

인류는 오랫동안 튼튼하고 가벼운 소재를 찾는 일을 해 왔다. 나무나 동물 뼈에서 시작해서 돌에서 청동으로 철로, 그리고 합금으로. 나아가 고강도 플라스틱이라고 하는 비금속 재료의 개발로 이어지고 있다. 비금속 재료란 의고분자물질 (플라스틱 계)과 세라믹스 (무기질계)가 있다.

스티로폼 100분의 1' 초경량 금속도 나왔다. 이것은 세계 최대 항공우주기업 보잉사가 개발한 것으로 깃털처럼 가벼운 소재라고 한다. 하늘을 날다가 바람이나 기류에 휘날려버릴 것만 같은 느낌인데 그렇지도 않다고 하는 것을 보면 또 남다른 기술이 추가되는 것이리라. 얇고 가볍지만 금속인 만큼 단단하다고 한다. 이 소재로 달걀을 감싼 다음 건물 25층 높이에서 떨어뜨린 결과, 달걀이 깨지지 않았다고 한다.

이 소재를 개발한 연구진은 말하기를, 이 소재는 향후 비행기 무게를 극적으로 줄이기 위해서 비행기 내부의 사이드 패널이나 승객 위의 짐칸, 통로 등에 사용할 수 있을 것이라고 한다. 그 뒤를 이어서 또 최근에는 세계 최경량 금속구조 재료인 신형 마그네슘-리튬합금 개발도 이루어졌단다.

어떻게 하면 더 좋은 소재를 만들 수 있을까.

어떻게 하면 이렇게 취약한 상황을 해소하는 소재는 없을까?

약한 사람도 힘들이지 않고 사용할 수 있는 소재는 무엇이 있을까? 

 

기술은 ‘어떻게든 도움이 되는 것을 찾고 만들어 내겠다는 의지’에서 시작되었을 것 같다.

그 모든 것의 시초는 상상력이다.

‘요정이 사는 세상에서 자라는 나무로 만든 배’라고 했는데,

어쩌면 요정 세상을 깊이 연구한다면 우리가 살아가는 인간 세상의 많은 문제점들은 환경 친화적으로 해결될 것만 같다. 요정세계를 연구하는 학문이 나와야 하겠다.