과학 기술2009. 7. 13. 11:01

미래의 대중 교통 수단은 어떤 모습일까?

 여러분은 학교에 가거나 직장에 출근할 때, 어떤 교통 수단을 주로 이용하시나요? 버스, 전철, 택시, 혹은 자전거나 오토바이를 이용하십니까?  그것도 아니면, 손수 자가용을 몰고 출근길에 오르시나요? 여러분이 무슨 교통수단을 이용해서 출근길에 오를지에 대해서는 여러가지 답이 나오겠지만, 한 가지 분명한 것은 그렇게 출근길에 나서다 보면, 으례히 교통이 너무 붐벼서 이러다가 회사 출근 시간에 늦는 것이 아닌가 싶어 시계를 자꾸 쳐다보게 되거나, 시쳇말로 사람들이 미어 터져서 출근길부터 스트레스 만빵이 되면서 나도 하루빨리 자가용을 하나 장만해야겠다라는 생각을 하신 경험이 있을 겁니다. 

  하지만 그렇게 생각하시는 분들 또한 이미 넘치고 넘치다보니, 개인 자동차의 숫자도 엄청나게 늘어서 교통 체증의 일등공신이 된지 오래이고, 그런 차량들이 뿜어대는 배기가스로 인한 공기오염과 온실 효과 얘기도 이젠 일상사가 되어 버렸지요. 

  그리고, 이런 현상은 비단 한국만이 아니라 미국과 유럽의 선진국들도 정도의 차이는 있을지언정, 모두가 고민하고 있는 사항이며, 이런 상황을 개선하기 위해 여러가지 조치...이를테면, 친환경 자동차라든가 자전거 도로를 만든다고 하고 있지만, 이런 조치나 정책들이 성공한 사례는 손에 꼽을만큼 적은 것이 우리네 현실입니다.
 
  이렇게 정부의 여러 조치들이 성공하지 못하는 이유에 대한 여러가지 해석이 있겠지만, 필자는 글머리에서 이미 언급하였듯이 개인 소유의 자동차보다는 대중 교통 수단을 이용하는 것이 교통 체증도 줄이고 차량 배기 가스도 줄이는 최선의 길이라고 판단하고 있습니다.

  그리고, 이는 비단 필자만의 생각이 아니라 세계의 유명한 도시공학 디자이너나 엔지니어들도 공통적으로 가진 생각이기에, 오늘은 그런 생각을 바탕으로 개인 소유의 자동차만큼 쾌적하고 안락하면서 교통 체증을 줄일 수 있는 몇몇 획기적인 미래 대중 교통 수단의 연구 현황과 모습을 일목요연하게 정리해서 소개해 드리려고 합니다.

1. AeroTrain - 공중 부양 열차
  AeroTrain은 배기 가스가 없고, 고속으로 이동이 가능한 전기 열차 컨셉을 말합니다. 좀더 쉽게 말해서, 열차와 비행기의 장점만을 결합시키는 형태라고 할 수 있는데, 이 컨셉의 시작은 Schienenzeppelin 이었습니다.  
                최초의 AeroTrain이라고 할 수 있는 Schienenzeppelin의 모습 ⓒDeutsche Bahn AG

  1929년, 독일의 엔지니어인 프란츠 쿠르켄베르그(Franz Kruckenberg)는 BMW사가 제작한 비행기 엔진으로 구동되는 4개의 프로펠러를 차량의 후미에 장착한 신형 열차를 선보입니다. 그리고 1931년, 이 열차는 베를린과 함부르크 사이의 레일 구간을 시속 230Km(143mph)로 주파했다고 전해집니다.

  쿠르켄베르그의 Schienenzeppelin 이후로 AeroTrain에 대한 구상은 꾸준히 이어지다가, 일본에 의해서 좀더 구체적이고 원형에 가까운 형태를 띄게 되었는데요. 

  여러분이 흔히 생각하고 말하는 기존의 열차는 모두 차량의 바퀴와 레일이 맞물리게끔 되어 있습니다. 따라서 바퀴와 레일 표면의 마찰력과 저항으로 인한 연료 감소 효과와 속도의 제한이라는 장벽을 감수해야만 했습니다. 그래서 이런 기존의 열차가 갖는 단점을 극복하기 위해, 일본 소재의 한 대학 연구소가 구상한 기술이 바로 Wing-in-ground(WIG) 효과입니다.
     WIG효과를 이용한 공중 부양 열차 ⓒ Kohama Laboratory, Institute of Fluid Science, Tohoku University

  일명 WIG 효과란, 말 그대로 물체가 지면에 아주 가까이 붙어서 비행하는 것을 말합니다. 그리고 이런 식으로 비행을 하였을 때, 마찰력과 공기의 저항이 최소화된다고 하는데요. 실제로 위 사진에서 보여지듯이 이 열차는 레일 위를 약 10센티미터 정도 떠서 이동합니다. 이 신형 열차는 평균 주행 시속 500Km를 기록했고요.
WIG효과를 이용한 공중 부양 열차 구상도 ⓒKohama Laboratory, Institute of Fluid Science, Tohoku University

  열차의 전력 공급은 열차 천정의 태양열 집열판과 레일 주변의 풍력 발전기로 운용할 구상이라고 합니다. 일본은 2020년에 350Km(217mph), 길이 85미터(279ft), 무게 70톤(154,300lbs)에 승객 325명을 수용할 수 있는 신형 AeroTrain을 계획하고 있습니다.

2. SkyTran- 개인 전용 자기 열차
  위에 소개한 공중 부양 열차와는 별개로, 미국 회사인 UniModal Transport Solutions는 또다른 형태의 열차 시스템을 구상중입니다. 일명 SkyTran이라고 불리는 이 시스템은 높은 수용력과 빠른 스피드를 자랑하는 개인 전용 열차 시스템(Personal Rapid Transport Network)이라고 하는데요.
  위 그림에서도 보여지듯이, SkyTran은 두 사람이 이용할 수 있는 대중 교통 수단입니다. 차량 상단의 자기장으로 움직이는 레일을 따라서 이동하게 되어 있구요. 이런 SkyTran정거장은 도시내 매 블록마다 혹은 400미터 구간마다 하나씩 설치할 구상을 하고 있답니다.

                            SkyTran과 정거장 구상도 ⓒ UniModal Transport Solutions, Inc

  SkyTran의 장점은 무엇보다도 개인 전용의 차량이므로 프라이버시를 확보할 수 있다는 점과 함께 열차를 기다릴 필요가 없다는 것입니다. 승객은 정거장에 들어가서 간단하게 대기중인 SkyTran을 잡아탄 후, 자신의 목적지로 가면 됩니다. 이 열차의 속도는 도심에서는 시속160Km, 도시와 도시간의 구간에서는 시속 240Km까지 가능하도록 설계중이고요. 충돌이나 교통 사고를 막기 위해 각 열차의 센서는 25M거리를 유지하도록 구상중이라고 합니다.

3. ULTra
  SkyTran처럼 승객이 기다릴 필요가 없는 대중 교통 수단의 또다른 형태는 ULTra(Urban Light Transport) 가 있습니다. 영국 회사인 Advanced Transport Systems(ATS)가 개발한 이 시스템은 운전자가 없는 전기 자동차로 구현되고 있습니다. 

  이미 2008년도부터 런던 공항에서는 이 시스템이 시용중이라고 하고요. 네덜란드와 벨기에도 이것의 사용을 고려중이라고 합니다. 

                                     ULTra의 모습 ⓒ Advanced Transport Systems (ATS)
 
  버스 내부에는 승객 4명이 착석할 수 있는 좌석과 몇몇 승객의 입석을 위한 손잡이가 장착되어 있구요. 비록 평균 시속은 40Km정도에 불과하지만, 기존에 차량이 붐비는 도로가 아닌 레일 위를 달리다 보니 2배~ 3배가량 주행 시간이 단축되었다고 합니다.

4. Jetpod- 비행기와 택시의 결합
  하늘을 날아다니는 자동차에 대한 꿈은 아주 오래전부터 존재했습니다. 그리고 이런 인류의 열망을 아래 사진은 잘 표현하고 있습니다.
                              과거 비행 자동차의 모습 ⓒHenry Dreyfuss Associates

  하지만, 위 사진에서도 보여지듯이, 과거에는 기술 수준이나 디자인면에서나 하늘을 날아다니는 자동차라는 것은 매우 조잡한 모습이거나, 그저 공상 과학 영화의 소재에 불과한 것이었습니다. 그러나 현재, 그리고 가까운 미래에는 얘기가 달라질 수 밖에 없겠지요.

  영국 회사인 Avcen은 두 개의 제트 엔진을 장착한 일명 VQSTOL(Very Quiet Short Take-off and Landing) 을 구상중입니다. 이 회사 관계자의 설명에 따르면, 2010년경에는 교통이 크게 붐비는 도심과 도시 외곽을 VQSTOL이 맡게 될 것이라고 하는데, 상당히 흥미롭지요?^^
                                                        VQSTOL의 모습 ⓒ Avcen

  런던시 외곽에서 도심까지 약 4~6분이면 된다고 하니 그야말로 환상적이기는 하네요. 

  평균 시속은 500Km(350mph), 비행 가능 거리 1480Km(920miles), 수용 가능 중량 700Kg, 승객 7명을 탑승시킬 수 있게끔 설계중이라고 합니다.

5. SkyBlazer
  바로 위에 소개한 VQSTOL은 주로 비행만 가능한 형태의 택시라면, 이번에 소개할 택시는 비행기와 자동차로 변환이 가능한 형태입니다. 이미 올해 초, 미국 테라푸기아 사가 이런 형태의 날아다니는 자동차를 선보였었지요.
                                                 SkyBlazer의 구상도 ⓒHaynes-Aero

  일명 SkyBlazer라고 불리는 이 전천후 비행 자동차는 미국 회사인 Haynes-Aero에서 개발중이며, 그림에서 보여지듯이 날개를 접을 수 있고, 4명까지 탑승이 가능하게끔 설계중입니다. 엔진은 하이브리드 전기 엔진을 사용할 것이라고 하고요. 시속 500Km(310mph), 비행 거리1435Km(835miles)까지 가능한 차종이 될 것이라고 하네요.

6. Phileas BRT (Bus Rapid Transport)
                       Phileas BRT의 모습 ⓒAdvanced Public Transport Systems (APTS)

  Phileas BRT (Bus Rapid Transport)는 네덜란드 회사인 Advanced Public Transport System(APTS)가 개발했고, 2004년도부터 이미 사용중에 있습니다. 이 버스도 역시 하이브리드 전기 엔진으로 구동되고요. 그 덕분에, 약 30% 가량의 연료 절감 효과와 평균 시속은 약 70Km를 내고 있다고 합니다. 

7. SUPERBUS
  네덜란드의 Delft 대학이 개발을 구상중인 일명 SUPERBUS는 가까운 미래에 승객을 편하게 모실 최상의 버스가 될 전망입니다.
                                           SUPERBUS의 구상도 ⓒTU Delft / ASSET

  평균 시속 250Km(155mph), 길이 15미터(49.2ft), 폭 2.5미터(8.2ft)에 6개의 바퀴마다 하이브리드형 전기 모터가 장착되고, 승객은 30~50명 정도를 수용하도록 설계중이라고 합니다. 

  ...여러분이 보시기에 어떻습니까? 필자가 위에서 소개한 미래의 대중 교통 수단중 몇 가지는 실용화되겠지만, 또다른 몇 가지는 그저 구상에 그칠 수도 있을 것입니다. 하지만, 그럼에도 불구하고 분명한 한 가지 사실은 보다 깨끗하고 작고 빠르면서도, 개인의 프라이버시와 안락함과 편의를 제공할 수 있는 대중 교통 수단에 대한 구상과 시도는 앞으로도 계속될 것이라는 점을 강조하면서, 필자는 오늘의 포스팅을 이만 마치렵니다...

 
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Posted by 네 오 NEO
과학 기술2009. 7. 10. 03:51

마니아가 직접 만든 람보르기니 수퍼카

  여러분은 이른바 수퍼카하면 어떤 차가 가장 먼저 떠오르십니까? 페라리, 애스턴 마틴, 포르쉐 혹은 부가티 베이론인가요? 여러분은 어떻게 대답하실지 모르겠지만, 글쓴이는 수퍼카하면 가장 먼저 떠오르는 차종이 람보르기니입니다. 람보르기니는 외관이 아주 독특하고 차량의 성능도 정말 대단하지요. 그래서 자동차 마니아들에게는 꿈의 자동차라고 불려도 손색이 없는 차종 중 하나인데요.

  하지만 이렇게 람보르기니의 명성이 자자하고 드높은만큼이나, 해당 차량의 가격도 엄청나게 비싸서 일반인들은 감히 엄두도 내지 못하는 것이 바로 람보르기니이기도 한데요. 이런 수퍼카의 대명사인 람보르기니를 너무나도 좋아해서 자신이 직접 그것을 만들어 낸 진정한 자동차 마니아가 한 명 있어서, 오늘은 그 소식을 전해 드리고자 합니다.

  이 사나이는 자신만의 특별한 람보르기니를 만들기 위해서 무려 10년이라는 시간을 쏟아 부었다고 하는데, 그럼 지금부터 그가 직접 만들었다는 람보르기니의 모습을 한번 보실까요! ^^

  ...여러분이 보시기에 어떻습니까? 완성된 수제 람보르기니의 모습으로부터 시작해서, Ken Imhoff라는 이름의 남자가 해당 차량을 만드는 과정을 대략적으로 담은 몇몇 사진을 보여 드렸는데요.

  이 사나이는 자신의 집 지하에 있는 차고에서 남몰래 이 특별한 람보르기니를 만들기 위해서 장장 10년이란 세월을 투자했으며, 그것이 결국 완성되자 드디어 지하 차고의 벽을 허물고 자신이 만든 세상에 단 하나뿐인 이 특별한 수퍼카를 외부에 공개했다고 합니다.

  필자는 이 놀라운 소식을 접하면서 Ken Imhoff라는 이름의 자동차 마니아가 보여준 무한 열정과 극도의 인내심, 집념 그리고 차량에 대한 해박한 지식에 대해, 나도 모르게 감탄과 존경의 마음이 뭉클 생겨 났었는데, 여러분들은 어떠십니까? ^^

※ 사진 및 기본 정보 출처
http://wiresmash.com/amazing/homemade-lamborghini-built-in-10-years/

 ※ 필자가 오늘 소개해 드린 수제 람보르기니의 보다 자세한 내력과 성능, 그리고 관련 동영상을 보고 싶은 분들을 위한 사이트 링크
http://www.uniquescoop.com/2009/07/home-made-lamborghini-built-in-10-years.html

  
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Posted by 네 오 NEO
과학 기술2009. 7. 9. 01:17

섬뜩한 모양의 중세시대 수술 도구, 과연 어떻게 쓰였을까

  여러분은 병원에 가서 수술을 받아 보신 경험이 있나요? 만약 받아보신 경험이 있다면, 신체의 어느 부위가 아프거나 다쳐서 수술대에 오르셨나요? 그리고 크고 작은 수술로 인해 평생 지울 수 없는 흉터같은 것들을 가지고 계신 분들도 계시겠지요? 현대의학이 크게 발전했다고는 하지만, 아직도 수술이라고 하면 많은 분들이 두렵고 걱정스럽게 생각하는 부분이 바로 수술의 부작용이나 흉터같은 것들일텐데요.
 
  그리고 이렇게 수술로 인한 흉터는 주로 수술 기법이나 수술 도구의 크기나 모양에 의해서 결정되기 마련입니다. 그래서 현대의학계에서는 보다 작고 효율적인 수술을 가능케 하는 수술도구나 혁신적인 수술 기법을 연구중이기도 하지요. 그렇다면, 중세와 근대의 수술 도구는 어떤 모습을 하고 있었을까요?

  오늘은 이런 궁금증을 바탕으로 중세와 근대에 사용된 몇 가지 수술 도구들을 보여드리려고 하는데,
 
  우선 분명히 할 것은 이 포스팅을 준비하기 전에 필자가 다음 포털 사이트를 검색해보니까, 이미 모 다음 카페에서 해당 사진을 2일전에 게시했더군요. 그런데 문제는 급한 마음에 아무런 설명도 없이 덩그러니 사진만 게재해 놓고 있는 관계로, 도대체 각 수술 도구가 무슨 용도로 쓰였는지를 알 턱이 없었으며, 사진의 원래 출처도 밝히지 않은 모습이었습니다. 

  그래서 필자는 이 사진이 원래 게시되었었던 해외 의학 관련 사이트에 들어가서 해당 수술 도구들의 용도에 대한 확실한 설명을 모두 참조하고 이 포스팅에 그 내용을 실었으니까, 그럼 지금부터 바로 감상에 들어가 보실까요! ^^

1. 수술용 절단칼 (1700년대)
  흔히 수술하면 가장 먼저 떠오르는 것이 바로 외과 수술용 메스인데요. 그 모양은 여러분도 익히 아시다시피, 곧은 직선 형태에 은빛의 날카롭고 가는 칼을 연상하게 되지 않습니까?

  그런데 중세에는 이런 식의 메스를 사용했다고 합니다. 여러분도 위 사진을 보시면 아시겠지만, 모양이 직선이 아닌 타원형 형태를 띄고 있음을 확인하실 수 있을 겁니다. 하지만 이런 굽은 형태의 칼은 모양도 무식하고 섬뜩하기 이를데 없었지만, 실제 사용중에도 경직된 근육 혹은 피부 조직과 엉켜 붙어서 수술 부위를 더욱 크게 만들거나 흉터를 더욱더 키웠기에, 결국 1800년대에 들어가서는 곧은 형태의 칼로 대체되기에 이릅니다.

2. 수술용 절단톱 (1600년대)
  중세의 기사나 귀족, 다시 말해서 당시 사회 상류층들이라고 해서 병이 전혀 없거나 전투 도중 다치지 말라는 보장이 없었겠지요. 게다가 그 시절의 소위 보건의학은 지금에 비하면 아이들 수준만도 못되는 것이었기에, 병원균에 의한 2차감염...좀더 쉽게 말해서, 전쟁 중에 다친 팔 다리를 제대로 소독하지 않아서 해당 부위가 곪거나 썩어 들어갈 경우, 결국 해당 신체 부위를 절단하여야만 했었는데, 바로 그럴 때에 이런 수술용 절단톱이 사용되었다고 합니다.

  위 사진을 자세히 보시면, 이 절단톱이 보석으로 세공되어 있으며, 모양도 아주 정교하게 만들어져 있어서 누가 봐도 당시 사회 상류층들을 위한 수술 도구였음을 짐작하게 합니다.

3. 화살촉 제거기 (1600년대)
  이 수술 도구는 현대인들에게는 의외로 알려지지 않은 물건중 하나입니다. 하지만, 중세에는 이 수술 도구가 매우 유용하게 쓰였습니다. 당시에 이미 총이 개발되기는 하였었지만 주로 사용된 원거리 무기는 역시 활이었죠. 그리고 그런 활에서 발사된 화살이 몸에 박히면,  화살촉 특유의 모양 때문에 그것을 빼내기가 여간 어려운 것이 아니었다고 합니다. 

  바로 그런 상황에서 주로 사용된 수술 도구가 이 화살촉 제거기인데요. 사진을 자세히 보시면, 양쪽으로 막대가 있어서 상처를 벌리고, 가운데 위치한 핀셋이 화살촉을 집어내게끔 고안되어 있음을 알 수 있습니다.

4. 인조 거머리 (1800년대)
  수술을 하다가 보면, 상처 부위에서 흘러 나오는 피로 인해 해당 부위가 가려서 수술을 담당한 의사를 더욱 힘들게 하고 수술을 망치게 되기도 하는데, 중세나 근대에는 이런 부작용을 방지하기 위해 거머리를 동원해서 수술의 와중에 생긴 상처에서 흐르는 피를 빨아내곤 하였다는데요.

  이 도구는 살아있는 거머리를 대체해서 만들어진, 이를테면 인조 거머리인 셈인데, 1840년에 개발되었다고 합니다. 또한, 이 수술 도구는 실린더의 원리를 이용해서 피를 마치 지금의 주사기처럼 빨아내었다고 하는데요. 그리고 가운데 위치한 작은 칼들이 신체 내에서 응혈된 피를 가진 상처 부위를 뚫고, 이른바 죽은 피를 사혈하는데에도 유용하게 쓰였으며, 특별히 눈이나 귀의 질병으로 인한 수술에서 많이 사용되었다고 합니다.

 그리고 이 인조 거머리는 20세기 초(1910~20년대)에는 이렇게(위 사진) 개량되어서 사용되었다고 합니다.

5. 총알 제거기 (1500년대)
  위에서 화살촉 제거기를 설명하면서 잠시 언급했지만, 이미 중세 시절에도 총은 분명히 존재했습니다. 다만 지금처럼 많이 사용되지는 않고 있었을뿐입니다. 그리고 이런 총에 의해 생기는 상처는 화살촉보다는 훨씬 깊은 신체 부위에 존재하기에, 화살촉 제거기의 핀셋보다 훨씬 긴 형태을 취하게 된 것이죠.


6. 자궁 적출기 (1800년대)
  현대 여성들이 제왕절개 다음으로 많이 받는 수술이 무엇인지 여러분은 혹시 아십니까? 바로 자궁적출술입니다. 여성의 자궁은 대단히 민감하고 여성성을 상징하는 아주 중요한 부위입니다. 하지만, 이곳에 자궁근종이나 자궁내막증 혹은 골반염등이 발생시, 불가피하게 자궁을 들어낼 수 밖에 없습니다.

  위 사진은 바로 과거에 여성의 자궁을 적출하던 수술 도구(위 사진)의 모습입니다. 하지만 이 도구는 자궁 내막을 찢거나 자궁 주변 전체를 파열시키곤 해서 결국 사용이 중단되었고, 1870년에 새로운 형태의 자궁 적출기(아래 사진)가 고안되었습니다.

7. 포경 수술용 메스 (1770년)
  흔히 현대인들이 말하는 포경 수술은, 역사적으로 살펴보면 전세계에 결쳐서 종교적 혹은 문화적 여건등의 다양한 이유로 광범위하게 시행되어 왔습니다. 하지만 이렇게 넓은 지역과 빈번한 시술에도 불구하고 관련 수술 도구들은 지극히 빈약하거나 허술하기 짝이 없었다고 하는데요.

  그나마 유럽에서는 이런 형태의 메스가 포경 수술을 위한 공식적인 수술 도구였다고 합니다.


8. 수술용 집게 (1800년대)
  메스로 절개한 수술 부위를 잡거나 그로 인해 생긴 상처에서 흐르는 피를 조금이라도 줄이기 위해, 그리고 주변 부위를 압박하는데에 집게는 아주 유용한 수술 도구인데요. 과거에는 이런 형태의 수술용 집게를 썼다고 합니다.

9. 탈장 수술 도구 (1850년)
  위 사진은 탈장 수술 도구인데요. 여기에서 탈장이란 배 안의 높은 압력 때문에 내장을 받쳐주는 복벽과 근육층에 구멍이 생겨 장의 일부분이 약해진 복벽을 뚫고 밖으로 밀려나오는 증상을 가리킵니다.

  무거운 것을 들거나 기침을 하는 등 배에 힘을 줄 때 사타구니나 옆구리에 불룩하게 튀어나온 덩어리가 만져지지만 별다른 통증이 없고, 손으로 밀어넣거나 자리에 누우면 자연스럽게 들어가기 때문에 그다지 신경을 쓰지 않는 경우가 많지요. 하지만 이런 탈장을 방치하고 놓아두었다가 제자리를 이탈한 장이 복벽에 끼이거나 혹은 그렇게 이탈된 장에 혈액이 제때 공급되지 못해서 장 조직이 썩어 들어가는 경우에는 수술이 불가피합니다.

  이렇듯 현대인들에게도 탈장은 주변에서 종종 보거나 접하게 되고, 심하면 병원에 가서 수술을 받아야만 하는 질환중 하나인데, 이 수술 도구를 보니까 과거에도 예외가 아니었나 봅니다.


10. 담석, 결석 제거기 (1740~1830년대)
  현대의학의 발전은 담석이나 결석을 제거하는 수술 기법을 크게 향상시켜서, 최근에는 시술후 부작용도 거의 없고 수술 부위도 아주 작거나 아예 없는 경우가 상당하지요.

  그런 담석이나 결석을 제거하는 수술 도구가 과거에도 있었는데, 해당 사진을 자세히 보시면 마치 자루처럼 생긴 부위가 보일 겁니다. 이 자루처럼 생긴 부분에 작은 메스가 들어있어 해당 부위에 도달하면 자루가 열리고 메스로 해당 부위를 절개한 후, 그것을 담은 뒤에 자루를 다시 닫고서 나오는 원리를 가졌다고 합니다.

11. 두개골 절단톱과 관통기 (1830~1860년대)
  흔히 뇌수술이라고 하면 대단히 복잡하고 어려운 수술이라는 인식과 함께, 자연히 첨단 현대의학을 떠올리게 되지만 과거에도 두부 손상이나 정신 이상자에게 행해졌던 뇌수술은 분명히 존재했습니다. 그리고 그런 수술을 가능하게 해 준 도구가 바로 두개골 절단톱(위 사진)과 관통기(아래 사진)였습니다.


12. 직장 관장기 (1750~1810년대)
  막혀버린 직장을 관장하는 수술 도구입니다. 사진을 자세히 보시면 마치 바람을 불어넣는 불쏘시개처럼 보이지요? 실제로 이 수술 도구 끝자락에 붙은 튜브를 항문에 삽입한 후, 바람을 불어 넣어서 막힌 직장을 열었다고 합니다.


13. 편도선 제거용 메스 (1860년대)
  의학이 크게 발전한 지금도 편도선 때문에 종종 고생하시는 분들이 계시지요? 그래서 아예 편도선을 제거하는 수술을 받는 분들도 있는데, 과거에도 이런 식의 수술을 위한 도구는 존재했습니다.

  사진을 자세히 보시면, 양쪽으로 칼날이 붙어 있음을 볼 수 있을 겁니다. 이것은 당시 편도선 수술이 양쪽에 있는 편도선을 동시간대에, 다시 말해서 한꺼번에 제거했음을 의미합니다. 그러나 이 수술 도구는 결국 20세기 초에 이르러 수술용 메스와 수술용 집게로 대체되면서 자취를 감추게 됩니다.


14. 질검경 (1600년대)
  여성의 질 내부와 자궁 부위를 살피고 검사하기 위해, 오른쪽 끝자락에 위치한 작은 도르래를 이용해 질 입구와 내벽을 양쪽으로 서서히 확장해주는 일종의 지지대와 가운데에 작은 금속 거울을 부착한 이런 도구가 쓰였다고 합니다.


15. 기도 유지용 재갈(1880~1910)
  의식을 잃은 환자는 숨을 쉬지 않는 경우가 종종 있습니다. 그래서, 현대의학에는 이런 응급 환자를 위한 구급처치법이나 기도 유지를 위한 도구들이 있는데, 과거에도 이렇게 기도 유지를 위한 일종의 재갈을 만들어서 환자의 입을 벌리게 했다고 하는데요. 이것의 소재는 금속이 아니라 나무였다고 합니다.

  ...여러분이 보시기에 어떻습니까? 위에 소개한 중세와 근대의 수술 도구를 보니, 새삼 현대의학의 발전이 실감이 나시지요?^^

  첨단 과학 기술이 바탕이 된 현대의 의학, 특히 그중에서도 수술 기법과 도구의 발전은 인류의 편의와 건강, 수명등을 크게 향상시키고 있습니다. 그런 측면에서, 가까운 미래에는 어떤 획기적인 수술 기법과 도구가 출현할지 필자는 사뭇 궁금해지는데, 여러분은 어떠십니까?^^

※사진 및 정보 출처
http://www.surgicaltechnologists.net/
http://www.surgicaltechnologists.net/blog/20-scary-old-school-surgical-tools

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Posted by 네 오 NEO
과학 기술2009. 6. 20. 03:11

페라리 엔초를 모방한 중국의 짝퉁 수퍼카

  여러분은 세간에서 흔히 말하는 수퍼카를 좋아하시나요? 만약 좋아하신다면, 어떤 수퍼카를 최고의 차라고 생각하십니까? 람보르기니, 페라리 혹은 포르쉐, 애스턴 마틴, 부가티 베이론등등같은 차량들이 물망에 오르겠지요? 자동차를 광적으로 사랑하는 마니아들에게 있어서 위에서 언급한 차량들은 꿈의 자동차이자 궁극의 아이콘일텐데요.

  이런 수퍼카들은 기능이나 디자인면에서 모두 독특한 개성과 독보적인 수준에 이른 소위 명품에 해당하는데, 이런 명품 수퍼카를 흉내내는 이른바 짝퉁 수퍼카를 중국이 만들어서 오늘 여기에 한번 소개해 드리려고 합니다. 

  이 짝퉁 수퍼카를 소개한 중국 사이트에 따르면, 해당 수퍼카는 페라리 엔초의 몸체를 개조해서 만들었으며 페라리 엔초의 모습과 분위기를 닮았음을 인정하면서도, 원래의 페라리보다 한결 모양이나 디자인이 환상적이라고 자평을 하고 있는데, 한번 그 모습을 지금부터 구경하시죠!^^

  이건 중국 사이트에 올라 있는 페라리 엔초의 원래 모습이구요.

  그리고 이건 폐차 처분된 페라리 엔초의 몸체입니다.

  이것은 짝퉁 수퍼카의 차량 범퍼를 손질하는 모습이구요.

  이건 그라인드로 차량 본넷을 갈고 다듬는 모습입니다.

   그리고 이건 차량 도색을 하는 장면이구요.

  중국의 해당 사이트의 소개에 따르면, 처음엔 이렇게 하얀 색으로 도색을 하였는데 외관이 영 마음에 안 들었던 모양입니다. 그러면서 아래 사진처럼 차량의 바탕색을 페라리처럼 빨간색으로 바꾸었습니다. ^^

  중국 사이트에 의하면 이렇게 모양을 페라리처럼 그럴싸하게 바꾸어 놓고는 언급하기를, 중국이 만든 첫 번째 경주용 차라는 점을 강조하고, 수퍼카의 외관이 환상적이며 너무 아름답다라는 표현을 남발했습니다. 또한 독립적으로 개발된 이 차량이 경주용 차 시장의 영역을 개척할 것이라는 낯뜨거운 자화자찬도 들어 있더군요. 물론 한편으로 자신들의 자동차 산업의 여건이나 기반이 미국과는 다르기에, 많이 모자라고 아직도 갈길이 멀다라고 표기를 하기는 했지만, 그런 내용보다는 이 짝퉁 수퍼카의 외관에 대한 묘사와 희망찬 청사진 제시에 더 많은 지면을 할애하고 있었습니다.

  글쓴이는 이 중국 사이트를 미국 친구들의 소개로 알게 되었는데, 해당 사이트의 내용을 번역기로 돌려보고는 다들 배꼽을 쥐고 폭소를 터뜨릴 수 밖에 없었는데요...필자나 미국 친구들이 그럴 수 밖에 없었던 이유는 수퍼카의 모양도 페라리를 그대로 모방한 짝퉁 수퍼카인 것도 우습기 이를데 없는 일이었지만, 그보다 더욱 웃기는 것은 해당 수퍼카의 기능에 대한 설명은 단 한 마디도 없었다는 사실입니다.

  수퍼카를 소개하면서 기능 설명이 전혀 없다는 사실을 어떻게 해석해야 할까요?...^^

  중국이 너무 멋지고 탁월한 기능을 가진 초 수퍼카를 개발해서 공개를 안한 것이라고 보기에는 자동차 산업 여건이 너무 열악하다는 것이 객관적 현실이 아닐까요?^^

  자동차 산업이 어떤 분야이던가요?  흔히 자동차 산업을 제조업의 꽃이라고 표현하는 이유는 각 부품을 만드는 수 많은 중소 업체와 함께 그 곳에서 생산된 부품들을 유기적으로 결합하고 조립시켜 자동차를 생산할 일관된 라인이 있어야 하는데, 한때 한국의 쌍용 자동차를 인수하려고 제스쳐를 취할만큼 수퍼카를 만들기엔 상당히 부족한 자동차 관련 기술을 가진 나라가 중국이 아니던가요? 그런 나라가 자존심 하나만은 유독 강해 가지고 짐짓 목소리만 키우는 것 같아서, 한편 우습기도 하고 또다른 한편으로는 애처롭게까지 보이기도 했습니다.

  현재 페라리같은 수퍼카를 만들려면, 완벽한 컴퓨터 모델링과 전자 제어 시스템을 갖춘 첨단 생산 라인과 함께 오랜 경험과 고급 노하우를 겸비한 다수의 기술진이 반드시 존재해야만 하는데, 아무리 따져 보아도 중국이 이런 기술적, 시스템적 문제들을 모두 해결하고 인재 풀까지 이미 보유했다고 생각되지는 않았습니다. 또한 수퍼카는 일반 차량과 달라서 시각이나 조형 디자인의 전문가들도 필요한 법인데, 이런 예술적 영역들은 통제와 억압으로 창조적 발상을 가로막는 중국같은 체제와 사회 구조로써는 발전이 거의 불가능한 분야 중 하나이지요. ^^

  굳이 오늘의 포스팅에서 언급한 짝퉁 수퍼카가 아니라도 그동안 중국이 생산한 대부분의 상품들이 왠지 어설프게 보이고 디자인이 조잡하며 그로 인해 소위 싸구려라는 인식이 생긴 것이 다 이유가 있는 법인데, 여러분은 이 수퍼카를 보면서 무슨 생각이 떠오르십니까?^^

  암튼간에, 중국이 만든 짝퉁 수퍼카와 원래의 페라리 엔초 사진을 밑에 올려둘테니까 한번 비교해 보시길 바라면서 필자는 오늘의 포스팅을 이만 마칩니다... ^^

                                                 이것은 중국이 만든 짝퉁 수퍼카의 모습

                                              그리고 아래는 진짜 페라리 엔초의 모습입니다!^^


※사진 및  정보 출처:
http://gaibar.com/caroptions/opsample/2009-06-04/20090604103001_117433.html
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Posted by 네 오 NEO
과학 기술2009. 6. 14. 03:57

미국이 숨겨놓은 경찰차의 구체적 실상

  또다시 주말이 되어, 글쓴이가 다음 뷰를 검색해보니까 미래 경찰은 어떤 차를 탈까 라는 포스팅이 메인에 걸려 있는 것을 발견하였습니다. 사실 이 첨단 경찰차는 필자가 이번 주말에 포스팅을 하려고 계획했었던 소재였는데, 다른 블로거가 먼저 언급을 해서 많이 아쉬웠고 이미 작성한 포스팅을 접으려고 하였었습니다. 그런데, 자세히 해당 포스팅을 살피니까 설명은 있는데, 다행스럽게도(?!) 자세한 사진은 별로 없음을 발견하고 좀더 구체적인 사진으로 부연 설명을 해 보려고 마음을 바꿨습니다.

   이미 다음 뷰를 통해 Carbon Motors E7이란 이름의 해당 경찰차에 대한 어느 정도의 기능 설명은 위에 포스팅에 상세히 나와 있으니까, 바로 이 특별한 경찰차의 구체적 모습 중에 우선 감시 카메라의 모습부터 보실까요....^^
  이렇게 차량 앞과 뒷 범퍼 하단 양쪽으로 소형 감시 카메라가 장착되어 있구요.  


  그리고 이렇게 미래형 경찰차답게 백 미러에 소형 모니터가 장착되어 있어, 자동차 운전에서 흔히 말하는 소위 사각지대를 확인하거나, 경찰이 전방을 따로 주의깊게 살필 필요가 없습니다.

  또한 이 최신 경찰차의 모든 기능은 아주 단순하게 조작이 가능하도록 설계된 전자식 제어판에 의해서 작동되는데, 바로 이런 식입니다. 

  그리고 범죄 용의자 혹은 죄수를 잡아서 호송하기 위한 차량 뒷칸은 이런 식으로 설계되어 있답니다.^^
  위의 사진을 자세히 살펴 보시면, 혹시라도 수갑을 풀어버린 용의자나 현행범이 달리는 차량 안에서 앞 좌석의 경찰을 덮칠 수 있으므로, 플라스틱과 비닐수지를 합성한 강력한 방탄 유리와 칸막이로써 앞 좌석과 뒷 좌석을 완벽하게 분리하도록 설계되어 있구요.
 
  한번 경찰에게 붙잡힌 죄수가 이 경찰차의 뒷 좌석에 타면, 안에서는 경찰차 앞 좌석의 계기판 조작이 없이는 문이 열리지 않도록 설계되어 있답니다. 뒷 좌석의 도어 연결 부위를 감당하는 티타늄 합금의 두께를 보시면, 인간의 힘으로는 도저히 이 문을 부수거나 열 수 없음을 실감하실 겁니다.
 

  또한 범인을 붙잡아서 경찰차에 태우거나 내릴 때의 동선을 최소화하기 위해서, 이렇게 차량의 도어는 앞과 뒤가 마주보고 열리게끔 설계되어 있습니다.

 그리고 무기는 이렇게 앞 좌석 사이에 장착이 되어 있구요.

  그리고 장시간 근무를 하는 경찰들의 피로도를 덜어주고, 앉은 자세에서 자칫 망가지기 쉬운 체형을 바로 잡아주기 위해서, 좌석의 시트는 이렇게 두텁고 편안하면서도 인체공학적으로 설계되어 있답니다.
 
  그리고 기존의 경찰차하면, 흔히 떠오르던 차량 천정의 사이렌이 이 경찰차에서는 이렇게 LED전광판으로 아주 슬림하게 처리되어 있습니다.

 또한 바이오 연료를 쓰는 일종의 하이브리드 카이기는 하지만, 장시간 운전을 하면 연료 소비가 따르므로 이렇게 트레일러로 이동을 한답니다.^^  마치 과거 80년대에 인기 만점이었던 TV 시리즈 나이트 라이더의 킷트라는 인공지능 자동차가 이동기지로 들어가는 모습과 상당히 흡사하지요.^^


  ...여러분이 보시기에 어떻습니까? 정말 첨단의 미래형 경찰차라고 불려도 전혀 손색이 없겠지요. 이런 멋진 경찰차에 아래 사진과 같은 섹시한 분위기의 여자 경찰이 타고 있다면, 과연 어떤 그림이 나올까라는 상상을 필자는 잠깐 하였었는데, 여러분은 어떠십니까?...^^

 
                                                                                                             ※사진 출처:Flickr.com



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Posted by 네 오 NEO
과학 기술2009. 5. 15. 04:07

현대 의학 발전을 상징하는 수술 9가지

  여러분은 하얀 거탑이나 미국 드라마 그레이 아나토미같은 이른바 메디컬 드라마를 보신 적이 있거나 좋아하십니까? 하얀 거탑같은 드라마를 보면 주인공을 분한 김명민같은 배우들의 연기가 무엇보다도 돋보이지만, 메디컬 드라마의 흐름상 빠지지 않고 나오는 것이 바로 수술 장면이나 전문적인 의학 용어들의 등장입니다. 그리고 그런 얘기나 드라마상의 여러 컨셉들은 상당한 리얼리티를 가지고 있는데요.
                        드라마 하얀 거탑의 주인공이었던 배우 김명민의 모습과 드라마 속 수술 장면

  이런 현대적 메디컬 드라마의 효시는 아마도 1994년 미국 NBC TV를 통해 방영되며, 선풍적인 인기를 끌었던 ER에서부터 시작된 것이 아닌가 생각됩니다. 
ER의 시나리오 작가는 한국에서 쥬라기 공원으로 널리 알려진 천재 작가 故 마이클 크라이튼이었는데, 그가 이 시나리오를 들고 각 방송국들을 찾았을 당시만 해도, 현대 의학이나 수술 혹은 의학 전문 용어를 드라마로 제작한다는 생각은 미국에서도 무리였던지, 계속해서 퇴짜를 맞다가 어렵사리 워너 브라더스 사에 의해 제작이 되고 NBC TV에 의해 방송이 되면서, 예상(?!) 밖의 흥행을 기록하게 됩니다. 

  그러나 이것은 결코 우연이 아니라 이런 흐름이 가능했던 분명한 이유가 있었는데,그게 무엇이냐면 바로 현대 의학에서 중요한 몇 가지 수술 기법이 지난 20여간 크게 향상되었다는 사실과 무관하지 않다고 보여져서, 현대 의학이 이룩한 가장 중요한 수술의 진전과 함께 비록 오랜 역사와 연원을 가졌지만, 지금도 여전히 현대 의학계와 일반인들의 선호와 관심을 가장 많이 받는 수술들은 과연 무엇인지를 간략하게 한번 정리해 보았습니다. 

  이 내용은 글쓴이가 한 외국의 유명 의사가 저술한 현대 의학과 수술, 그리고 일반인들의 궁금증을 담은 책을 읽어보고 관련 자료를 검색하면서 정리한 자료임을 분명히 밝혀 둡니다.



1. 복강경 수술
  20년 전만 해도 수술은 사실상 신석기 시대라고 불려야 마땅한 상태였습니다. 그 이유는 병변이 발생하거나 수술을 요하는 질환의 경우, 대부분 해당 부위를 절개하거나 열고 난 뒤, 시술하는 소위 개복 수술 위주로 치료가 진행되었기 때문입니다. 하지만 지난 20년간 의학계에서는 개복 수술보다는 복강경 수술 위주로 흐름이나 방향이 크게 비뀌었습니다.

  복강경 수술 기법은 원래는 20세기 초에 개발되었으나 1980년대까지 빛을 보지 못하다가 지난 20년간 확고한 수술의 한 영역을 차지하게 되었습니다. 직경 5mm~10mm의 작은 내시경을 이용한 이 수술은 개복 수술과 같이 병변의 주변 부위를 크게 개폐하는 일 없이 시술이 가능하다는 점이 가장 큰 장점이라고 하겠습니다. 그래서인지 이 수술 기법은 시간이 갈수록 점점 더 정교하게 빠르게 발전하고 있다고 합니다. 단시간의 회복 기간과 고통의 경감 그리고 흉터가 거의 남지 않는 점들은 바쁜 일상에 시달리는 현대인들에게 안성마춤이기에, 이 수술은 앞으로도 더욱 번창할 것이 확실하므로 첫 번째로 소개했습니다.

2. 로봇 수술
  이건 마치 SF영화의 얘기처럼 들릴지 모르겠지만, 조만간 의사가 조종하는 로봇이 복잡하고 시간이 오래 걸리는 수술을 하게 될 날이 멀지 않은 듯 합니다. 의료 보건 서비스의 패러다임이 표준화된 서비스에서 점차 맞춤형으로 진화하고 있고, 그에 발맞추어 외과 의사가 상주하지 않는 지역에서의 수술을 가능하게 하는 이른바 원격 수술 기법이 크게 향상되면서, 로봇 수술 기법도 지난 20년간 괄목할만한 발전을 이룩했기 때문입니다.

  실제로 로봇을 이용한 최초의 대서양 횡단 원격 수술은 지난 2001년에 미국 뉴욕에 있는 제크 마레스코(Jacques Marescaux) 박사가 프랑스 스트라스부르(Strasbourg)에 있는 68세의 여성으로부터 담낭을 제거한 사례에서도 분명히 알 수 있습니다. 이 수술을 위해 대체 수술팀이 대기하고, 연속적인 신호 연결을 위한 전용 대서양 횡단 신호라인을 사용하는 등 많은 안전장치가 마련되었다고 합니다. 또한 2005년 초에는 브로데릭 박사와 그의 신시내티 연구팀이 다빈치 수술 로봇(위 사진) 을 이용해 미국 최초의 생방송 원격 수술을 수행했습니다. 다빈치같은 의료 로봇의 최소 침습 수술을 이용하면 절개부위는 더 작고, 출혈량 및 고통도 더 적으며, 회복이 더 빠른 것으로 알려져 있습니다. 단, 아직까지는 이 기술이 크게 대중화되지 않은 관계로 치료 비용이 일반 수술보다 무척 비싸지만 조만간 가격은 계속 내려 갈 것이고, 더 많은 환자들이 의사가 원격 조종하는 로봇이 진행하는 수술대에 오르게 될 것입니다.

3. 미세 수술
  귀나 후두의 현미 수술과 같이 현미경 하에서 여러가지 기구를 이용해 시행하는 미세 구조의 처치를 미세 수술이라고 합니다. 

  미세 수술 역시 개발된 시기는 20세기 중반이었지만 기술의 극적인 변화는 지난 15년간에 이루어졌습니다. 그리고 이러한 변화는 그 전에는 상상도 하지 못했던 얼굴이나 손의 이식같은 수술들을 가능하게 만들었습니다. 현대 의학계에서 20년전만 하더라도, 얼굴을 이식한다는 것은 그 누구도 상상할 수 없는 일이었습니다. 하지만 미세 수술의 발달은 이러한 불가능을 가능으로 바꾸었으며, 이 수술은 이제 현대 의학의 새로운 영역을 개척했다고 평가받고 있습니다.

4. 태아 수술
  누군가가 임신을 했는데, 검사를 받아 보니까 태아가 기형이거나 선천적인 질병을 가지고 있다면, 여러분은 어떻게 하시겠습니까.

  예전에는 아이를 낳을 것인가 혹은 인공 유산을 시킬 것인가를 심각하게 고민했지요. 또한 아이를 낳았다고 해도 인큐베이터에 넣어서 좀더 발육을 시킨 다음 병변을 제거하는 수술을 시도했었습니다.

  그러나 현대 의학의 발전은 이러한 난점을 극복하게 하는 수준에 도달하였는데, 그것이 바로 태아 수술입니다. 테아 수술이란 선천적인 태아의 구조적인 결함을 자궁 내에서 외과적으로 교정, 치료해 남은 수태 기간을 유지한 후 안전하게 분만하는 것입니다. 

  최초의 태아 수술은 1980년에 시술되었습니다. 하지만 당시엔 수술에 대한 인식이나 기술적 측면이 아직은 미숙한 단계에 머물러 있었던 것이 사실입니다. 그러나 지난 20년간 이 분야에도 꾸준한 연구와 발전이 이루어지면서 2000년도 이후로는 수술 건수가 크게 늘고 있다고 합니다.

  2005년 초 호주의 태즈메이니아 주에서 한쪽 발에 이상이 발견된 ‘엘라’라는 여자 아기가 태아 수술을 받있습니다. 엘라는 임신 19주 만에 초음파 검사를 통해 왼쪽 발목에 양막 띠가 꼬여 있는 것이 발견 됐는데, 1만 명당 한 명 꼴로 나타나는 양막 띠 신드롬이었다고 합니다. 만약 이 질병을 치료하지 않을 경우, 태어나서 절단 수술을 받아야 하거나 심하면 자궁 안에서 자연적으로 발목이 절단돼버리는 상황에 처할 수 있는 증상이었지만, 다행히 출산 3개월 전 90여 분간의 태아 수술로 묶여져 있던 띠를 무사히 제거해 발목의 절단을 막을 수 있었습니다. 이렇게 현대 의학의 발달로 인해 예전에는 불가능하게만 여겨졌던 수술들이 그 가능성을 보이고 있는 가운데 태아 수술도 점차 발전하고 있습니다. 

5. 생체 기관 이식 수술
  누군가가 장기 기증 서약을 했는데 사고를 당해 죽음을 당했다거나, 죽기 직전 본인 혹은 기족들의 동의하에, 장기를 다른 이에게 이식하는 수술은 전에도 많이 행해져 왔습니다.
 
  그러나 살아 있는 기증자와 장기 수령자간의 수술은 또다른 차원의 문제로써 , 이 분야에 대한 수술도 지난 20년동안에 큰 발전을 이룩했다고 합니다.

  생체 기관 이식은 이를테면, 간을 분할하면 인체의 회복 능력에 의해 해당 간이 원래 상태의 크기로 자라나는 원리를 이용하는 것입니다. 살아 있는 기증자가 그의 건강한 간의 절반을 떼어 그의 병든 친척이나 가족에게 주면, 기증자의 간과 수령자에게 이식된 간 조직 양쪽 모두 원래의 크기로 자라난다는 것이지요. 최초의 수술은 1989년 Teresa Smith라는 이름의 여성이 그의 어린 딸인 Alyssa에게 간의 일부를 기증하면서 비롯되었습니다. [위 사진: 시카고 대학 메디컬 센터에 전시된 최초의 생체 기관 기증자 Teresa Smith(맨 우측)와 이식자 Alyssa(가운데)의 모습]

6. 제왕 절개 수술
  이 수술법은 역사도 오래 되었고 수술 기법에도 커다란 변화가 있는 것은 아니지만 , 지금도 여전히 많은 이들에게 시술되고 인기가 있는 수술 중 하나이지요.  

  하지만 제왕 절개술은 19세기까지만 해도 여전히 굉장한 워험을 동반한 수술이었습니다. 이 수술은 출산 도중 산모들의 사망률을 크게 높였던 요인 중 하나였는데, 현대에 들어와서 보건과 예방 의학에 대한 사람들의 인식이 크게 향상되고 수술 도구의 소독이라든가 수술 방법이 한층 정교해짐으로써 산모의 사망률이 급격히 감소하면서, 이제는 아주 대중적인 수술로 자리를 잡았습니다. 오래된 것이 좋은 것이라는 말을 증명하는 수술중 하나이겠네요...^^ 

7. 절단술
  절단술 역시 고대로부터 이어져 온 오랜 연원을 가진 수술입니다. 이 수술은 오랜 시간동안 조금씩 발전을 거듭해 왔습니다.

  그러다가 세계 1차 대전이 발발하면서 수 많은 사상자가 생기고 팔 다리에 치명적인 상처를 가진 이들이 급증하자 이 수술을 받아야만 하는 상황에 놓인 이들이 크게 늘어났습니다. ( 오른쪽 사진은 세계 1차 대전 당시 절단술 교본의 한 장면.)

  최근에는 가급적이면 팔다리를 보존하기 위한 조치들을 취하고 그에 해당하는 수 많은 방법들이 존재하지만, 여전히 현대 의학으로도 손을 써 볼 수 없는 상태에 빠진 팔 다리는 절단이 불가피하며, 시술 횟수 또한 다른 수술과 비견될만큼 상당하기에, 이 수술에 대한 항목도 포함을 시켜야만 했습니다.


8. 비만 수술
  비만 수술 기법은 1960년대에 처음 시행되었습니다. 하지만 당시에는 수술에 의한 영양학적 측면의 부작용이 너무나 커서 이 수술은 시술 자체가 중단되고 말았었습니다.

  그러나 최근들어, 비만 인구가 크게 급증하고 외모에 대한 관심이 높아지면서, 위장 접합술이나 절개와 같은 이 분야의 수술이 다시 빛을 보게 되었습니다. 예전에는 영양학적으로 너무 큰 부작용을 가지고 있었지만, 최근의 비만 수술은 이러한 부작용을 최소로 하면서 상대적으로 여러 식이 요법과 운동 요법을 병행시킴으로써, 과거의 오명에 대한 설욕(?!)의 기회를 다시 잡은 셈입니다.

  하지만 여전히 상당한 부작용이 있기에, 의학계 일부에서는 이 수술은 비만에 의한 당뇨병 예방 차원에서만 시행되어야 한다고 말하는 이들도 있다고 합니다.


9. 성형 수술
  이 수술의 이름은 현대인들이라면 누구나 한번쯤은 들어보셨겠지요...^^

  하지만 성형 수술도 이미 4000여년전부터 시술이 되었었고 고대 인도(BC 800)에서도 성형 수술이 있었다는 사실은 아마 잘 모르고 계실 겁니다. 성형 수술 기법은 지난 수천 년간 매우 느리게 발전하였습니다. 그러던 것이 세계 1차 대전이 발발하면서 사상자가 속출하고, 얼굴이나 신체 부위에 치명적인 흉터나 일생동안 지울 수 없는 상처를 가진 이들이 크게 늘어나면서, 일종의 복원술로써 기술의 진전이 이루어지기 시작했던 겁니다.

  물론 일반 대중들에게 이름을 알리고 시술이 본격적으로 이루어진 것은 1960~70년대였기에, 통상 사람들은 이 시기에 성형 수술이 처음 생긴 것으로 알고 있으며, 지난 20년 동안에 폭발적으로 시술을 받은 환자가 늘어난 수술 분야 중 대표적인 부문이라고 말해도 과언이 아니라고 여겨져서 마지막으로 올려 보았습니다.

  이상으로 지난 20년간 크게 발전했거나 오랜 역사를 가지고 있지만 여전히 현대인들에게 각광받는 수술 9가지를 정리했습니다. 흔히 21세기는 과거 수 백년에 걸쳐 일어난 의학의 발전보다 앞으로 20년 동안 일어날 의학의 발전이 더 크고 획기적일 수 있는 시대라고 사람들은 말합니다. 무엇보다 보건 의료 분야는 현재에는 상상으로만 가능한, 어쩌면 상상도 할 수 없는 큰 변화가 초래될 것입니다. 따라서 의학의 진전이 비단 어제 오늘의 일은 아니겠지만 지난 20년간 수술과 같은 분야에서 눈에 띄게 그 발전 속도가 빨라졌으며, 또한 앞으로 20년간 이룩될 의학의 성취가 과거 수 백년간의 몫을 능가할 것이 확실하다고 예측되는데, 여러분이 보시기엔 어떻습니까?...^^ 

※참고 도서 겸 소스
Simon Marinker [Informed Consent to Surgery : Everything You Wanted to Know About Your Operation but Were Afraid to Ask] Trafford Publishing 

※사진 출처: 구글 이미지

 
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Posted by 네 오 NEO
과학 기술2009. 4. 16. 14:44

세 바퀴로 움직이는 뉴 컨셉트 카


  여러분은 세 바퀴로 구동되는 자동차를 몇 종류나 알고 계십니까?  필자는 Aptera, Myers Motors 정도가 머리에 떠오릅니다. 그런데 이런 세 바퀴 구동차의 목록에 이제 하나를 더 추가시켜야 할 것 같네요.

                                                                         Aptera

                                                                        Myers 



  22세의 뉴질랜드 인 알렉스 핫지(Alex Hodge)가 선보인 일명 Hawk Concept 카가 그것인데요.


  이 자동차의 외관을 살펴 보면 마치 제트기의 앞 부분과 스포츠 카를 적절히 결합시킨 듯 보이지요. 몸체는 유리 섬유를 사용해서 무게를 최소화하고 엔진은 혼다의 RC5 I V-twin을 사용해서 10000 rpm,120 마력, 최고 속도는 시속 144마일까지 가능하다고 합니다.




  ...문제는 미 행정부가 25억 달러에 달하는 자동차 개발 프로그램에서 이 새로운 형태의 자동차를 지원하기를 꺼리고 있는 형편이라고 하는데요.  그 이유가 이미 Aptera나 Myers Motors같은 세 바퀴로 구동되는 자동차가 개발되어 있다고 여기기 때문이라지만, 이번에 새로 선보인 이 차량이 너무나 매력적이지요. 그리고 또다른 한편으로, 결국 관건은 어떤 차량이 보다 빨리 상용화되기가 쉽겠냐는 부분으로 귀결되기에, 이 자동차에 대한 관심과 지원을 포기하기는 여러모로 힘들 것이라고 합니다.

  암튼간에, 기술의 발전과 그로 인해서 출현하는 미래형 자동차의 형태는 또 어떤 것들일지 여러분은 궁금하지 않으십니까?^^

※사진,정보 출처
http://www.autobloggreen.com/2008/12/31/hodge-hawk-three-wheeler-concept-from-new-zealand/

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과학 기술2009. 4. 8. 15:55

미래형 친환경 자동차의 세계

  우리네 현대인의 생활에서 도저히 따로 떼어놓고 생각할 수 없는 물품 중에 자동차는 단연 순위를 다툴 것입니다. 그만큼 자동차라는 기계는 우리네 생활을 여러모로 편리하고 빠르게 변화시킨 일등공신임에 틀림이 없는데요. 하지만 석유, 석탄, 가스를 비롯한 이른바 화석 연료의 고갈과 함께 이산화탄소 배출로 인한 지구 온난화라는 거대 화두로 인해 최근에는 대체 에너지를 사용하거나 환경을 고려하는 소위 친환경 자동차들이 속속 선을 보이고 있는 추세입니다. 오늘은 그런 수 많은 친환경 자동차들 중에서, 특히 대체 에너지의 활용과 친환경이라는 측면에서(!) 가장 실용적이고 현실적이라고 판단되는 자동차 몇 종을 나름 선별해서 간단하게 한번 소개해 드리려고 합니다.

1. 태양,풍력,전기 겸용 자동차  Venturi Eclectic
  제가 처음 소개해 드릴 미래형 친환경 자동차는 그야말로 대체 에너지를 사용하기 위해서 만들어진 자동차라고 불러도 과언이 아니라고 생각되는데, 그 이유는 이 차가 태양광과 풍력, 그리고 배터리를 통한 전기 에너지까지 모두 사용할 수 있는 친환경 자동차이기 때문입니다. 이 자동차는 2007년에 제작되었으며 차량 천정의 태양 집열판을 이용해서 태양광을 수집할 수 있습니다. 또한 접었다가 펼 수 있는 윈드 터빈(wind turbines)으로 풍력 발전이 가능하며, 차체에 장착된 전기 배터리에서 공급되는 전기 에너지로 움직일 수 있는 전천후 차량이라는 점이 글쓴이의 마음을 사로 잡아서 첫 번째로 소개해 드렸습니다.


2. 전기와 인력의 만남 Mitka Trike
  최근에 친환경 자동차가 여럿 나오고 있다지만 과학적으로 볼때 가장 효율적이고 현실적인 대체 에너지 차량은 단연 전기 자동차일 것입니다. 또한 역사적으로나 연원을 보았을 때 가장 오래된 에너지원은 다름아닌 인력이지요. 지금 지구상에는 이 포스팅을 작성하고 있는 글쓴이를 포함해서 대략 65억명에 달하는 어마어마한 인구가 살고 있습니다. 이들이 지닌 힘의 일부만 에너지로 사용해도 실로 엄청나겠지요. 지금 이순간에도 자동차보다는 자전거를 이용해서 거리를 다니는 분들도 상당하신데요. 바로 이런 생각을 구현한 자동차가 Mitka Trike입니다.

  이 자동차는 2002년 네덜란드의 과학 연구소에서 제작되었습니다. 사진에서 보여지듯이 전기 배터리에서 나온 전기 에너지로 차를 구동하거나 사람이 직접 페달을 돌려서 차를 움직을 수 있을뿐만 아니라 그렇게 페달을 돌린만큼 생겨난 전기 에너지를 축적했다가 사용할 수 있습니다.
 
  더구나 길이는 175cm에 폭은 85cm에 불과하며 무게는 45Kg밖에 나가지 않는다고 하니까 정말 환상적이지요. 사진 속의 모습은 나이키 사가 이 차량 모델을 시험하는 장면입니다. 이 차량이 사람으로 하여금 직접 페달을 돌리게 함으로써 운동 효과도 상당하기 때문인데, 불행하게도 아직까지는 상용화되지 못하고 있는 실정입니다. 하지만 에너지적인 측면이나 환경적 측면 모두에서 정말로 좋은 차량이라고 판단되어서 두 번째로 소개해 드렸습니다.

 

3. 미래형 하이브리드 카의 전형 Toyota Hybrid-X
  석유 및 화석연료가 점차 귀해지고 전기나 다른 대체 에너지 차량이 아직까지 대세로 자리잡지 못한 지금과  같은 시기에, 연비는 대폭 높이고 유해 배출 가스량은 대폭 낮춘 소위 하이브리드 카가 주목받는 것은 지극히 당연한 이치일 것입니다. 그리고 이런 하이브리드카의 선두주자는 단연 일본의 도요타 자동차입니다. 도요타는 이미 1997년 하이브리드카 '프리우스'를 출시한 뒤 2000년 양산화에 성공했었지요. 가솔린 엔진과 전기 엔진의 장점만을 결합해서 운전 중에 도로와 주변환경에 따라서 자동으로 엔진이 변환되며 1ℓ당 35.5㎞의 획기적인 연비를 자랑했더랬습니다. 이렇게 끊임없는 하이브리드카 개발로 자타가 공인하는 친환경 자동차 업체라는 이미지를 확고히 굳힌 도요타가 2007년 제네바 모터쇼에서 선보인 차세대 하이브리드 카가 바로 Toyota Hybrid-X인데요. 가까운 미래에 이 하이브리드 카를 거리에서 자주 마주칠 것이라는 예감에서 세 번째로 올려 보았습니다.

4.디젤과 전기 모터를 합친 하이브리드 카 Aptera
  오늘의 포스팅에서 마지막으로 소개할 자동차는 여러분들도 익히 아시는 Aptera라는 전기 자동차인데요. 미국 캘리포니아에 있는 Accelerated Composites라는 조그마한 회사에 의해서 제작된 이 자동차는 디젤 엔진과 전기 모터를 결합한 차량이지요.

  차량의 무게는 단지 385Kg에 시동 후 11초 만에 시속 95마일까지 속도를 낼 수 있습니다. 그러나 불행하게도 이 차량이 개발된 캘리포니아에서는 상용화되지 못하였었는데 , 그 이유는 캘리포니아 주가 엄격한 배기 가스 기준에 의거해 보다 효율적이고 환경을 덜 해치는 것으로 알려진 가솔린 엔진으로 대체된 차량을 원했기 때문인데요. 따라서 최근에는 가솔린 엔진과 전기 모터를 결합하는 방향으로 개량이 이루어지고 있다고 합니다. 


 에너지가 점차 고갈되는 시대, 그리고 미래가 불확실한 이 시대에 친환경 자동차는 분명한 하나의 대세입니다. 그런 측면에서 저는 친환경 자동차중 몇 종을 주로 대체 에너지의 활용이라는 측면에서 선별하여 보여 드렸는데 어떻게 유용하게 보셨나요? ^^
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Posted by 네 오 NEO
과학 기술2009. 4. 8. 05:06

바이오닉 수퍼 수트의 발달사

  여러분은 영화 아이언 맨(Iron man)이나 로보캅(RoboCop)을 기억하시나요? 이 영화들에서는 평범한 인간의 몸에 강력한 힘을 발휘하는 일명 수퍼 수트를 걸치거나 아니면 불의의 사고로 인해서 신체의 일부를 못 쓰게 된 경우에 그것을 대체해주는 의류나 특수 기기를 몸에 부착하는 모습을 보셨으리라 짐작합니다. 그리고 이런 것들을 총칭해서 바이오닉 수퍼 수트의 범주에 속한다라고 정의할 수 있는데, 오늘은 이런 바이오닉 수퍼 수트의 발달사를 간략하게 한번 소개해 드리려고 합니다.

  인간의 신체를 대체하거나 일부 기능을 극대화시키는 이른바 바이오닉 수트에 대한 개념이 처음으로 세상에 선을 보인 것은 지금으로부터 119년 전인 1890년이었습니다. 물론 당시의 기술이나 과학은 지극히 초보적인 수준이었기에 사람의 몸 위에 걸치는 철제 갑옷같은 정도의 수준이었다고 전해집니다.
  위의 그림은 1963년판 마블 코믹스 아이언 맨의 모습인데, 1890년의 바이오닉 수트에 대한 개념과 그야말로 이름뿐이었던 특허(?!)권을 그대로 반영함으로써 당시 아이언 맨의 초창기 모습에 지대한 영향을 끼쳤다. 

  그러다가 1966년이 되면서 바이오닉 수트는 비로소 기술적인 가능성을 엿보이는 첫 모델을 세상에 선보이게 되었는데, 그것이 바로 제너럴 일렉트릭 사와 당시 미 육군이 합작해서 제작한 Hardiman 이었습니다. 이 수트를 걸치고 250파운드의 물체를 들면 마치 10파운드 무게로 느끼게 하는, 소위 팔의 기능만을 극대화한 수퍼 수트였지만 문제는 수트 자체의 무게가 자그만치 1500파운드에 이르렀다는 겁니다. 그래서 결국 이 모델은 최초라는 수식어가 무색하게도 그 기능을 제대로 증명조차 하지 못한 체 결국 폐기되고 말았습니다. 당시의 기술 수준으로 수퍼 수트의 제작은 아직은 역부족이었던 겁니다. 
                                         세계 최초의 바이오닉 수퍼 수트 Hardiman의 모습

  그리고, 이 프로젝트의 실패로 인해서 그후로 오랫동안 미 정부나 미 군당국은 바이오닉 수퍼 수트에 대한 생각은 아예 접게 되는데요. 바로 이런 암흑의 시기(?)에 사람들의 마음 속에 이 수트에 대한 영감을 불러 일으켜 준 것은 과학이나 기술이 아닌 에니메이션과 영화였습니다. 그 중에서도 특히 1979년의 일본판 에니메이션 건담은 세계적으로 선풍적인 인기를 끌며 많은 팬을 양성하며, 당시 글쓴이를 포함한 수 많은 어린이들에게 상상의 나래를 맘껏 펴게 했고, 바이오닉 수트에 대한 영감을 심어주는데 지대한 역할을 담당하였으며 지금도 여전히 많은 이들의 사랑을 받고 있지요.

  또한 1986년의 영화 에일리언 2에서 시고니 위버가 몸에 걸치고 화물을 나르거나 라스트 씬에서 에일리언과 격투를 벌였던 수트도 아주 인상적이었습니다. 물론 이 수트는 실제로 헐리우드 기술진에 의해 제작되어 당시 스크린을 장식하면서 다시금 바이오닉 수퍼 수트에 대한 생각을 재고하게끔 만들었는데요.


  그러면서 자연스럽게(?!) 1987년 이른바 Lifesuit라는 이름으로 바이오닉 수트는 세상 속에 다시 그 모습을 드러냅니다. 당시 이 옷은 허리를 다쳐서 움직이지 못하게 된 퇴역 군인들을 위해서 제작되었으며, 실제로 2003년도엔 허리를 다친 이가 이 수트를 걸치고 5km 구간의 달리기까지 성공적으로 수행하기도 하였습니다.
                                                                   Lifesuit의 모습

  ...그렇게 수퍼 수트는 조금씩 발전을 거듭하다가 1990년도가 되자 당시 로봇공학에서 두각을 나타내던 일본에 의해서 드디어 에니메이션의 영감이 아닌 실제 모델을 선보이게 되는데요. 바로 카나가와 테크놀로지가 제작한 Power Assist Suit 였습니다. 이 수트는 상대적으로 남성보다는 힘이 약한 여성 간호사를 도와서 환자를 들어서 이동시키거나 부축을 위한 목적으로 제작되었으며, 당시에 선풍적인 인기와 커다란 사회적 센세이션을 불러 일으킵니다.
                                                               Power Assist Suit 의 모습

 그리고 이런 사회적 반향은 급기야 예술의 영역까지 침범하여 한 퍼포먼스 예술가의 의해서 형상화되었는데, 일명 Stelarc이라고 해서 거미 모양의 발을 가진 수퍼 수트로 표현되었습니다. 당시 이 모델은 독일의 함부르크에서 처음 선을 보였습니다.


  하지만 엄밀히 말해서, 1980~90년대에 이르기까지의 바이오닉 수트에 대한 연구나 발전은 본격적인 궤도에 오른 것은 결코 아니었습니다.
                                                                     HAL-3의 모습
  이 부분에 대한 연구가 급물살을 타게 된 것은 2000년 이후였다고 할 수 있습니다. 그리고 그 첫 단추를 꿰찬 국가는 이미 에니메이션으로 사람들에게 무한한 영감을 불어넣어 주었던 일본이었습니다. Cyberdyne이라는 일본 회사가 개발한 HAL-3는 1990년대의 Power Assist Suit의 기능을 크게 강화하고 몸체도 니켈과 알루미늄, 그리고 플라스틱을 사용해서 대폭적인 경량화를 이룩하는데 성공합니다. 그리고 그동안 꾸준히 문제가 되어 왔었던 수트의 에너지 공급 문제도 한번만 충전하면 2시간 동안 사용이 가능한 소형 전기 배터리를 장착하였으며, 소형 컴퓨터로 인터넷 통신까지 가능한 수트를 선보인 겁니다.

                                                주로 군용을 목적으로 탄생한 Bleex의 모습
  그리고 이런 일본의 행보에 뒤질세라 미국도 UC Berkeley의 로봇 공학 연구소에서 2004년 Bleex라는 모델을 내놓게 됩니다. 하지만 이 모델은 군사용으로 개발되어서인지 주로 행군이나 등에 맨 군장의 무게를 줄이는데 주로 촛점을 맞춘 경향이 뚜렷하며, 사진을 보아서도 알수 있듯이 다리와 허리 부분에 포인트를 두고 있지만 아직까지는 완벽하게 실용화되지는 못하고 있는 실정입니다.
 
  바로 이런 와중에, 인간의 신체 기능을 극대화하고 군사적인 용도로 사용하고픈 미 군당국의 심정이나 시대적 조류를 너무나도 잘 대변하는 영화가 세상에 나오게 되는데, 여러분이 매우 좋아하시는 아이언 맨입니다. 이 영화는 그동안 인류가 오매불망(?!) 바라던 바이오닉 수퍼 수트의 이상(?!)을 스크린 속에 그대로 투영한 진짜 문제작이었습니다.


              Raytheon Sarcos XOS의 모습(위 사진)과 제작자 스티브 제이콥슨(아래 사진의 우측)의 모습
  
  그리고 이런 아이언 맨의 모습을 가장 닮은 수퍼 수트가 현재 제작되고 실험 중에 있습니다. Raytheon Sarcos XOS라는 이름의 이 바이오닉 수퍼 수트는, 사실은 아이언 맨이 나오기 훨씬 전부터, 정확히는 바이오닉 수퍼 수트의 암흑기(?)였던 1983년에 스티브 제이콥슨에 의해 처음 구상되었으며, 2001년 미 국방성에 의해서 지원된 일명 Darpa (Pentagon's Defense Advanced Research Projects Agency) 프로젝트의 일환으로써, 이미 영화 아이언 맨이 상영되기 7년 전부터 Sarcos라는 로봇 제작 회사의 기술자들과 스티브 제이콥슨이 협력하여 실제 모델을 완성하고 지금도 시험중이니까 말입니다.


  바로 어제 글쓴이는 과학으로 뜯어본 수퍼 히어로의 실상 (☜내용이 궁금하신 분들은 클릭해 보세요!^^)이라는 포스팅을 송고하였었습니다. 제가 나중에 해당 포스팅의 답글을 꼼꼼히 살펴보니 그 기사의 댓글 중 상당수는 이런 의견을 담고 있더군요. 인간의 상상력은 무궁무진하며 언젠가 그 상상은 반드시 이루어진다라고 말입니다. 바로 그런 여러분들의 생각을 잘 반영하는 또 하나의 에피소드가 바로 바이오닉 수퍼 수트의 발달사라고 저는 감히 주장하면서 오늘의 포스팅을 이만 마칠까 하는데 여러분은 이런 글쓴이의 의견에 동의하시나요? ^^


                                                                                                                  ※사진 출처: 구글 이미지
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Posted by 네 오 NEO
과학 기술2009. 4. 7. 05:18

과학으로 뜯어본 수퍼 히어로의 실상

  여러분은 영화에서 나오는 수퍼 히어로를 어떻게 생각하십니까? 말도 안되는 얘기라며 아예 무시해버리거나 관심을 끄시나요? 아니면 자신이야말로 진정한 수퍼 히어로물의 마니아라고 자부하시나요? 거의 매년마다 주기적으로 한 두편의 수퍼 히어로물이 스크린을 장식하고 우리는 한편으로 영웅을 바라는 심리와 함께 날로 발전하는 컴퓨터 그래픽의 기술을 바탕으로 한 현란한 영화 속 화면을 지켜보며 한순간이나마 스트레스를 풀고 상상의 나래를 한껏 펴곤 하지요.

  하지만 영화 속 수퍼 히어로들의 능력이나 줄거리가 얼마나 과학적으로 타당한지를 꼼꼼히 따져보시는 분들은 영화를 즐기시는 분에 비하면 분명 소수일 것입니다. 그래서 오늘은 영화 속 수퍼 히어로나 이른바 수퍼 악당중 몇몇을 선별하여 과학적인 잣대로 그 실상(?!)을 파헤쳐 보았으니까 한번쯤 가볍게 감상하세요...^^


1.수퍼맨(Superman) 
  수퍼맨은 이론의 여지가 없는 수퍼 히어로의 원조격이지요. 그의 수 많은 능력중에서도 하늘을 날아 다니는 초능력은 단연 그의 트레이드 마크인데요. 수퍼맨이 도시 상공을 유유히 날아다니는 장면을 여러분도 연상하실 수 있을 겁니다. 
 
  그러나 어떻게 그는 하늘을 날 수 있을까요? 고전적인 뉴튼의 법칙에 의하면, 그가 하늘로 상승하려는 힘만큼 그의 체중에 의해서 땅으로 떨어지려는 힘이 서로 균형을 맞추게 되어 있는데 말입니다. 이것을 간단한 물리공식으로 표현하자면, F – mg = ma = 0 가 됩니다. 이렇게 공식으로 확인해 보면 힘이 제로인데, 수퍼맨은 어디에서 힘이 나와서 하늘로 날아갈까요?

  과학적으로 타당한 한 가지 가능성을 고려하자면, 수퍼맨이 공기 기류를 고속으로 그의 피부 땀구멍을 통해서 외부로 방출하는 것입니다. 그러면 뉴튼의 제3법칙에 의하여 방출되는 공기의 힘만큼 그의 몸은 뒤로 밀리거나 앞으로 나아 갈 것입니다. 물론 방향을 자유자재로 바꾸려면 피부 표면의 땀구멍을 부위별로 개폐하는 것도 자유롭게 조절이 가능하여야만 하겠지요. 그리고 수퍼맨이 종종 대기권 밖의 우주에서도 멀쩡하게 살아 있는 것으로 볼때, 그의 허파는 호흡이 필요치 않거나 유사시를 대비해 공기를 저장하는 예비 탱크의 기능을 가지고 있어야만 할 겁니다.



2.스톰(Storm)
  고전적인 수퍼 히어로들의 수수께끼 하나를 알려 드릴까요...도대체 이 사람들은 어디에서 에너지를 취득해서 그와 같은 초인간 아니 초자연적인 무공(?!)을 과시할 수 있을까요? 영화 X맨의 돌연변이 스톰은 번개를 일으킬 수 있습니다.

  그러나 조그마한 번개 하나의 힘(볼트)을 열량으로 환산해도 대략 500 백만 주울(joules)에 해당하며 , 이를 칼로리로 환산하자면 무려 120,000 칼로리에 달합니다. 이는 아주 작은 번개 하나를 만들려면, 스톰이 적어도 여성의 하루 권장량 식사를 60번 이상 먹어야만 가능하다는 말입니다. 하지만 우리는 그녀가 음식을 마구 먹어대는 모습을 한번도 보지 못했었지요...

 혹시 그녀의 위장이 핵융합 발전을 하는 돌연변이 타입이거나 물질과 반물질을 이용한 발전을 하는 경우라면 얘기가 달라지겠지만서도요...

 아인슈타인의 상대성 이론에 나오는 저 유명한 공식(E = mc2)에 의하면 물질 1g이 완전히 에너지로 변환되면 80 조 주울(joules)에 해당되며 이것은 18 백만 볼트의 번개에 해당하니까 말입니다.



3.헐크(Hulk)
 고전적으로 수퍼 히어로가 되는 가장 확실한 방법은 우주선이나 고에너지 입자 방사선을 몸에 맞는 것입니다.

  물론 실제 세계에서는 방사선에 피폭된 인체의 면역 기능등이 크게 저하되면서 신체를 극도로 허약하게 만들거나 세포를 완전히 파괴해서 심한 경우 죽음에 이르게 하지만, 수퍼 히어로의 세계에서는 이런 치명적인(!) 경험이 신체 내에서의 연속적이고 알수 없는 반응을 보이다가 무슨 행운(?!)의 결과로써 나타나는데, 가령 인간보다 훨씬 탁월한 능력을 가진 돌연변이를 일으키는 정도로 묘사되곤 합니다.

 이러한 물리,생리학적 반응은 영화 속에서 항상 뜻밖의 놀라운 능력을 주는 것으로 표현되지만 실제로는 치명적인 방사능 유출은 절대로 안전하지 않다는 점을 잊으면 안되겠지요. 어찌되었든, 영화 속 브루스 배너(헐크)는 방사능 피폭 후 체구의 초거대화, 녹색 피부, 그리고 초인적인 힘을 갖게 되었지만 말입니다.




4.죠니 스톰(Johnny Storm)
 죠니 스톰, 일명 인간 불꽃은 마블 코믹스의 영화 판타스틱 4의 수퍼 히어로중 한 명이지요.

  그런데 그를 가만히 살피면 앞서 언급한 세 수퍼 영웅들의 사례를 총집합시킨 느낌이 듭니다. 우주 공간에서 정체불명의 치명적인 우주선에 노출된 후 죠니는 헐크처럼 공식화된(?!) 수퍼 파워를 갖게 되는데요.

 또한 그는 수퍼맨처럼 하늘을 날 수 있습니다. 그리고 여기에서도 X맨의 스톰과 마찬가지로 하나의 가설을 세워 그의 불꽃을 설명해야만 하겠지요. 그가 적절한 지시를 자신의 신체에 내리면 즉각적으로 고속의 파워풀한 가스가 방출되어야만 영화 속 불꽃같은 모습을 보일 수 있을 것입니다. 물론 그도 X맨의 스톰처럼 엄청나게 먹어대야만 그 에너지를 감당할 수 있음은 두말할 것도 없고요.

 열역학의 법칙을 조금 적용해보자면, 그가 발하는 불꽃의 온도인 5000˚C가 열로 변한다면 대략 940 백만 주울(joules)에 해당하기 때문입니다. 흥미로운 사실은 인간의 신체 구조를 이루는 아미노산은 아무리 높게 잡아도 화씨 100도(섭씨로는 대략 37~38도) 이상에서부터는 그 기능에 문제가 생긴다는 사실에 있습니다.

 그런데 어떻게 죠니의 DNA는 그토록 높은 고열에서 아무 일 없이 건재하며 제 기능을 발휘하는지 실로 의문덩어리가 아닐 수 없네요. 또한 그가 발화한 후 물로써 그의 몸을 식힌다고 해도 물이 증발되면서 빼앗아가는 기화열을 생각해보면 더욱 답이 안 나오는데 말이죠...



5.매그니토(Magneto)
 X맨의 매그니토는 자기장을 자유자재로 부리는 능력을 가진 수퍼 히어로가 아닌 일명 수퍼 악당이지요. 자기장에 관한 최근까지의 연구 결과에 의거해 우리는 매그니토의 능력을 어느정도 정확하게 짐작할 수 있게 되었습니다. 

 간단하게 말해서 그의 능력은 거대한 솔레노이드 코일과 같다고 할 수 있습니다.그리고 솔레노이드 코일에 저장되는 자기 에너지는 다음과 같은 수식으로 표현이 가능합니다.

＊ U = ½(μ0n2AL)I2
U= 에너지,  μ0= 상수:   4π x 10-7 N/A2 의 값에 해당함. n=코일이 감긴 횟수, A= 솔레노이드 코일의 간격, L= 솔레노이드의 길이 , I= 자기장 ＊

  물론 원 수식은 위와 같지만, 이 수식이 너무나 어렵게 느껴지실 거라고 판단되어서 간단하게 고전 물리학의 공식으로 변환하였습니다. 예를 들어서 매그니토를 코일이 1000번 감기고 길이는 2미터에, 감긴 코일 사이의 간격이 0.01m2에 해당하는 하나의 솔레노이드 코일로 봅시다. 그리고 1톤의 무게를 가진 자동차 한 대를 지면으로부터 10m높이로 들어 올렸다고 칩시다.

 그러면 자기장의 에너지는 위치 에너지로 환산이 가능하므로 U = mgh = (1000kg)(10m/s2)(10m) = 100,000J이 됩니다.

 하나의 차량을 들어 올리는데 이만한 에너지가 필요하다는 것은 다른 말로 매그니토가 최소한 2900amps(암페어) 이상의 전류를 항시 몸 속에 지니고 있어야 한다는 말과 같습니다. 물론 이 정도 세기의 전류는 그의 심장에는 극도로 치명적이겠지만 말입니다.



6.샌드맨(Sand man)
샌드맨은 스파이더맨 3에 나오는 수퍼 악당 중 가장 마음에 내키지 않는 캐릭터입니다. 왜냐하면, 그의 수퍼 파워는 과학적이라보다는 일종의 형이상학(?!)에 더 가깝기 때문이지요. 한마디로 말해서 그의 존재는 환상의 영역 속에 있다는 말입니다.

 우리는 그저 그의 존재를 놀랍게 발전한 컴퓨터 그래픽 속에서나 확인하는 수준에 만족해야 합니다. 왜냐하면, 고에너지 입자 실험에 의해서 탄생했다는 그는 모든 물리학적, 생물학적 개연성을 완전히 무시하고 있기 때문입니다.

 어찌되었든 영화속에서 그의 몸은 불행한 실험의 결과로 인해 모래( SiO2 )로 변했으며 외형상 그의 몸 속에는 아무런 장기나 기관이 없는 것으로 묘사되고 있습니다. 그는 일체의 근육이 없이도 이동이 가능하며, 심지어 먼지 구름처럼 변해서 공기를 타고 하늘을 날아다닐 수도 있습니다.

 하지만 그는 어떻게 에너지를 생성할까요? 만약 에너지를 생성하는 방법이 어떤 외부의 물질을 흡수하거나 섭취하는 것이라면 어떻게 그는 물질을 대사하거나 음식을 소화할 수 있을까요? 그리고 일체의 근육이 없는데 어떻게 힘을 쓸까요? 이것은 단언컨데, 세상에서 오로지 소니 픽쳐스의 컴퓨터 그래픽 전문가만이 알고 있는 수수께끼일 것입니다.



7.배트맨(Batman)
우리 모두는 배트맨이 여타의 수퍼 히어로와는 달리 선천적 혹은 후천적인 수퍼 파워를 갖지 않았다는 것을 잘 알고 있습니다. 그는 단지 높은 이상을 지니고 각종 하이테크 무기로 무장하고서 악당에 맞서는 정의의 용사이지요.

 고전적으로 영화 속에서 자주 범하는 물리학적인 하자 중 하나는 바로 급정지 상황에서인데, 영화 속에서의 배트맨은 분명 이 부분에서 초인적인 신체와 체력을 가진 듯 보여집니다. 예를 들어, 배트맨이 악당과 싸우다가 높은 빌딩에서 거꾸로 떨어지는 장면들이 간혹 있는데요.

  만약 이것이 실제 상황에서라면 100% 죽음에 이르겠지만 배트맨에게는 극도로 유연하고 견고하면서도 얇은 밧줄이 허리에서 나와서 그의 머리가 땅에 닿기 직전에 그의 몸을 감싸거나 지지함으로써 그를 구하곤 합니다. 하지만 이 모습은 역학적으로는 상당한 문제가 숨어 있습니다.

  만약 당신이 배트맨처럼 높은 빌딩에서 거꾸로 땅에 곤두박질친다면, 당신의 머리가 지면에 닿거나 아니거나가 문제가 아니라 당신의 신체에 가해지는 힘이 진짜 문제가 될 것입니다. 이것을 간단하게 물리적 수식으로 표현하자면 F(밧줄에 가해지는 힘)= mg = ma가 됩니다.

  영화 속 건물의 높이를 대략 짐작해보시고 배트맨이 떨어지면서 생기는 가속도와 그의 체중을 고려하시면서, 배트맨의 몸에 감긴 밧줄에 어느 정도의 힘이 가해질 것인지를 한번 진지하게 추론해 보시길 바랍니다. 

8.아이언맨(Iron man)
  아이언 맨도 배트맨처럼 수퍼 파워를 가지지는 않았습니다. 그러나 그는 놀라운 힘을 발휘하는 이른바 Iron 슈트를 가지고 있습니다. 영화를 보면 그는 제트기 사이를 날렵하게 날아 다닙니다.

  문제는 그런 그의 모습을 자세히 보면, 신발 바닥에 부착된 로켓에서 강력한 추진력을 얻는 것으로 , 영화 관객들이 보기에는 분명 로켓의 일종으로 보이는데, 그렇다면 현실적으로(!!) 그의 로켓을 추진하는 액체 연료 탱크는 어디에 있는지 모르겠네요. 적어도 영화 속에서처럼 수 분 이상의 시간을 공중에서 머물게 할 액체 연료를 보관할 탱크가 그의 슈트 어느 구석에서도 보이지 않는데 말입니다...

 혹시 그는 공중에 떠 있을 수 있는 다른 물리적 방식을 알고 있었거나 새로운 형태(?!)의 에너지를 개발한 것일까요...(물론 혹자의 말씀대로 영화 속에서는 가슴에 달린 소형 핵 발전기로 모든 에너지를 충당한다고는 하나 그런 소형의 핵 발전기를 만들기도 현실적으론 불가능한 판국이며 무엇보다도 핵 발전에 따른 열은 어떤 식으로 모두 배출하고 변환되는지 도통 알수가 없네요...)
 

 우리는 흔히 수퍼 히어로물이나 공상과학이 말도 안된다고 말합니다. 하지만 여러분은 그것이 얼마나 말이 안되는지를 진지하게 생각해 보신 적이 있으신가요?

 만약 그런 생각을 하신 분들이라면 이 포스팅이 상당히 흥미로운 내용이리라고 개인적으로는 확신하면서, 이상으로 영화 속 수퍼 히어로들의 실상을 과학으로 뜯어보기를 마칠까 하는데 어떻게 유용하게 보셨나요?  ^^
 

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Posted by 네 오 NEO

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