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산타 썰매 설계도 나왔다.

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산타 썰매 설계도 나왔다.

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크리스마스이브, 단 하룻밤 새에 전 세계 착한 어린이에게 선물을 전해줘야 하는 산타클로스를 위한 최첨단 고속 썰매가 설계됐다. 하지만 이 썰매를 실제로 만들려면 많은 시간이 필요할 것으로 보인다. 아직 존재하지 않는 미래의 기술이 사용됐기 때문이다. 산타클로스를 위한 미래형 썰매를 고안한 이는 미국 노스캐롤라이나주립대 항공우주공학과 래리 실버버그 교수. 그는 이미 10여년 전부터 산타클로스가 존재한다는 것을 증명하기 위해 상대성이론 등 물리학과 항공우주역학에 관련된 여러 이론을 발표해왔다. 이번에 제안한 썰매에도 항공우주역학, 물리학, 화학 분야의 첨단 기술이 포함됐다. 실버버그 교수의 미래형 썰매는 벌집 모양의 티타늄합금을 뼈대로 사용한다. 티타늄합금은 가볍고 튼튼해 현재에도 항공기 부품 등으로 사용된다. 실버버그 교수는 “산타 썰매는 현재 기술보다 10~20배 더 튼튼한 티타늄합금 소재로 이뤄져 강한 공기저항에 견딜 수 있을 것”이라고 설명했다. 썰매의 날도 티타늄합금으로 만들어지는데 날은 기능에 따라 형태가 변하기도 한다. 예를 들어 고속으로 달릴 때는 공기저항이 적도록 매끈한 직선형이 되지만 경사가 있는 지붕에 ‘주차’할 때는 미끄러지지 않도록 표면적이 넓고 거친 형태가 된다. 썰매의 뼈대를 덮는 재료로는 ‘다공성 나노구조 외피’가 제격이다. 이 외피는 골프공 표면처럼 작은 구멍이 많은데 구멍마다 작은 소용돌이가 생겨 물체 전체가 받는 큰 소용돌이(공기저항)를 줄이게 된다. 실버버그 교수는 “나노구조 외피가 공기저항을 최대 90%까지 줄일 수 있을 것”으로 예상했다. 썰매의 전조등에도 미래형 기술이 숨어있다. 이 전조등은 썰매가 공기저항을 가장 적게 받고 하늘을 날 수 있도록 최적의 경로를 설정하는 내비게이션 역할도 한다. 전조등은 레이저를 발사해 썰매 앞부분 공기의 온도와 흐름을 측정한다. 이를 바탕으로 상승기류나 난류를 계산해 썰매가 가장 적은 에너지를 소모해 가장 빨리 날 수 있는 경로로 빛을 비춘다. 산타클로스는 빛을 따라 썰매를 몰기만 하면 되는 셈이다. 산타 썰매의 적재화물 무게를 획기적으로 줄이는 기술도 고안됐다. 산타 썰매가 가진 가장 큰 난관은 어린이들에게 전해줄 선물 자체의 무게다. 무거울수록 날기 위해 많은 에너지가 소모되고 부피가 크면 공기저항이 커져 속도도 줄어들 수밖에 없다. 이를 위해 실버버그 교수가 고안한 것은 탄소를 합성해 플라스틱 장난감을 만드는 ‘마법 주머니’다. 이 마법 주머니 안쪽에는 강력한 전자기장 발생장치가 있어 탄소가 열역학법칙을 거슬러 배열되도록 한다. 원료가 되는 탄소는 주머니 외부에서 가져오기 때문에 재료를 따로 실을 필요도 없다. 실버버그 교수는 “산타클로스가 집을 방문할 때 통과하는 굴뚝에는 그을음이 많다”며 “그을음에 포함된 탄소로 장난감을 만들기 때문에 친환경적이기도 하다”고 밝혔다. 물론 썰매가 아무리 빨리 달려도 각 가정을 돌며 선물을 나눠주기에 하룻밤이란 시간이 너무 짧은 것은 사실이다. 실버버그 교수는 “산타클로스는 ‘상대성 이론 구름’이라는 기술을 사용해 동시에 여러 공간의 가정을 방문한다”고 말했다. 시간을 분할하고 공간을 합쳐 눈 깜빡할 새에 선물을 전달한다는 설명이다.

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