1998.10.12.월

딴지 과학부기자 이재진

어린 시절 우리의 심금을 울려주었던 미장가 Z, 과연 현재의 공학기술로 설계가 가능할 것인가. 본지가 세계 최초로 연구했다. 이런 거 본지가 아니면 누가 연구하겠는가. 21세기 명랑사회를 가로막는 수구세력은 목숨이 아깝거든 비끼시라. 본지가 마징가 Z 맹글어 버린다.

우선 마징가 Z에 대한 제원부터 알아보도록 하자.

 신장 : 18 m

 무게 : 280 ton 이상 (추정) (180짜리 인간의 10배 되는 놈인데, 길이가 10배 늘어나면 부피는 3승에 비례하므로 부피는 1000배 늘고 밀도는 인간 대 철덩어리므로 대략 6-7배 차이나지만 마징가 Z 내부의 빈곳을 감안하여 약 4 배 차이난다고 가정하면 질량=부피*밀도이므로 인간놈 몸무게 70kg라면 곱하기 1000*4 이면 280000kg -> 280ton)

 동력원 : 광자력(추정)

 재질 : 재피니움을 응용해 만든 초함금 제트 (우라늄의 원자력을 대체하는 광자력 에너지의 원석)

 보행방식 : 2족 보행 메카니즘

 비행방식 : 자력 비행은 불가능. 제트스크랜더와 합하면 가능함.

 조종방식 : 조종사 탑승 후, 조종사 직접 조종방식. 무선조종불가

 탑승자수 : 1 명

 무 장 : 로케트 펀지, 블래스트 파이어, Laser(눈에서 나오는 광선), 허리케인(입에서 나오는 산화력 강한 초고속 바람)

 보행속도 : 50 km/h

 주행속도 : 360 km/h

비행속도 : 알려진 바 없슴

위의 사항을 기준으로 설계 가능성을 살펴보도록 하자. 우선 무장부터.

[1] 로케트 펀치

1) 엔진

우선 현 기술로는 액체추진로켓으로 비행 추력을 얻어야 한다. 고체추진로켓에 비해 추력이 떨어지고 내부 제어구조가 복잡해 지지만 재점화와 추력조절이 가능하기 때문에 (마징가 Z는 로케트 펀지를 1번만 사용하진 않는다) 액체추진로케트를 사용하여야만 한다.

현재 전투기에 사용하는 터보 제트 엔진은 사용에 무리가 있다. 우선 공기 흡입구가 로케트 펀지에 없기 때문에 원할한 산화제(산소) 공급이 불가능 하기 때문이고 설사 있다 하더라도 빠른 속도(예를 들면 음속이상)를 내려면 엔진이 다 타 버린다.

-> 액체추진 로케트로 설계가능

2) 제어

로케트 펀치의 추력이 로켓에 의해 얻어지기 때문에 발사 후 방향 조종은 추력벡터(노즐을 움직여서 방향 수정)로 해야 하는데 마징가 Z의 로케트 펀치 뒤에는 노즐이 보이질 않는다(노즐은 쉬운 예로 우주 왕복선 뒤에 보이는 깔때기 같은 놈들). 단지 다수의 구멍들이 보이는데 노즐이 존재하지 않는 경우 속도 증가를 얻기가 어렵다 (이 부분은 디게 어렵다. 그냥 로켓의 경우 속도를 증가시키기 위해선 노즐이 필요하다고 해두자).

또 인공위성처럼 적을 향해 날아갈 때 미세 제어를 위해 제트를 분출하는 조기마한 엔진들을 로케트 펀치에 달아야 한다. 그리고 관성항법 장치로 자신의 궤도를 계산해 나가며 목표물을 추적해 가야 할 것이다(요놈은 외부에서 교란이 불가능하다).아니면 GPS(Global Positioning System)를 이용하던가...

그리고 또 하나, 직진성을 좋게 하기 위해선 회전을 하여야 하는데 만화를 들여다 보면 회전하는 것을 볼 수 없다(코리올리 힘과 관계) 1분당 5-6회 정도의 회전이 이루어 져야 직진성이 좋아지고 멀리간다.

-> 노즐을 이용한 추력벡터와 궤도조종엔진,
그리고 관성항법 장치(또는 GPS), 회전으로 가능

3) 손 관절 메커니즘과 엔진과의 관계

마징가 Z의 크기가 18m 라고 했으니 로케트 펀치는 대략(키 180cm짜리 기준으로 딱 10배) 약 5m 일 것이다. 일반 중형 승용차의 2배 정도의 길이이고 이때 체적은 약 80 세재곱 미터이다(V=3.14*r^2*h). (가로, 세로, 높이 길이가 4,4,5m 인 직육면체라 생각하자)

수치상으로 보면 이 공간에 두 시스템을 갖추는 것은 현 기술론 그리 어렵진 않다. 이 공간안에 기본적으로 액체추진로켓에 필요한 연료와 산화재 탱크와 (보통 온도가 -100 C 보다 낮은 극초저온이다) 주변에 손 가락 관절을 움직이기 위한 유압 실린더와 기어 등이 들어가야만 한다.

손 마디가 잘 움직이려면 탱크 주변 온도가 낮기 때문에 유압실린더들에 있는 유체들이 얼지 않도록 위치를 잘 배치해야 할 것이다. (요 설계도 허벌 어렵다. 위치 하나 바꾸는 것도 돈, 시간 허벌 든다. 예로 모 자동차 회사에서 디젤엔진 센서위치를 90도 바꾸는데 1년이란 시간과 1억여원이 들었다.)

-> 두 놈 위치 배치가 관건

4) 재질

로케트 펀치가 적에게 큰 충격을 주기 위해선 이 놈 자체의 무게가 크거나 속도가 빠르거나 둘 중의 하나를 키우서 운동에너지를 키우면 된다(운동 에너지는 이분의 일 엠부이 제곱이란 것을 다 기억하실것이다. 중 3 1학기 물상 책에 상세히 나온다).

재질 문제에서의 가장 큰 딜레마는, 질량을 늘이자니 연료 탱크의 양이 줄어들어 사거리는 물론 활용빈도가 떨어질 것이고 속도를 늘이자니(질량을 줄이는 방법이 제일 쉽다) 주먹 두께가 얇아져서 (참고로 현존 로케트 대부분의 외벽은 두께는 수 mm이고 알루미늄 합금들이다) 적을 관통하기는 커녕 충격을 감당해내지 못하고 부서질 것이다.

또한 충격시 로케트 펀지 안에 들어있는 수 많은 메커니즘(엔진구성품과 관절을 움직이는 수많은 부품들)을 어떻게 보호할까?

대략 적에게 발사되는 로케트 펀지가 질량 500kg, 속도를 마하 2라고 하면 운동에너지는 0.5*500*(2*340)^2 이므로 약 115MJ 정도이다 (잘 모르시거든 물리 문제집 아무거나 잡고 찾아보세요). 이 정도 에너지는 시속 60km/h 의 자동차 100대 정도를 멈추게 할 수 있는 에너지이다(거꾸로 말하면 적에게 시속 60km로 달리는 자동차 100대의 충격을 주는 것과 같다.) 이 정도 충격이면 안의 메커니즘은 거의 박살난다고 보면 맞을 것이다.

또 음속돌파시 선두부는 많은 열을 내는데 이 부분은 또 어떻 할까? 열에 강한 세라믹은 충격에 약하기 때문에 안될 것이고...항공기용 두랄루민도 충격을 견디긴 좀 약하고...쩝...

본기자 개인적인 생각은 운동에너지를 이용하는 무기이기 때문에 우선 사거리를 줄이고(눈에서 나오는 레이저는 사거리가 길다고 생각하자 , 이 부분은 후에 다루겠다) 활용 빈도수, 속도를 줄여서 여유 질량을 확보하여 이 많큼을 티타니움으로 설계하면 될 것이라 생각한다. 열 견디는 정도도 좋고 강성도 그럭저럭 좋기 때문에 티타니움이면 로케트 펀치 제작이 가능하지 않을 까 하는 기자 개인의 생각이다.

-> 사거리와 활용도를 줄이고 그 질량
만큼의 여분으로 티타니움을 사용하자.

5) 몸통과 재 결합시

적을 까부수고 돌아온 무쇠팔 로케트 펀치, 다시 몸통과 해후할 수 있는 가능성은..? 몇가지 기술적인 부분을 고려하면 가능하다. 우선 관절쪽으로 reverse 엔진이 있어야 겠다. 만화에선 보이질 않는데 그래야 속도를 줄여서 동체와 충격을 줄이고 정확히 도킹이 가능하다. 이 기술은 상용기에서 착륙 시 많이 쓰이는 기술이다.

개인적인 견해론 도킹은 매우 정교한 기술이라 1cm 차이가 나도 힘든 것이다. 그러다 보니 도킹시(우주선끼리 도킹이나 전투기들 공중급유 등)시간이 많이 걸리다. 만화처럼 걍 철커덩하니 붙지는 않는다. 그러니 적들이 이럴 때 마징가를 공격하면 승산이 있지 않을까?

-> reverse 엔진을 사용하면 가능,
단 도킹 시 시간이 좀 걸림

결론은 현 기술론 80%정도 가능할거라 생각하지만 재질 문제가 제일 큰 걸림돌이라 판단된다. 차라리 로케트 펀지를 만드느니 아예 수십 또는수백 kt(킬로톤)급의 탄도형 미사일을 부탁하는게 나을 것 같다는 생각 든다.

발사하기에도 많은 에너지가 들기 때문에. 쩝...