[기획] 투명 망토는 실존한다, 작지만! - 내맘대로 린클 사이언스 3화

리니지 클래식에는 쇼크 스턴, 트리플과 함께 병용하여 파괴적인 능력을 발휘하는 아이템, '투명 망토'가 있다. 스타 크래프트의 클로킹이나 해리 포터의 투명 망토 같은 아이템으로 적의 시야에서 내 몸을 숨겨주는 이 사기적인 능력을 보유하고 있는데, 이는 무려 현실에서도 존재한다.

그렇다면 나도 현실 세계에서 간지나는 다크 템플러가 되어 적을 상대로 쇼크 스턴을 꽂아넣을 수 있게 되는 것일까? 그 원리와 한계에 대해서 알아보자.

※ 내맘대로 린클 사이언스는 이과 출신이지만 과학적 지식이 멸망한 기자가 게임적 허용으로 인해 현실과의 경계에서 발생하는 문제에 대하여 AI를 활용해 분석해보는 흥미 위주의 콘텐츠입니다. 과학적 오류가 산더미처럼 있을 수 있으니 재미로만 봐주시길 바랍니다. :)

= 게임, 소설 속 투명 망토, 일명 클로킹이란?

투명 망토는 존재 자체가 지워진 것처럼 움직일 수 있지만 실제로는 충돌 판정도 사라지지 않는 말 그대로 '보이지만 않는 상태'다. 현실에서도 마찬가지로 이는 '빛의 굴절'을 이용한 것이다.

본래 상이 내 눈에 맺히기 위해서는 빛이 물체에 부딪히고 반사되는 것을 눈이 흡수하여 인식하는 것인데, 빛의 굴절을 이용하면 상대의 눈이 나를 인식하지 못하게 만들 수 있는 것이다. 그렇다. 빛만 잘 이용하면 내가 사라져볼게 얍!이 가능한 것이다. 그 방법만 구현할 수 있다면 말이다.

▲ 와 이렇게 하니 안보이...나?

= 현실의 투명 망토, 메타 물질의 원리

현실에서도 이러한 원리를 실제로 구현한 사례가 있으니 그 이름도 찬란한 '메타 물질' 되시겠다. 일반적인 물질은 굴절률이 양수로, 빛이 물체에 부딪히면 반사되거나 흡수되면서 우리 눈이 물체를 인식할 수 있다.

하지만 인공적으로 만들어진 메타 물질은 굴절률이 음수, 분수로 설계할 수 있으며 빛이 물체 주변을 흐르듯이 우회하여 경로를 조작한다. 즉, 빛의 경로를 구부러뜨려 원래 그 자리에 있어야 할 물체를 지나 빛을 통과하여 볼 수 있는 것이다.

2006년에 발표된 메타 물질 이론은 발전을 거쳐 마이크로파-적외선 대역에서는 이미 클로킹을 실현해냈다. 네이처 계열 저널에 게재까지 되었다고 한다. 물론 AI가 알려 준거라 틀릴 수 있다.

= 그런데 짜잔, 사실 우리 눈에는 보이지롱

하지만 여기서 문제가 생긴다. 이상한 점을 눈치챘는가? 바로 '마이크로파-적외선 대역'이다. 우리가 사물을 구분하고 인식하는 것은 '가시광선' 대역의 빛 반사를 인식하기 때문이다. 가시광선 전대역에서 빛을 굴절시키는 것은 아직 완성되지 않은 기술이고 극히 어렵다고 한다.

또한 이렇게 넓은 파장에서의 투명화는 인과율과 크라머스-크로니히(Kramers-Kronig) 관계식에 의해 원천적으로 제한 된단다. 나도 처음 듣는 이름이다. 뭐라는거야 이거. 어쨌든 가시광선 전 대역(380~700nm)에 걸쳐 빛 경로를 동시에 구부리려면 굉장히 넓은 주파수 범위에서 굴절률을 조작해야 하는데, 이 식에서 "그러면 어딘가에서 반드시 흡수가 터진다"고 못 박는단다. 불가능 하대요.

크기도 제약적이다. 현재 만들어진 클로킹 기술은 수 센티미터가 한계다. 미터 단위인 인체를 숨기는 것은 과학적인 기술로는 불가능하다. 과학이 마법처럼 더 발전해야 한다.

▲ 아, 완벽히 이해했어(이해못함) 시즌2

= 클로킹 기술의 진짜 한계, 나도 안 보여!

위 사항들이 과학 기술의 한계 때문에 아직 도달하지 않은 영역이라면, 투명 망토의 근본적인 문제는 따로 있다. 일단 움직이면 보인다. 왜 스타 크래프트에서도 다크 템플러가 걸어가면 꾸물꾸물 거리지 않는가. 메타 물질 기반의 클로킹은 기본적으로 정적인 구조다. 움직이면 형태가 변해서 클로킹 효과가 깨진다. 옷이나 망토처럼 나풀거리는 물질로 클로킹을 구현하는게 불가능하다는 것이다.

이보다 더 큰 문제는 이 정적 구조의 한계를 극복하더라도 나 또한 앞이 안 보인다는 거다. 이게 제일 문제다. 애초에 클로킹이라는 기술이 빛을 표면에서 흐르듯이 굴절시켜 물체를 인식하지 못하게 한다는 것인데, 이건 내부에서도 마찬가지다. 이러한 구조라면 안에서 밖을 볼 때도 빛이 안 들어 온다. 투명 망토를 착용하면 게임 화면은 그냥 검은색으로 가득 차 있어야 한다.

그렇다고 망토에 눈 구멍을 뚫는다면? 공중에 눈만 둥둥 떠다니는 괴물이 나타나게 된다. 오... 의외로 공포의 군주가 될 수 있을지도.

이외에도 몸에 맞춘 망토 형태라면 외부로 튀어나온 칼은 어차피 보인다. 사람이 안보여도 플라잉 소드가 날아와서 내 뚝배기를 내려친다면 어떻게든 방어하지 않겠는가? 이러한 제약들을 모두 뚫어내고 적을 기습하게 만들어주는 투명 망토는 실로 엄청난 매직이 아닐 수 없다.

▲ 뭐야 내 시야 돌려줘요! 투망이 실존하더라도 장착자가 앞이 안보인다