[과학세상/장영근]영화 ‘스타워즈’ 현실화 머지않다

최근에 영화 ‘스타워즈 에피소드 3’가 개봉됐다. 30여 년 전에 나왔던 첫 번째 영화에 비해 놀라운 디지털그래픽 영상기술을 보여준다. 역사적으로 볼 때 무기체계는 검에서 ‘운동성 에너지 무기’인 화약을 장전한 총, 전자기, 그리고 빛이나 빔을 이용하는 ‘지향성 에너지 무기’ 등으로 변화해 왔다.

우주에서는 공기마찰이 없기 때문에 기존 무기시스템을 사용하는 것은 거의 불가능하다. 우주에서 가용한 무기가 바로 레이저 무기다. 그러나 영화 스타워즈에서는 레이저 검으로 레이저 총의 광선을 막는다는 과학적으로 터무니없는 무기체계를 보여준다. 레이저 광선은 빛의 속도로 움직이기 때문에 인간이 휘두르는 검으로 레이저 총의 광선을 막는다는 것은 불가능하다. 또한 빛의 직진성을 감안할 때 레이저를 검의 형상으로 만든다는 것은 지금까지의 과학기술로서는 가능하지 않다.

하지만 이러한 영화 속 장면이 한낱 얘깃거리로만 치부될 수 없는 게 현실이다. 예나 지금이나 전쟁터에서는 고지를 먼저 점령해 우위를 점하는 게 승리의 지름길이기 때문이다. 21세기 전쟁의 고지는 당연히 우주다. 주요 강대국들은 우주 선점을 위해 조용히 우주무기 개발을 추진하고 있다. 현재 구상하거나 개발 중인 우주무기는 크게 두 가지로 나뉜다. 미사일 요격용 무기와 ‘킬러위성’이다.

미사일 요격위성은 레이저를 쏘는 것과 탄환을 쏘는 시스템이 있다. 수백∼수천 km 떨어진 미사일을 레이저로 요격하려면 엄청난 에너지가 필요하다. 이러한 에너지 장치는 현재의 기술로서는 무게와 크기로 인해 위성에 싣는 것이 어렵다. 대체 방안으로 고안해 낸 것이 ‘화학 레이저’다. 이는 화학반응을 통해 나오는 에너지를 이용하는 것이다. 미국은 현재 ‘알파-고에너지 레이저’라는 화학 레이저를 탑재한 위성을 개발 중이다.

또한 지상에서 쏜 고에너지 레이저를 특수거울로 반사시켜 미사일을 요격하는 ‘거울위성’도 개발되고 있다. 탄환으로 미사일을 요격할 때의 문제는 탄환의 속도이다. 최소 미사일 순항속도의 1.6배인 시속 4만 km 정도가 돼야 한다. 기존의 화약을 이용하는 탄환보다 15배 이상 빠른 속도다. 속도 문제는 ‘플라스마 레일 건’ 개념으로 해결하고 있다. 이는 특수 플라스틱 처리를 한 탄환에 특수 합금을 얇게 도금한 후 강한 전류를 흘려주면 합금이 순식간에 증발하며 ‘플라스마’ 상태가 되는데 이때 강한 자기장을 걸어주면 플라스마가 순식간에 가속되면서 탄환은 엄청난 속도를 얻게 되는 것이다.

영화 속에서 적 비행선에 붙어 기체를 부수고 전자장비를 무력화하는 지능형 로봇인 ‘버그 로봇’을 볼 수 있다. 이 장면은 실제 우주무기로서 충분히 실현 가능성이 있으며 실제로 이러한 개념의 무기개발 계획을 찾아볼 수 있다. 미국의 레이건 행정부 시대에 시도했던 ‘전략방위구상(SDI)’에는 적 위성을 무력화하기 위해 ‘우주기뢰’라 불리는 우주무기를 개발하는 프로그램이 있었다. 우주기뢰는 적 위성에 가깝게 위치해 상대 위성의 전자장비를 무력하게 하는 전파를 쏘거나 또는 자폭하여 적 위성을 폭파시키는 것이다. 이것은 ‘킬러위성’이라고도 불린다. 러시아는 이미 15차례 이상 킬러위성 실험을 했으며, 중국도 킬러위성의 지상실험을 수행한 사례가 있다.

우리에겐 그저 스쳐 지나가는 얘기로 들릴지 모르지만 세계의 강대국들은 이미 ‘스타워즈’의 시대로 치닫고 있다. 우주무기 또한 첨단과학의 연장선이다. 영화 스타워즈에서 다루는 무기 및 첨단장비가 현재 기술력으로 볼 때 많은 부분 불가능한 게 사실이지만 결국에는 영화에서와 같은 우주무기들이 향후 30년 내에 실제 전쟁에 이용될 것으로 생각한다.

장영근 항공대 교수·항공우주기계공학