아이언맨 증강현실 안경

워해머 40K, 헤일로 등 다수 - 파워드 슈트
1959년에 발표된 로버트 하인라인의 밀리터리 SF소설 ‘스타쉽 트루퍼스’에서 미래 지구군 병사들은 ‘파워드 슈트’라는 기계갑옷을 입고 싸운다.정확히는 기계 장치가 달려 있어 입고 있는 사람의 움직임을 따라 움직이는 근력 보조 장치다.

파워드 슈트는 이후 SF의 단골소재가 됐고 워해머 40K, 헤일로 등의 게임에 지대한 영향을 미쳤다. 여기에서 그치지 않고 군 당국과 민간 연구소에서 활용 가능성에 주목해 활발하게 연구가 진행 중이다. 레이시온 사르코스라는 연구소에서 개발하고 있는 엑소스켈레톤(외골격)장비 XOS는 아직 갑옷형태는 아니지만 팔과 다리가 달려있는 전신 외골격이다. 90Kg 무게의 역기도 어렵지 않게 들어 올릴 수 있다. 볼링공 두개 정도는 한 손으로 가뿐하게 옮긴다.

그렇다고 움직임이 굼뜬 것도 아니다. 축구공을 차고 송판 격파도 할 수 있을 정도다. 다만 외부 동력 공급 없이는 30분밖에 움직일 수 없다는 것이 문제였는데, 꾸준한 연구로 이것도 차츰 개선되고 있다. 다만 전투용이 아니라 영화 에일리언2의 로봇처럼 무거운 화물을 옮기는 용도로 쓸 계획이라고... 참고로 우리나라에서도 연구 중이다. 국방과학연구소에서 2020년 배치를 목표로 만들고 있는 강화복은 유압장비가 아닌 소형 인공근육을 심어 80~120Kg의 장비를 짊어질 수 있다. 디자인은 크라이시스의 나노슈트에 가깝다.

 

스타크래프트, 모던 워페어 2 - EMP
스타크래프트에서 사이언스 베슬의 주요 역할인 ‘EMP 쇼크웨이브’는 프로토스 유닛이라면 누구나 가지고 있는 쉴드를 제거하는 강력한 무기로,특히 아칸을 한 방에 날려버릴 수 있어 큰 사랑을 받았다. 영화 ‘오션스 일레븐’에서도 주변의 기계들을 마비시키는 기능을 발휘해 주인공에게 큰도움이 되었다. 현실에서는 주로 북한군의 전자전 무기로 언급되어 불안을 조장하기도 한다. 특히 선박과 항공기에 대한 GPS 교란공격 소식이 심심찮게 들려오면서 주목을 받기도 했다.

EMP는 ‘Electro Magnetic Pulse’의 약자로, 전기를 사용하는 모든 종류의 전자기기를 파괴시키거나 간섭하는 전자기 펄스를 뜻한다. 눈에 보이지는 않지만 전자기기의 회로에 들어가면 어떠한 회로도 견뎌낼 수 없을 만큼의 고전류를 발생시켜 회로 자체가 몽땅 타버린다. 펄스만 내뿜는 EMP 폭탄이 있기는 하지만 핵폭발에도 부차적으로 발생한다. 직접적으로 뭔가를 터뜨리지는 않지만 회로가 들어간 모든 전자기기가 망가지기 때문에 EMP를 맞은 지역 전체의 문명이 1세기 이상 후퇴되어 버리는 막강한 위력을 자랑한다. 물론 전쟁터라면 모던 워페어 2나 배틀필드배드 컴퍼니 2처럼 항공기와 헬리콥터도 추락할 수 있다. 무선통신기기 역시 먹통이 되어 전령이나 나팔을 써야 한다.

EMP의 무서운 점은 그 범위에 있다. 미국의 경우 대륙 중심 상공 400Km에서 EMP가 퍼져 나가면 로스앤젤레스에서 워싱턴 DC까지 전국토가 마비상태에 빠지게 된다. 이 때문에 미 하원에서는 이에 대비하여 국가의 중요시설을 보호하는 ‘방패 법안(Shield Act)’를 만들어 방호 대책을 세워야 한다는 논의가 진행 중이다. EMP를 막아낼 수 있는 비행기는 존재한다. 미 공군의 E-4B ‘나이트워치’는 ‘국가 긴급 공중 지휘소’로 분류되며 핵폭발에 의한 EMP를 맞아도 영향을 받지 않게 설계되었다. 애초에 전면 핵전쟁에 대비해 만든 항공기라서 별명이 ‘지구 최후의 날 비행기(Doomsday Plane)’이다.

 

해리포터 - 투명망토
사실 사람을 투명하게 만드는 옷이 해리포터에서만 나온 건 아니다. 공각기동대의 광학미채, 메탈기어 솔리드의 스텔스 기어 등 다양한 작품에서 등장했다.

눈에 보이지 않는 망토의 가능성은 2006년 미국 듀크 대학교에서 ‘메타물질’을 개발하면서 시작됐다. 메타물질은 자연적으로 존재하는 물질이 아니라 금속이나 실리콘 등으로 만든 인공 소재다. 이 물질은 빛을 반사하거나 투과시키지 않고 물질 주위를 돌아가도록 만든다. 결국 우리 눈에는 메타물질과 그 안의 물체는 보이지 않고 뒤 배경만 보이는 것이다. 아직은 가시광선이 아닌 긴 파장의 마이크로파를 굴절시키는 수준이지만, 나노미터 단위의 실험이 성공했다고 하니 장기적으로 기대를 해 볼만 하다. 영국의 한 연구팀은 방해석이라는 돌을 가지고 투명화 실험에 성공했다. 탄산칼슘으로 이루어진 방해석은 빛이 닿으면 두 방향으로 갈라지는 ‘복굴절’이라는 특성을 지니고 있어 편광을 조작하는 광학기구의 재료로 쓰이고 있다. 연구진은 방해석 두 개를 피라미드 모양으로 만들어 바닥에 쐐기 모양으로 틈을 만들었다. 그 공간에 물체를 넣자 밖에서 안의 물체가 보이지 않았다. 파란 빛은 굴절이 되지 않지만 머리핀 크기의 물체까지도 숨길 수 있다.

 

매스 이펙트 2 - 인터랙티브 광고판
매스 이펙트 2를 플레이하다가 은하계의 수도인 시타델을 돌아다니다보면 주인공 셰퍼드의 ‘이름을 부르는’ 광고판을 보았을 것이다. 광고판 앞을 지나는 사람이 누구인지를 스캔, 인식해서 적합한 형태의 광고를 보여주는 인터랙티브 광고판이 현실에서도 등장했다.

런던의 옥스퍼드가의 셀프리지 백화점 인근 버스정류장에 설치된 이 광고판은 버스를 기다리던 사람이 앞에 서면 얼굴을 스캔해 성별을 구분해낸다. 일단 화면에는 ‘절 보시는 게 보여요. 가까이 와보세요’라는 문구가 뜬다. 여자가 보고 있다면 ‘여자에게 선택권을 가지는 게 어떤 것인지 잘 아실 거에요’라는 문구가 뒤이어 뜨면서, 교육의 기회를 박탈당하고 힘겹게 생계를 꾸려가는 빈곤국 여성들의 일상을 담은 40초 분량의 영상이 나온다. 남자라면 ‘남자에게 선택권을 가지는 게...’라는 문구가 나온뒤에 ‘전세계 7천5백만명의 소녀들이 교육을 받지 못하고 있다’는 통계결과 등을 담은 도표 중심의 영상이 표출된다. 여성에게는 감성을, 남성에게는 이성을 통해 메시지를 전달한 이 광고판은 저개발국 여성과 어린이를 위한 활동을 전개하고 있는 ‘플랜UK’가 3만 파운드(한화 약 5500만원)을 들여 설치한 것이다.

 

마이너리티 리포트 - 영상 편집
영화 ‘마이너리티 리포트’가 나왔을 때 영화의 주제가 된 범죄예언기술(사실 기술보단 초능력에 가깝지만)보다 사람들의 눈길을 더 끈 것은 따로 있었다. 바로 화면상의 동영상을 특수장갑을 낀 손으로 편집하는 모습. 마우스부터 터치펜까지 수많은 장치가 나오고 있지만 사람에게 가장 편한 건 아무래도 맨손이다. MIT의 컴퓨터 공학&인공지능 연구소에서 엑스박스의 모션 컨트롤러인키넥트를 활용해서 손 인식 시스템을 개발하는데 성공했다. 이 시스템은 양손의 손바닥은 물론 개별 손가락의 위치까지도 모두 인식할 수 있을 정도로 정교하다고 한다.

독일의 Evoluce라는 회사는 키넥트로 윈도우 7을 사용하는 모습을 유투브에 올려 화제가 되기도 했다. 자사가 만든 소프트웨어 개발 킷(SDK)을 시연한 것인데, 종전의 것들이 단순히 드라이버 개발에 성공했다는 수준이었다면 에볼루스는 상용화는 물론이고 SDK를 홈페이지에 무료로 공개해 애플리케이션을 만들 수 있게 하는 정도까지 도달했다. 뭐니뭐니해도 이러한 것들을 20만원대의 게임 컨트롤러로 누구나 직접 할 수 있다는 건 다른 어느 것보다도 더 매력적이다.

 

커맨드 & 컨커 시리즈 - 스텔스 탱크
커맨드 & 컨커에서 NOD와 싸울 때 은근히 사람 짜증나게 했던 것 중 하나가 바로 스텔스 탱크다. 보이지 않는 상태로 접근해 갑자기 튀어나오는 유닛으로, 보병도 아닌 전차여서 기습당했을 때의 피해는 더 크다. 이후 레드 얼럿 2에서 등장한 연합군의 미라지 탱크는 나무로 모습을 바꾸어 숨을 수가 있는 유닛이었다. 영국의 대표적 방위산업체인 BAE 시스템스가 공개한 전차용 위장 시스템 어댑티브(Adaptiv)는 야간에 탱크의 눈이 되는 적외선 카메라를 속일 수 있다. 탱크에 장착된 열추적 카메라가 주변의 온도를 실시간으로 취합하고, 외부에 붙은 1,000개의 패널이 똑같은 온도를 내도록 조작하여 적의 눈을 속이는 것이다. 또한 원하는 글씨나 문양도 보이게 할 수 있어 아군 간의 오인 사격도 예방할 수 있다. 영국 국방부는 빠르면 올해안에 실전에 투입할 계획이다.

이스라엘도 비슷한 기술을 내놓았다. 엘틱(Eltic) 사는 열 감지 영상뿐만 아니라 전투차량이 아닌 민간 차량의 영상을 아군 전투차량에 입혀진 특수코팅막에 전시해 영상 내용과 형태를 조작할 수 있는 야간용 투명탱크를 개발했다.블랙 폭스(Black Fox)라고 불리는 이 기술 역시 일단 차량에 장착된 전방 적외선 감시 파노라믹 카메라로 360도 회전하면서 주위를 촬영한다. 획득한 열감지영상을 디지털 신호처리를 통해 차량에 전시할 수 있는 최적화된 영상으로 조작하고, 이 영상을 다중 특수코팅막에 띄워 스텔스 착시를 일으키게 한다. 승무원은 레이저 빔과 피아 식별기를 사용, 전투 식별체계로 작동되는 암호화된 숫자나 패턴을 전시할 수 있게 다중 특수코팅막의 패널을 개별적으로 프로그램 할 수 있다. 예를 들면 차량이 움직일 때 위성·무인기 또는 지상에서의 열영상관측으로부터 전면·측면·상부 등 전 방향에서 최적의 은폐를 유지하기 위해 특수코팅막에 상황에 따라 변화하는 영상과 패턴을 전시한다. 또 주위의 건물·과수원·덤불등의 영상을 적용해 배경과 혼합할 수 있으므로 다른 형상의 물체로 아군 차량을 위장할 수 있다.

 

007 - 수륙양용차
남자가 나이에 상관없이 열광하는 것이 바로 자동차다. 영화에서 신기한물건으로 탄성을 자아내는 대표적인 것이 바로 007의 ‘본드카’가 아닐까. 1977년에 개봉한 ‘나를 사랑한 스파이’에서 제임스 본드의 로터스 에스프리 터보는 잠수함으로 변신했는데, 여기에서 영감을 받아 제작된 자동차가 있다.

스위스의 자동차 튜닝 전문 업체인 린스피드가 2008년 제네바 모터쇼에서 선보인 ‘스쿠바(sQuba)’는 세계 최초의 잠수 자동차다. 차체는 로터스 엘리제를 베이스로 제작된 잠항능력을 가지고 있는 컨셉트카다. 완벽한 방수와 모터를 달고, 지상과 수중을 자유롭게 넘나들 수가 있다. 수심10미터까지 내려갈 수 있고 물위에서 시속 6km/h, 물속에서 시속 3km/h로 운행할 수 있다. 가솔린 엔진 대신 충전식 리튬이온 배터리와 3개의 추진 모터를 사용해 지상에서 시속 120km로 달릴 수 있는 친환경 전기자동차다.

단점이 있다면 오픈카라서 물속에서는 차체후미에 내장된 산소탱크와 연결된 호흡기를 사용해야 한다는 것. 린스피드의 프랭크 M. 린더크네히트 사장은 “차를 오픈카로 설계한 것은 안전상의 이유도 있다. 비상시에 안전하게 탈출할 수 있도록 하기 위해서다. 만약 오픈카가 아니라면 물속에서 차문을 여는 것이 어려울 수도 있기 때문”이라고 말했다. 그러나 차를 오픈카로 설계한 것은 꼭 안전상의 이유 때문만은 아니다. 차를 밀폐시키고 공기로 가득 채우게 되면 차체의 무게는 약 2톤으로 늘어나게 되며 부력 때문에 조종하기도 힘들어진다.

 

연결된 호흡기를 사용해야 한다는 것. 린스피드의 프랭크 M. 린더크네히트 사장은 “차를 오픈카로 설계한 것은 안전상의 이유도 있다. 비상시에 안전하게 탈출할 수 있도록 하기 위해서다. 만약 오픈카가 아니라면 물속에서 차문을 여는 것이 어려울 수도 있기 때문”이라고 말했다. 그러나 차를 오픈카로 설계한 것은 꼭 안전상의 이유 때문만은 아니다. 차를 밀폐시키고 공기로 가득 채우게 되면 차체의 무게는 약 2톤으로 늘어나게 되며 부력 때문에 조종하기도 힘들어진다.

전격Z작전 나이트 라이더의 키트(KITT)
- 무인자동차
운전을 하다가 피곤하거나 졸음이 올 때 ‘누가 운전 좀 대신 해줬으면’하는 생각이 들 때가 있다. 마치 전격Z작전, 혹은 2008년 새로 태어난 나이트 라이더의 ‘키트’처럼 말이다. 대리운전이 있긴 하지만 기다리는 시간도 있는데다가 여러 차례 전화로 위치파악을 해야 하기 때문에 번거롭다. 그런데 대리운전 업계에 사형선고가 될 연구 결과가 나오고 있다. 최근 구글이 운전자 조작 없이 자동차가 스스로 운전을 하는 무인자동차의 개발을 마치고 미국에서 운전면허까지 따냈다고 한다. 일명 ‘구글카’로 불리는 이 차량은 토요타 프리우스를 개조해 구글이 개발한 무인운전기술을 적용한 시험운전차다. 구글카는 비디오카메라, 전파탐지기, 레이저 등을 장착해 주변 차량과 보행자를 감지하면서 달린다. 면허 신청 전에 실험과정에서 이미 37만km를 뛰었다고.

네바다 주 차량관리부는 라스베이거스와 카슨시티의 고속도로에서 시험주행을 감독한 뒤 무인운전 차의 안전성을 확인하고 면허를 허가했다. 무엇보다도 ‘한 눈을 팔지 않아서’ 더 안전했지만 지나치게 조심스레 운전을 하는 통에 주변을 달리는 운전자들이 경적을 울리는 일이 많았다고 한다. 단 자동차 혼자서 운행하는 것은 안 되고 운전석과 조수석에 한 사람씩은 탑승을 해야 한다. 주행 중에 문제가 생기면 운전석에 앉은 사람이 곧바로 직접 운전을 하고, 조수석에 앉은 사람은 스크린을 보면서 위험요소와 교통신호, 정해진 길로 가는지 등을 살펴야 한다. 제너럴 모터스는 무인자동차의 상용화에 앞서 사람과 자동차가 함께 운전을 하는 ‘세미오토’식의 시스템을 내놓을 계획이다. 미국에서는 안전성이 판명되면 2015년에 판매가 시작될 예정이다.

너무 많아 수를 헤아릴 수 없는 작품들
- 레이저포
레이저포는 자고로 남자의 로망이다. 현실의 전장은 탄환과 미사일이 지배하지만 가상현실 속 미래의 병기하면 역시 레이저가 가장 폼 난다. 특히 게임과 영화에서 고도로 기술이 발달한 미래의 전쟁터는 레이저가 아니면 명함을 못 내밀 정도다.

새로운 무기가 나올 때마다 외계인 고문설이 나도는 미국에서 얼마 전레이저포를 탑재한 실험용 항공기가 마지막 비행을 마쳤다. 보잉 사가제작한 YAL-1으로, 747-400F기의 기수에 18톤 무게의 레이저 발사기를 장착해 ICBM(대륙간 탄도 미사일) 요격용으로 개발한 것이다. COIL(Chemical Oxygen Iodine Laser)이라는 이름의 이 발사기는 산소와 요오드 화학반응으로 레이저를 발사하며, 5초 간 방출되는 에너지의 양은 미국 일반 가정이 한 시간 동안 쓰는 양보다도 많다고 한다. 이론적으로는 ICBM 뿐만 아니라 전투기, 순항 미사일, 심지어 저고도 인공위성도 격추할 수 있다. 하지만 개발 목적에 포함되지 않았기 때문에 가능성은 미지수로 남아있다.

퀘이크 시리즈, 트랜스포머 2 등 다수
- 레일건
SF에서 레이저와 쌍벽을 이루는 것이 바로 레일건이다. 특히 퀘이크를 즐겼던 독자들은 레일건으로 쏠쏠한 재미를 보거나 반대로 그 희생양이 된 기억이 있을 것이다. 우주선의 함포에서부터 개인화기까지 참 다양하게 등장하는 레일건. 이걸 진짜로 만드는 사람들이 있다.

레일건은 이름 그대로 고압전류가 흐르는 레일 사이에 발사체를 놓고 전자기력을 이용, 총알이 음속의 몇 배나 되는 빠른 속도로 날아가 목표물을 명중시키는 꿈의 무기다. 현재 쓰이고 있는 총알도 마하 2가 넘긴 하지만 현재 함포용으로 개발되고 있는 레일건의 탄속은 마하 7.5에 달한다. 장약을 사용하지 않지만 포탄의 속도가 너무 빨라 발사 직후 주변 공기와의 마찰로 화염을 뿜는다. 복잡해보이지만 고등학교 때 배운 플레밍의 왼손 법칙에 기초하고 있으며 이론 연구는 1910년대에 시작됐다. 앞서 소개했던 BAE 시스템스가 지난 2월 레일건 시험발사에 성공했다. 초창기 무지막지했던 크기는 이제 군함에 탑재할 수 있을 만큼 작아졌고 발사에 필요한 전력도 핵발전 순양함이 소화해낼 수 있는 정도로 낮추고 있다. 밀리터리 매니아들이 동경하던 그 옛날 거함거포의 시대가 재림할지도 모르겠다.

 

아이언 맨, 터미네이터 - 증강현실 안경
아이언 맨 수트의 놀라운 점 중 하나는 어떠한 물건을 보고 있으면 순식간에 관련 정보가 디스플레이 된다는 것이었다. 차고에 진열된 자동차를 보면 연식과 배기량이 표시된다. 좀 더 거슬러 올라가 1984년작 터미네이터를 보면 아놀드 슈워제네거가 연기한 T-800의 시선에 잡힌 영상에서도 각종 정보가 뜬다. 사람을 보면 키나 성별을 파악해 목표물인 새라코너가 아닌지를 판별하고 물체를 보면 온도와 성분 등이 나온다. 만화로 가면 드래곤볼에서 상대의 전투력을 측정하는 ‘스카우터’가 있다. 구글에서 이러한 기능을 가진 증강현실(Augmented Reality) 안경을 개발하고 있다. '안경 프로젝트'라는 이름으로 불리는 이 안경은 스마트폰에서 구현 중인 증강현실을 옮긴 미래형 헤드업 디스플레이(HUD)다.

유튜브를 통해 공개한 영상에서는 날씨, 오늘 할 일, 친구의 문자 메시지 등을 표시해준다. 전철이 늦게 오는 것을 알려주고 곧바로 다른 경로를 안내하기도 한다. 만나기로 한 친구가 얼만큼 왔는지도 표시된다. 뉴욕타임스에 따르면 이 안경은 안드로이드 운영체제를 기반으로 사용자에게 정보를 전달하기 위한 작은 크기의 화면이 탑재된다. 증강현실을 구현하기 위해 3G, 4G 데이터 통신 기능 및 GPS기능을 가진다. 가격은 250달러에서 650달러 내외로 예상되고 있다.

매트릭스 - 두뇌 다운로드
영화 매트릭스에서 주인공 네오는 훈련 프로그램 안에서 다운로드 만으로 각종 무술을 익힌다. 작전 중 건물 옥상에서 헬리콥터를 발견한 트리니티는 오퍼레이터에게 조종법 다운로드를 요청해 순식간에 파일럿이 된다. 이러한 기술의 토대가 될 만한 연구 결과가 나왔다. 미국 보스턴대학교와 일본 ATR 컴퓨터 신경과학 연구소 합동연구팀이 fMRI(기능성 자기공명영상)을 이용해 대뇌 피질에 자극을 주면 뇌의 행동패턴이 달라져 새로운 기술을 쉽게 습득할 수 있다고 과학전문매체사이언스지를 통해 발표했다.

방법은 이렇다. 축구나 농구 선수를 데려와서 드리블하는 장면을 상상하게 한다. 이 때의 두뇌활동 패턴을 fMRI로 포착한 다음, 신호로 바꾸어 다른 사람의 대뇌 피질에서 시신경 자극을 받는 부분에 자극을 주면 드리블 노하우를 배울 수 있다. 연구팀에서 자원자를 대상으로 시각능력테스트를 한 뒤 테스트를 받지 않은 그룹과 비교해 본 결과, 능력이 크게 향상됐음을 확인했다. 연구를 이끈 보스턴대의 와타나베 타케오 교수는 “어른의 초기 시각영역은 매트릭스에서처럼 다운로드하기에 충분할 정도로 잘 형성되어 있다” 고 말했다. 더불어 연구팀은 “세상에 대한 이해를 바로 잡는 방식으로 사이코패스를 치료할 수 있을 것”이라고도 밝혔다.