멀쩡한 헐크 바지, 엄청난 토르 망치 '가능할까?'
멀쩡한 헐크 바지, 엄청난 토르 망치 '가능할까?'
  • 이웃집과학자
  • 승인 2017.11.03 16:07
  • 조회수 4556
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*스포 주의*
<토르: 라그나로크> 의 내용이 살짝 담겨 있습니다.

 

최근 토르 3편 : 라크나로크가 국내에도 개봉했습니다. <이웃집과학자>도 개봉 첫날 영화관을 방문했습니다. 영화는 토르가 그의 고향 아스가르드가 아닌 다른 어딘가에서 갇혀있는 모습으로 시작합니다. 영화 중반에는 외계의 격투장에서 친구인 헐크와 대결하기도 하죠.

 

 

헐크와의 대결이 문제가 아닙니다. 제목인 라그나로크는 토르 고향인 아스가르드의 멸망을 의미합니다. 아스가르드는 엄청나게 강력한 빌런 '헬라'와 싸웁니다. 새로운 캐리터들고 등장하는데요. 그랜드 마스터, 발키리, 스커지 등 입니다.

 

출처: Marvel Studios
출처: Marvel Studios

제가 말하고자 하는 건 영화의 미장센이나 촬영 기법 혹은 시나리오 등이 아닙니다. 다만 영화를 과학적인 면으로 보는 거죠. 

 

일단 슈퍼 히어로들의 가공할 만한 능력을 인정하고 시작하겠습니다. 그리고 뒤따라 오는 어마어마한 숫자를 보여드리려고 합니다.

 

헐크 바지는 버틸 수 있는가?

 

헐크 바지... 가능? 출처: 마블
헐크 바지... 가능? 출처: 마블

배너박사가 헐크로 변함에도 불구하고 헐크의 바지는 좀 찢어질 뿐 착용이 지속되는 것을 보실 수 있습니다. 반대로 헐크로 인해 늘어난 바지를 배너 박사가 여전히 착용하는 경우도 있습니다. 우리가 입는 일반적인 바지로 이것이 가능할까요?

 

첫 번째 계산을 해봅시다. 바지가 얼마큼 늘어나야 할까요? 영화에서 헐크의 키가 약 259cm라고 합니다. 그리고 아주 딱딱한 근육질 몸매죠. 마블유니버스에서 배너박사를 연기하고 있는 배우의 실제 키는 175cm라고 합니다. 일반 남성의 허리 정면 길이는 40cm정도입니다. 반면 헐크는 약 70cm죠.

 

출처: Marvel Studios/Michael Milford
출처: Marvel Studios/Michael Milford

그렇다면 배너 박사가 헐크로 변할 때 키는 약 1.46배 커지고 허리는 1.75배가 커지는 셈입니다. 키보다는 허리나 허벅지의 둘레가 더 중요할 수 있으므로 바지가 75% 이상 늘어나야 헐크로 변한 배너박사가 여전히 바지를 입고 있을 수 있다는 결론에 도달합니다.

 

청바지의 신축성을 정확하게 알기는 힘들다고 합니다. 패션을 다루는 웹사이트 한 곳에서는 일반적인 청바지가 4%정도 신축성을 가지고 있다고 합니다. 관련 연구가 하나 있었다고 전해지는데 여러 번 세탁을 거친 경우 청바지가 34%까지 늘어났다고 합니다. 앞서 75% 이상 늘어나야 한다고 했는데, 34%는 턱없이 부족합니다. 즉, 일반적인 청바지로는 헐크로 변신할 때 몸 부피의 팽창을 견딜 수가 없습니다.

 

대표적인 스판덱스 소재 바지(레깅스). 출처: 포토리아
대표적인 스판덱스 소재 바지(레깅스). 출처: 포토리아

스판덱스 소재를 이용한다면 가능할 수 있습니다. 스판덱스는 100% 늘어날 수 있기 때문입니다. 그리고 본래 크기로 돌아옵니다. 만약 배너박사가 패션에 상관 없이 스판덱스 바지룰 입니다면 크게 문제될 것은 없어 보입니다.

 

묠니르(Mjölnir) 부르기

 

토르(Thor)는 망치를 가지고 다니죠. 망치라고 하니까 좀 없어 보입니다. 망치의 이름은 묠니르(Mjölnir)라고 합니다. 영화에서 헬라에게 집어던져졌다가 아주 박살이 나는 아이템입니다. 물리학을 동원해서 토르가 묠니르를 던저 다시 잡는데 어떤 일이 발생할지 알아보도록 하겠습니다.

 

토르가 묠니르를 적에게 던지고 다시 받을 때 가속도가 지구 중력 가속도(9.8m/s2)보다 클 겁니다. 그렇지 않으면 땅으로 떨어지겠죠. 중력 가속도보다 두 배(20ms2) 정도 크고 100m 정도 날아갔다가 다시 돌아온다고 가정해봅시다.  

 

질량을 가진 두 물체 사이의 가속도는 다음과 같습니다.

가속도 = 중력상수 x 큰 물체의 질량 / 두 물체의 거리 제곱

이 식을 큰 물체의 질량으로 나타내면

큰 물체의 질량 = 가속도 x 두 물체의 거리 제곱/ 중력 상수

가 됩니다.

 

위 상수를 이용해서 계산을 해보면

토르의 질량 = (20 x 10^2) / (6.673 x 10^-11) = 3,000,000,000,000,000kg

 

엄청난 무게입니다. 이 총량은 대서양 전체의 무게와 맞먹죠. 대서양은 넓은 지역에 분포하지만 토르 한 명은 아주 좁은 공간에 밀도가 높게 존재해야만 묠니르가 토르에게 돌아올 수 있습니다. 둘 사이 물리 법칙을 깨는 다른 힘이 존재하지 않는다면 말이죠. 

 

물론 토르가 저 밀도를 가지고 지구 표면 한쪽에 존재하고 있다면 주변 환경이 모두 파괴돼야 할 겁니다.

 

토르 VS 헐크 : 누가 이길까?

 

누가 이길까? 출처: youtube
누가 이길까? 출처: youtube

영화에서 이 질문에 대한 대략의 답이 나오긴 했습니다. 그러나 토르와 헐크의 팬들은 "누가 이기나?"라는 질문 자체에 여전히 동의 하지 못합니다. 영화와 만화 원작에서 비기는 것으로 간주되는데 토르도 강화된 버전의 토르가 존재하고 헐크도 거의 무한대의 힘을 갖는 헐크 버전이 있기 때문에 논란만 커집니다.

 

영화에서 나온 장면 하나만 보도록 하겠습니다. 검투 경기장에서 토르는 자신보다 훨씬 거대한 헐크를 들어 던지는데요. 헐크도 정해진 몸무게가 있을 겁니다. 세계에서 가장 큰 보디빌더는 빅 라미(Mamdouh Elssbiay)입니다. 키 178cm에 몸무게 144kg 입니다.

 

빅 라미 144kg이래요. 출처: MLBPARK
빅 라미 144kg이래요. 출처: MLBPARK

앞서 언급한대로 헐크의 키는 259cm입니다. 대략적으로 헐크의 몸무게를 추정해보면 444kg 정도가 나옵니다. 아래 식이 몸무게 구하는 방법입니다.

 

헐크 몸무게 = 보디빌더 몸무게 x (259/178)^3

 

마블 원작에서는 헐크의 몸무게가 408~635kg로 설정돼 있습니다. 우리가 계산한 것이 얼추 맞네요. 토르가 펀치 한 방으로 헐크를 50m 위로 날리려면 헐크를 초속 83.33m/s로 이동시킬 수 있는 에너지를 전달해야 합니다. 

 

둘 사이에 완벽히 에너지가 전달된다는 가정을 해봅시다. 그래야 계산이 간단하니까요. 현실에서는 토르가 펀치 날리면서 에너지가 완벽히 전달되지는 않습니다. 자, 그럼 토르가 헐크에게 전달해야 하는 에너지를 계산해보겠습니다.

 

헐크 운동 에너지 = 1/2 x 헐크 질량 x 헐크 날아가는 속도^2
= 0.5 × 444 × 83.33^2
= 1,540,000 joules

 

사람의 펀치는 펀치의 세기, 손의 크기 그리고 얼마나 훈련됐는지에 따라 변동이 큽니다. 그러나 계산으로 나온 수치는 인간 힘의 수백배를 넘는군요.

 

뭐, 토르는 신이라서 인간보다 10,000배가 더 큰 에너지를 가지고 있다고 가정합시다. 운동량 측면에서 봤을 때 헐크에게 강력한 펀치를 날린 토르가 자신도 뒤로 튕기는 것을 방지하기 위해서는 토르 자신의 몸무게가 엄청나거나 아니면 운동량 보존 법칙을 초월해야 할 것입니다.

 

이웃집과학자가 관람한 토르 

 

라그나로크 영화는 재미 있었습니다. 토르 시리즈 중 단연 최고였죠. 게다가 레드제플린의 Immigrant song까지 완벽하게 영화와 잘 어우러졌습니다. 위 가정과 계산들은 단지 재미로 봐주시면 감사하겠습니다.

 

광고성 기사가 아님을 강력히 밝힙니다. 물론, 광고 요청은 항상 열려있습니다.

 

Michael Milford, Professor, Queensland University of Technology and Juxi Leitner, Research Fellow, Robotics & AI, Queensland University of Technology의 원문을 참조했습니다.

 

이웃집과학자(ceo@scientist.town)

박연수 에디터(flowers1774@scientist.town)


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