SF / 과학 포럼
SF 작품의 가능성은 어떻게 펼쳐질 수 있을까요? 그리고 어떤 상상의 이야기가 가능할까요?
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라노벨이니만큼 그런걸 굳이 신경쓰고 볼건 아니지만 괜히 궁금해서 질문해봅니다.
라노벨 '블랙불릿' 1권 283P~ 중
'1.5킬로에 걸쳐 평행으로 늘어선 두 레일' 을 가진 레일건.
직경 800밀리 이하의 금속 비행체를 아광속까지 가속해 발사할 수 있는 레일건 모듈이다. 라고 하고 있는데요.
궁금한건 이 부분이 아니라
거리 50km 에서 크기가 400미터는 될법한 물체를 수십억 테슬라 볼트로 '사람 팔만한 금속물체'를 가속, 발사해서 맞추는 것이 어려운 일인가요? 작중 주인공은 사격 관제 장치가 작동하지 않는 상태에서 수동으로 발사했습니다만..
물론 여러 상황에 의한 중압감이....
설명만으로는 여러 가지 문제가 많군요. 물론 라노벨이여서겠지만...
CEP라는 말이 있습니다. Circular Error Probable이라고 원형공산오차라고 하는 건데요, 표적에서 해당 거리 내에 포탄이 명중할 확률이 50%라는 뜻입니다. 만약 CEP가 50m라면 포탄의 절반은 표적을 중심으로 한 반지름 50m짜리 원 안에, 나머지 절반은 그 밖 어딘가에 떨어진다는 거죠.
헌데 M777이라고 미 해병대에서 쓰는 155mm 신형 경량 야포가 있는데 25km에서 50~200m의 CEP를 갖습니다. 수치가 일정하지 않은 건 포탄이 떨어지는 각도상 타원형으로 탄착군이 형성되기 때문이고 타원의 짧은 쪽이 50m고 긴 쪽이 200m 지름이라고 생각하시면 됩니다. 다시 말해서 현대 기술로는 50km 거리에서 400m 정도 크기의 정지해 있는 물체를 맞추는 게 그렇게까지 어려운 일은 아니라고 봐야겠죠. 사실 그렇게 먼 거리를 쏘려면 그냥 유도탄을 사용하면 간단해집니다만.
다만 수동으로 발사했다는 게 무슨 말인지는 잘 모르겠지만, 주인공이라서 대충 감으로 쐈다고 한다는 식이라면 그냥 현실에서 절대 불가능한 일이라고 보면 됩니다. 그 정도 거리에서 맞추는 건 스나이퍼가 표적 보고 쏘고 하는 그런 게 아니라 수학의 영역입니다. 장애물도 있기 마련이거니와, 지구는 둥글기 때문에 50킬로미터 밖에 있는 물체는 지평선 저 아래로 사라져 있어서 보고 쏠 수가 없어요. 애초에 보이지가 않는 만큼 곡사로 탄도를 계산해서 쏴야 맞출 수 있지, 아광속에 달할 만큼 빨라서 거의
완벽한 직선으로 날아가는 포탄으론 절대 맞출 수가 없죠. 시야가 훨씬 더 멀리까지 트이는 어디 산 꼭대기에라도 설치했다면 이야기가 달라지지만...
더 큰 문제는 그 레일건인가 하는 물건인데, 아광속까지 가속시킨다는 서술에서는 거기에 드는 천문학적인 에너지(테슬라 볼트라는 단위는 없습니다. 테슬라는 자장 세기의 단위고 볼트는 전압 단위죠.)를 대체 무슨 수로 조달할 것인가와, 대기권 내에서 그런 물체가 아광속으로 날아갈 때 주변과 발사시설에 끼칠 엄청난 파괴력을 생각해볼 때 이미 현실성을 따지는 건 별로 의미가 없다고 할 수 있겠죠. 해당 내용에 대해서는 이거 참조하시고요, 가속 과정만 따져도 매우 비현실적입니다. 가령 상대성 이론을 무시하고 단순 가속도 공식만 쳤을 때...1.5km의 거리에서 광속의 90%로 가속하려면...어디보자...24300000m/s^2의 가속도가 필요하고 이는 지구 중력가속도의 248만 배에 달합니다. 포탄은 발사되는 동안에만도 질량 1g당 2.48톤의 힘을 받는 것이죠.
일반적으로 지구가 평평하다고 했을때, 지평선이나 수평선까지의 거리(2m정도의 신장을 가진 사람에게 있어서)는 5km정도,
아광속의 포탄이 거의 완벽한 직선으로 날아간다고 가정했을때 50km 앞의 목표물을 명중시키기 위해서는 발사지점이 착탄지점에 비해 상당히 고도에 있어 우위를 점하고 있고 장애물이 없어야 하겠지만 완전히 불가능하지는 않을 듯 합니다.
착탄지점의 목표물이 400m정도로 거대하다고 하지만 실제로 고도차에 따라 목표물을 직선으로 겨냥할 수 있는 크기는 생각보다 작을 수도 있겠네요.
지구자전의 영향에 의한 곡선운동 등은 뭐 저도 잘 모릅니다 [퍽!]
...그런데 지구 대기권에서 아광속이라... 그런 물건을 발사해내고 발사시설을 비롯한 주변이 무사할지도 좀 의문이지만...
도대체 그 발사체는 무엇으로 만들어야 목표점까지 무사히 날아갈까.... 싶은 생각도 좀 드네요(웃음)
블랙불릿이라면 아마도 작중의 가상금속인 바라늄으로 만든 탄을 쓰지 않았을까 싶은데...
소설로는 보지 못하고 만화로는 초반만 보았는데... 작중에서 바라늄으로 만든 검이 부러지는 장면이 있었던 듯 한데.... 흐음......;;;;
가속기가 현재로선 가장 강력하고 또 가장 정밀하고 에너지로스 없이(내관 -1승 토르) 가속시킬 수 있는 '레일건 같은 물건' 이라 생각합니다. 아광속이라 ㄷㄷㄷㄷ
음 50킬로 떨어진 표적을 맞추기 위해 아광속으로 물체를 가속시킬 에너지면 차라리 레이저빔을 쏘겠습니다. 목표와 함께 목표 주변을 통채로 구워 버릴 수 있습니다.
소설에서 표현한 아공속 속도면 그정도 거리에서는 중력 영향력은 0에 가까워집니다. 레이저를 쏘는 것이나 다름 없는 관계죠. 다만 지상에서 지상 표적을 맞추었다고 묘사했다면.. 탄도 중력 왜곡같은 오버테크놀로지가 추가되어야 겠군요. 지상에서 지상 표적을 맞출려면 그 거리는 탄도가 아름다운 곡선을 그리며 떨어져야 합니다. 아니면 주인공이 공중에 있어야 합니다.
그걸 모두 떠나서 아광속으로 가속된 탄두라면, 무게가 어떠하든 그거 자체가 아무리 낮게 잡아도 핵탄두급 위력입니다. 굳히 목표를 명중시킬 필요는 없습니다.
50km 거리의 400 m 물체라면..
50m 거리의 0.4m 물체랑 비슷한 난이도를 갖느냐 하면..
그건 아닌 듯 싶네요.
일단 지상 - 지상 표적인 경우 사로에서는 안 보이고, 아광속으로 쏜다는 이야기는 직사로 갈긴다는 이야길테니까..
곡사로 쏴야 합니다. 곡사로 쏜다는 건 제한 속도가 존재한다는 이야기일 거고
그렇게 되면 고속 발사시 무시했어도 좋았을 여러가지 것들의 영향을 받습니다.
지형지물, 지구자전, 풍향, 대기상태....
물론. 소총을 쏴 보신 분들은 아시겠지만 조준자를 잘 겨누고 쏘면 소총으로 50m 거리에서 40cm 표적은 잘~ 하면
맞춤직 하죠. 한방에 맞출 수 있어! 라고 자신하기는 쉽지 않을 수 있지만 특수한 스나이핑 훈련을 받지 않았어도
그 정도는 맞출 수 있다로 밥내기 정도는 할 수 있을 거에요.
250m엎드려 쏴 사격 표적자가 1m 정도 될 겁니다.
그거보다 두배정도 큰 사이즈니까요. 탄착군 형성이 어느 정도 안에 들어가는 무기라면
충분히 쏴서 맞출 수 있을 거에요. (영점 잡을 기회만 준다면 말이죠.)
제대로 된 시각 조준이 가능한 경우라면.. 보이는 선에 놓고 풀 파워로 땅겨 버리면 될지도 모르죠.
문제는 지상 - 지상 곡사에요. 이 상황이 되면..
완전히 다른 이야기가 됩니다.
힘-거리-각도-지구자전-대기움직임....
포탄을 엉뚱한데 떨구는 요소들은 아주 많습니다.
포트리스 게임의 달인이라면 맞출 수 있을지도 모르지만...
암만 수학 잘해도 영점사격 없이 타격하는 건 어려울 것 같네요.
맞을때까지 갈기는 수 밖에요.
만약 경험과 지식이 없는 주인공이 다른 보정기능 없이 한방에 쏴서 맞췄다면 주인공 버프 + 작가 버프 = 신의 은총 = 기적
...인 것 같네요.
곡사로 쏜다면...사거리 50km에 400미터 면적에 아광속포탄을 떨어뜨린다고 볼 때, 수직에 가까운 고사계로 발사한 후 포탄은 우주로 바이바이네요. 한변의 길이가 50km짜리 대평원이라면 모르겠으나;;;
레일건을 쏴더라도 쏘는 순간의 반동을 통제하지 않으면 생각보다 명중률이 떨어집니다.
소총을 레일건이라고 생각하시면 쉽습니다.
제대로 자세잡지 않고 쏘면 가까운 거리의 목표물이 빗나가듯 레일건도 제대로 통제하지 않으면 명중률이 떨어집니다.
50km이면 조금이라도 각이 틀리면 크게 빗나갈 수도 있습니다.