나노머신은 에너지와 자원만 있으면 다양한 물질을 즉시 건설할 수 있을것이라 생각합니다.

각종 충격, 열기, 냉기, 방사선, 전자기파 등의 외적 요인을 견디기 적절한 메타물질들을 즉석으로 건설할 수도 있고,

애초에 사람의 피부처럼 슈트등의 외피를 그러한 메타물질로 구성한다면 어떨까 생각합니다.

나노머신에 대해 토론하시는 분들은 대체로 나노머신이 개별적이고 인간의 피하세포 하나를 때어다 덩그러니 놓아둔 무기력한 개체로 연상하시는 분들이 더러 계신 것 같더군요.

저의 공상물에선 기계이지만 지극히 유기적으로 움직일 수 있는 나노머신들이(나노 디바이스) 인간의 피부나 안구, 치아, 각종 장기들 처럼

고유의 역할을 수행할 수 있는 조직을 구성하여 다양한 환경에 적응할 수 있는 것으로 묘사하고 있습니다.

최근 읽히고 있는 이세계 판타지 중 하나인 '저, 능력은 평균치로 해달라고 말했잖아요!'도 작중의 마법 현상과 초자연 현상을 고등문명이 그 세계에 남겨 놓고 간 나노머신들의 작동 결과라고 설명하고 있긴 하죠. 

무궁무진 합니다. 이미 오래전부터 인공지능 나노머신의 의한 재해 시나리오도 제시되어왔죠 (그레이구)

크틀루 신화의 쇼거스 SF판 이야기도 가능하겠죠. 

그 작은 나노머신에 복잡한 명령수행이 가능하도록 회로를 직접하기 보다는, 나노머신에는 최소한의 물질교환이나 대사기능이나 구조형성 기능만

해놓고 관제탑에 해당하는 장치에서 초고도의 작업명령만 내리면 되지 않을까 그런생각이 드네요, 

요즈음에도 초소형드론으로 관제명령을 통해서 복잡한 비행대형을 유지하거나, 그 아이디어에서 발전하면 드론들이 서로 로봇팔을 이어서

하나의 군체의 움직임을 해낼수도 있고요 

그렇게되면 나노머신이 함유된 소재장갑을 무장한 전투에서는 나노머신의 명령권을 경쟁 획득하는 싸움으로 이어질수도 있습니다.

도시같은데에서 환경유지용으로 사용할레벨이면 테라포밍에 쓰일 수도 있네요 

나노머신 자체가 너무 치트키로 사용되고 있죠.

실제 나노머신은 한계가 명확한데 지금 창작물에 나오는 수준들은 그냥 마법이라고 봐야죠.

나노머신

그냥 말 그대로 나노 단위 크기의 기계입니다..

고작 그것뿐인데 여기에 뭔가 더 특별한 약점이나 단점따위는 없습니다.

물론 어떻게 만들었느냐?에 따라서 천차만별로 다르겠으나 

'마이크로' 단위에선 약점이없다가

'나노'단위에 딱 들어선 기계장치는 무슨 선천적으로 뭐에 약하다던가 하는 스테이터스가 붙는건 아니죠..

물론 장치 하나하나가 나노단위인 만큼 그만큼 섬세한 부품들이겠지만

그만큼 전체적인 완성도가 세밀한 작품이 된다는것이죠

결국 어떻게 만드느냐에 따라 전부 다른겁니다.

그냥 아주 세부적인 기계장치들의 크기가 그만큼 작다뿐이지

나노머신으로 만든 인간과 그냥 쌩 오리지널 인간이 있다면

그냥 나노머신으로 만든 인간이 보편적으로 할수있는일이 더 많아질뿐이죠

열,냉기 등등의 물리력에 취약하다라... 그렇다면 이것에 해당안되는게 존재하기는 한가요?

그냥 분자적 구속력을 풀어버릴수 있는 힘이면 풀어지는것일뿐 특별히 더 약하다 하긴 힘들죠

emp에 약하다라..

그냥 emp는 일종의 방사선입니다.

태양에서 나오는 빛이건 emp건 그냥 차이는 딱하나입니다.

'출력' 이거 딱 하나 차이나는겁니다.

무슨 게임에서 기계몹 잡을땐 전기속성 탄환을 쓰면 200% 추가데미지가 들어간다~ 이런게 아니고..

그냥 인간이건 기계건 정말 강력한 출력의 방사선에 쬐이면

그냥 소멸해버립니다.

핵의 피폭지대라던가 하는 식으로 생겨난 잔류물질들이 만드는 방사선은

위의 순수한 에너지로 소멸시키는 것보다는 출력이 까마득하게 낮습니다.

그래서 사람이건 기계건 맞아도 즉시 뒈짖 하진 않는겁니다.

다만 그 하전입자 개개의 것들은 인체를 투과할정도로 작은 파장이고 

인간의 유전자사슬을 충분히 부술수있는 출력을 갖고있기에

이런 매우매우 약한 방사선에 피폭되었다면 아주 서서히 죽어가는겁니다.

여기서 emp는 후자에 가깝고

보통 emp가 인간은 못죽이는데 기계만 골라서 죽이는

선별적 사살무기 같이 보이는 이유는

그냥 전자회로가 인간보다 더 전자기적인 저항이나 전류도 등에서 더 뛰어나며 더 섬세한 기계라 아주 조금만 피해를 입어도 전체가 작동을 못하기때문에

인간은 별 피해를 입지 못하는 출력의 emp가 기계만 골라죽이는것 처럼 보일뿐이죠

이게 기계만의 기계라면 어쩔수 없는 특성인가?\

그럴리가 있을턱이 없겠죠?

인간이건 기계건 그냥 똑같은 기계장치일 뿐입니다.

어짜피 근본은 같은 페르미온 기반 업다운 쿼크로 만들어진 구조물일 뿐이니 그럴리가 없죠

그냥 인간이 기계보다 emp등에 덜 피해를 입는건 그냥 인간 자체가 그만큼 덜 섬세하고

그만큼 전기전도에 둔감하기때문입니다.

벌써 가장 쉬운답이 나오네요

emp를 막으려면 그냥 둔감함 절연성 외피만 덮어도 바로 해결됩니다.

물론 나노단위의 기계를 다루는데 고작 그런 시시한 기술만이 적용될리가 없죠

애초에 분자가 열에 강하고 약하고, 물리적 충격에 강하고 약하고, 등의 값을 갖는건 순전히 원자,분자간에 작용하는 전자기력에 의거합니다.

기체는 왜 만져지지도 않고 없는듯 하고, 액체는 왜 휘저을수 있고 어떤건 점성도 있으며, 왜 금속은 튼튼하고 개중엔 훨씬 튼튼한게 있나?

이것들을 결정하는게 근본적으로 원자,분자간의 전기적 인력 때문이고

현재 그에 관한 기술도 개발되는 중이긴하죠

현재 상용화 된걸론 햅틱 테크놀로지가 있겠네요

왜 단백질, 단백질로된 가슴은 부드럽지?

그건 '가슴'이라는게 갖는 고유의 패러미터인가? '파인만의 베타원리'에 의해 모든것은 서로 접촉 자체가 불가능한데?

또 그런 정보는 전부 촉각일뿐이고 뇌에서 처리되는 정보일뿐인데?

그냥 장갑장치에서 특정 전압을 손에 가해주면 전부 구현가능하죠 이미 가능하고 제품까지 시중에 퍼지기 시작했고

아직 나노기술의 초입이라 실리콘기반의 반도체정도나 양산화된 시점이라 그렇지 

조금만 더 숙련되면 나노기술을 더 섬세하게 다룰수 있을겁니다.

그중엔 고작 방사선따위에 대한 처리가 안될이유가 없죠

다시한번 '나노머신'은 그냥 말 그대로 나노 단위 크기의 기계입니다.

뭐든 나노단위로 크기가 작은 모종의 기계비슷한것들은 그냥 전부 나노머신인거죠

그럼 정작 중요한건 나노머신이냐? 가 아니라

그 나노머신이 어떤 구조체로 짜여져있는가? 일수밖에 없습니다.

그리고 그에 대한 해답도 진작에 나와있죠

'메타물질' 이죠

자연계에 존재하지 않는 물질들이 통틀어 메타물질이라 할수 있겠으나

현재 메타물질 이라 불리는 것들은 구체적으로 '모든 전자기력,파장 등을 조작할수 있는' 것을 정의합니다.

그리고 우리가 아는 전자기력은 말 안하셔도 알겁니다.

대개 우리가 영향받는 에너지는 전자기력과 중력 단 둘뿐이고

우리가 사용하는 에너지,우리에게 영향을 줄수있는 에너지는 거의 전부가 광자로써 매개되는 '전자기력'이니까요

그냥 거의 모든것에 대항할수있는 구조체나 마찬가지죠

구조는 아주 간단하게 이야기 하자면(구체적인건 저도 알수가 없고 각자 다를것이기에)

물체 내부에 아주 작은 거을들을 무수하게 배열한것이라 보시면 됩니다.

빛이 물체의 표면을 뚫고 들어와도 물체 내부에있는 매우 많은 거울들이 빛을 내부에서 순환계를 구성하면 에너지저장장치가 되는거고

뒤족으로 절묘하게 뺄수있으며, 이것이 모든 각도에서 가능할경우 투명망토가 되는거죠

그냥 무궁무진 합니다.

물론 메타물질은 반사하려는 전자기파의 파장보다 더 작은 물리적 구조체를 만들수 있어야 하기에

일단 현실적으론 x선 파장 이내의 빛에 대해선 면역을 하기 힘들긴 하겠지만

그 이전에 감마선 대역까지 100%에 가까운 반사거울을 개발할수 있다면 이걸 사용하는 식으로 해결할수도 있는 일이고

극히 최근엔 표준모형에 들어가있지 않은 소립자들이 대거 양자컴퓨터니 뭐니 하면서 여러곳에 이용되기 시작했고

상상으로만 가능했던 업다운같은 페르미온 쿼크에 기반하지 않는 전혀다른 소립자들로 '물체'를 만들수 있을 가능성이 조명되기 시작했죠

뭐 이것도 저것도 안된다 하면 무식한방법으로

그냥 중성자별처럼 물체를 한없이 압축해서 원자내부의 빈공간을 다 지워버리는 방법으로 매우 작은 구조체를 만들수있는 방법도 있기는 하겠죠..

그리고 메타물질 말고도

최근 그래핀의 매우 많은 다용도 분야에 사용될수있는 성질이 조명받아서

원래는 2060년경 쯤 가능할까 예측되던 상온초전도체가

그래핀을 사용한 몇가지 형태에 의하면 그래핀에서도 상온초전도체를 구현할수 있을 가능성이 조명되면서

아마 빠르면 2030년 정도에 상온 초전도체가 나올수도 있지 않을까 싶습니다.

그리고

https://www.nature.com/articles/s41586-020-2801-z

3일전 나온 기사인데 지구 대기압의 260만배의 기압하에서라는 조건이 좀 문제지만

섭시 15도의 상온에서 초전도현상을 보이는 상온 초전도체가 등장한지라

예상보다도 더 빠를수도 있을 전망이 보입니다.

여튼 상온초전도체는 왜또 언급했냐면

초전도체도 메타물질과 비슷한 역할을 할수있기때문이죠

물론 메타물질을 에너지제어 측면이 더 강하지만

초전도체는 효율이나 기타부분에선 메타물질보다 나을것으로 보입니다.

일단 가장 단순하게 메타물질은 매우 강력한 에너지를 그런식으로 순환계를 만들어 제어하기엔 폭발의 우려가 큰데

당장 초전도체를 이용한 진공플라이휠 방식 에너지 저장장치는 

진공에 디스크 하나 띄워놓고 그걸 자기장으로 회전시키는

비 접촉 방식인지라 에너지 저장효율과 안정성 측면에서도 이쪽이 더 낫다고 보여지네요

물론 초전도 현상이 온도는 물론 전압등의 조건도 유지해야 유지되는 것이긴 하지만

여튼 '나노머신' 이라는건 단순히 크기가 작은것을 기준으로 잡은것입니다.

정작 중요한 내용물이 뭐냐에 따라 그냥 말 그대로 천차만별이니 뭐라 섯불리 단정짓긴 힘들죠

그래핀으로 만든 구조체는 매우 튼튼할것이고 쓰래기로 만든 구조체면 쓰래기가 될것이니

그래도 두께가 나노단위에 들어서면 갖는 특징들이 좋은게 매우 많아서 기본적으로 튼튼한둥 좋은 성격을 띄는게 많습니다

그러니 나노공학 연구하는거죠

그리고 메타물질이나 초전도체는 아직 모르는게 너무 많은 분야입니다.

사실 '나노머신'은 메타물질 기술이 본체라고 봐야할수준인데

아직 극초기 단계라 정확이 어디까지 이용될진 모르나 '모든 전자기적,파장을 회절 반사 등이 가능한'것이 기본 베이스 인지라

사실상 상상할수 있는 거의 모든곳엔 쓰일거라 봅니다.

현재는 주로 차세대 음향기기,카메라,투명망토에 관련에서 한창 연구되고 있습니다.

투명망토야 워낙 옛날부터 나온 이야기지만, 음향기기관련은 좀 의외라 보실수 있겠으나, 음파가 보통 전자기파보단 파장이 훨씬 큽니다.

가시광조차 주파수가 수백나노미터 단위인데 음파는 끽해야 만단위이니 메타물질 기술을 본격적으로 연구하기 위한 시작점으로썬 매우 유용한 분야이죠 시장성도 좋고

메타물질도 이게 무슨 특정 원자를 가지고 이야기하는게 아니라 구조체를 어떻게 만들었냐? 어떤식으로 작동하냐?에 관한것인지라

가능성은 무궁무진하고

똑같이 초전도성 하나만으로도 무궁무진한 가능성이 존재하는 초전도체도 같이 조합되서 쓰이겠죠

탄소기반 단원자기반 분자구조인 그래핀조차

상용화가 늦어지고 연구가 길어지는 이유가 그래핀이 의외로 종류가 매우 많고 배치에따라 '마법각도'라는 기이한 조합도 가능하고

불순물이 얼마나 섞여있냐에 따라서도 특성이 천차만별로 바뀝니다.

딸랑 탄소만으로 구성ㄷ괸 그래핀조차 튼튼하기론 비할게 거의없고 조합식도 무궁무진한데

그런것들로 만들어지는 메타물질은 더더욱 가능성이 창창하겠죠

그리고 그래핀같은 단원자 기반 물체가 튼튼한 이유는 

이론적으로 물체 내의 모든 원자가 완벽한구조로 배열되있다면 물리적으로 그 물체를 부술수있는 방법은 없습니다.

이럴경우 메타물질이나 초전도체와 비슷하게 전자기력으로 전해지는 열/에너지가 그 물체의 원자를 무시하고 투과하게되기때문에 그렇다고 하는데

이는 이론수준에서 가능하지 현실적으로 물체에 불순물이 안낄수가 없으므로 힘들다지만

그래핀 정도되면 아무리 불순물이 섞여도 다른 현대기술로 만든 강철봉등의 금속막대에 비하면 불순물이 훨씬 적다는 이야기가 되겠죠

그래서 솔직히 메타물질관련 기술이 연구되지 않고 나노배열 기술만 연구되어도

나노머신은 끔찍할 정도의 물리적 튼튼함을(열에너지건 뭐건 모든종류의 에너지특성에서) 가질것으로 보이네요

솔직히 이정도만 되도 블랙홀에 집어넣어도 특이점에 도달하기전에 끄집어 내는게 가능하다면 있다면 멀쩡할수도 있을 레벨이라 봅니다.

그외에도 화끈하게 좀더 멀리 보자면 모노폴/자기홀극을 발견하고 이를 이용해서 자성물질에서 자성을 재배치 시킬수 있다면

그래핀보다 수백만배 이상의 전기적 인력,척력을 가질수 있다고 하는지라

이것도 나노구조물에 쓰인다면 뭐..

여튼 이런식으로 나노머신이라는건 굉장히 포관적인 용어인지라 어떤식으로 만들었냐에 따라 다른데

솔직히 판타지에서 나오는 마법정도는 나노머신만 있어도 다 구현할수 있을 레벨이라 봅니다.

마나=대기중의 충전된 나노머신

파이어볼=나노머신을 조작해 특정지점에 산소와 탄소결합을 함

메테오=근처에 준비된 운석을 떨굼

배리어=요격장치

오러블레이드=칼날의 전기적인력을 강화,세부조작해서 경도,강도등의 패러미터를 끌어올리거나 그냥 튼튼한 나노소재로 덮어버리거나

등등 애지간한건 다 충분히 구현가능하다 봅니다...

물론 옛날의 DnD 같은게 아니라 

요즘의 판타지에선 앞뒤 구분도 없이 공간전이니 블랙홀이니 하는걸 너무 쉽게 여기는데

솔직히 코스트만 클뿐 다 가능하잖아요? 현대물리학적으로도 다 가능한 것들인데