단분자 커터

Monomolecular Wire / Monowire (실 형태일 경우)
Monomolecular Blade (칼날 형태일 경우)

1 무기의 일종

1.1 개요

단분자(單分子)를 사용하는 무기이다. 단분자란, 분자 하나 두께정도만 접촉하는 것으로, 이 방식을 사용한다면 분자 레벨로 얇은 날을 이용해 분자의 결합부분을 베어낼 수 있을 뿐만 아니라 어떻게 다루느냐에 따라서는 그것을 넘어서서 이론상 어떠한 물질도 강도에 관계없이 벨 수 있다고 한다(압력의 정의를 생각해 보자)[1][2] . 더군다나 두께가 너무도 얇기때문에, 와이어 형태의 것은 실질적으로 눈에 보이지 않는다는 부수적 이점 또한 있다.

1.2 두께

다만 사용되는 참격용의 날이 분자 레벨로 얇아야 한다는 난점이 존재하기에(칼날의 끝 자체가 단분자이더라도 검신이 두꺼우면 그 마찰로 효과가 급격히 사라진다.), 현재의 기술로는 단분자 커터를 제조할 수가 없다. 존재 가능성 자체는 접어두고라도, 실제로 단분자 와이어가 존재한다면, 반 데르 발스 힘에 의해 접촉 직후 단분자 날과 물질이 결합하거나, 절단된 부위가 서로 인력에 의해 도로 붙어버려서 사실상 효과가 없어질 가능성이 매우 높기도 하고. 잘리더라도 표면이 더러워지기 전에 냅다 갖다붙이면 도로 붙어버릴 수 있는 것이다.

검신 두께에 의한 문제를 해결하기 위해서 흔히 사용되는 설정은 크게 두 가지로, 날 전체를 분자레벨로 얇게 만드는 방법[3]과 날 표면의 마찰계수를 0에 가깝게 매끄럽도록 만들어서(그게 가능한지는 제쳐두고) 칼날의 끝만이 단분자이고 검신이 두껍더라도 마찰로 인해 효과가 급격히 사라지는 문제가 없도록 하는 방법이 구상되고 있는 것 같다.

칼날의 두께가 어느정도 있는 일반 도검이라도, 칼날의 끝 자체가 단분자일 수 있다면 충분히 위력적이긴 할 것이다. 숫돌로 날을 가는 것은 칼날의 끝을 좀 더 예리하게 깎아내는 것인데, 그렇게 잘 세운 날도 현미경으로 자세히 보면 엄청나게 무디고, 울퉁불퉁하다. 이 차원을 넘어서서 칼날 끝이 분자 수준에서 정렬시킬 수 있다면 놀라운 예리함을 발휘할 수 있을 것이다. 더불어 검신의 두께 덕분에 자연히 상처를 가르고 찢어버리게 되니, 반데르발스 힘에 의한 접합 가능성도 무마할 수 있다. 조금 더 나아가자면 단분자 날 자체가 상처를 구워버리도록 저항이나 전기에 의한 고열을 발하거나, 상처를 어떻게든 벌려놓는 구조를 갖춘다면 반데르발스 힘에 의한 문제를 해결할 수 있다.

1.3 재료

현실 세계에서 만들어진 것 중 이런 칼날에 가장 가까운 것은 흑요석으로 된 수술칼이다.[4] 흑요석의 절삭성을 이용해 보기 위해 실험적으로 제작되었는데, 금속과 달리 기계적인 가공을 해도 원자의 결정 구조가 흐트러지지 않아서 칼날 끝부분을 아주 날카롭게 만들 수 있다. 제작된 칼은 두께를 3 나노미터까지 줄일 수 있었다. 흑요석은 화산에서 생산되는 천연 석영 결정이라, 칼날이 주된 구성요소인 이산화규소(SiO2)의 단위 격자 6개 길이밖에 안될 정도로 아주 얇다. 덕분에 절개시 칼날이 세포 사이를 미끄러져들어가서 조직 손상이 최소화된다는 이점이 있다. FDA의 허가가 없어 인간을 수술하는데는 사용할 수 없지만 동물 실험에 사용했을 때 수술 후 회복 기간이 현저하게 짧아졌다는 논문이 발표되고 있다.

흑요석은 불순물과 냉각과정으로 인해 비정질 및 색상을 띠게 된 일종의 석영유리이므로 석영이 좀 더 적절한 소재가 될 것이라는 서술이 있었는데, 결정구조의 화합물은 불순물과 냉각 과정 때문에 쪼개짐의 성질이 달라지기도 한다. 이런 칼날을 석영 칼날이라고 부르지 않고 흑요석 칼날이라고 부르는 것을 보면 석영은 이에 적합하지 않을 확률이 높다. 다른 근거로, 킬로그램 원기 제작 후보로 제안되는 것 중 하나가 이산화규소 단결정으로 만들어진 원자 단위의 완전구체라는 것도 서술되어 있었는데 이 구체는 아보가드로 프로젝트에서 제안 된 것으로 이산화규소 단결정이 아닌 규소(실리콘) 단결정이다.

또한 구조강도에 연연하지 않는다면 금처럼 연성이 높고 질긴 물질을 이용해 기계적 가공만으로 수 개 원자 두께의 피막을 아주 얇게 만들 수 있다. 물론 이 경우 무기로서의 효용성은 없기 때문에, 탄소 나노튜브 같은 물질의 사용이 제안되고 있다.

1.4 창작물에서

사실, 이 개념을 구상한 존 브런너나 윌리엄 깁슨 등의 SF 작가들은 탄소 나노튜브 등으로 만든 단분자 와이어의 형태를 주로 취급했다. 도검 형태로 만드는 것은 비교적 근래의 일. 실제로 검신을 구성하기 위해 어느정도 두께가 있을 수 밖에 없는 도검에 비해, 와이어 쪽이 더 그럴듯하게 보이기는 한다. 엄지손가락이 사실은 떼어낼 수 있는 사이보그 신체이고 손과 엄지 사이에 단분자 와이어가 연결돼 있어 이로 절단하거나 가롯테처럼 목을 조르는 무기로 쓰는 것이 클리셰. 총몽에서도 튠드 버전 갈리의 보조무기 중 하나로 단분자 와이어가 등장했다.

이후 SF계열에서 널리 등장하면서 만화나 게임 등의 창작물에서도 이를 차용하게 되었다. 만화의 경우 블랙캣, 죽음이 두 사람을 갈라놓을 때까지가 대표적.

1.4.1 예시

  • 죠죠의 기묘한 모험의 2부 전투조류의 최종보스인 카즈의 모드(유법)인 매직 핫 슈퍼나이프 휘재활도 역시 단분자 커터에 해당한다. 다만 전체적인 매커니즘은 풀 메탈 패닉의 단분자 커터와 동일하다. [5]
  • Warhammer 40,000에서는 주로 엘다들이 사용하는 무기류로 나온다. 대표적인 것이 단분자 급으로 얇은 디스크를 발사하는 슈리켄 무기. 다크 엘다는 단분자로 된 실로 짠 그물을 발사해서 희생자들이 몸부림치다 온몸이 잘려나가도록 만든다. 물론 인류제국에서도 사용하고 있으며, 체인소드들 중 특수한 것들은 날이 단분자로 되어 있는 것도 있다고도 하고(DOW2에서 워기어들을 보다보면 나온다.), STC에서 예제로 든 나이프의 STC 파편에도 단분자 칼날 기술이 들어있었다고 한다. 타이라니드의 하이브 타이런트 등이 쓰는 본 소드도 칼날 부분이 단분자로 이루어져있다. 다크 헤러시와 같은 Warhammer 40,000 Roleplay 시리즈에서는 구식 날붙이에 붙는 대장갑 페널티를 없애고 추가로 장갑 관통력을 부여하는 업그레이드(mono-)로 구현되었다.
  • 스타크래프트 시리즈에 등장하는 울트라리스크의 카이저 블레이드도 바로 이 단분자 커터이다. 게다가 카이저 블레이드는 2500년대의 테란 기술로도 파괴하지 못하는 강도를 가지고 있다. 공허의 유산 시네마틱에서는 집정관[6]이 맨손으로 두 동강 내 버렸다. 스타크래프트 2: 노바 비밀 작전에서는 노바 테라인류의 수호자 시설 내에서 단분자 검을 습득했다.[7] 파란색으로 번쩍번쩍 빛나는 것이 프로토스 무기를 모방한 것처럼 보이기도 하는데 노바는 그것을 보고 '저건 낯이 익다' 고 했다. 과거에 비슷한 무기를 사용한 전례가 있었는지도 모를 일이다. 작내에는 울트라리스크의 카이저 블레이드를 제외하고는 비슷한 단분자 무기는 여태까지 없었다. 노바는 일종의 시험용 에너지 검으로 추측했는데 추측과 낯이 익다는 말 사이에 뭔가 상반되는 점이 있다. 애초에 한낱 테러리스트 단체가 저런 무기를 만들 수 있다는 것에도 여러모로 의문이 든다. 앞으로 노바의 비밀작전 시리즈가 더 진행되야 이 무기에 대해 상술할 수 있을 듯하다.
  • 한편 RPG 게임 시스템 중 하나인 겁스에선 이 무기를 TL9^에 등장하는 것으로 처리했는데, TL 숫자 옆의 꺾쇠는 우주의 법칙이 지금 우리가 알고 있는 것과 다르다면 등장할 수 있는 기술이란 뜻이다. 하긴 현재 과학 기술로선 단분자 커터의 가능성이나 그 문제점을 해결하지 못하고 있으니... 겁스에선 단분자 와이어도 소개하는데, 분명히 경비가 있어야 할 길목에 아무것도 없길래 안심하고 걸어가면 눈에 보이지도 않는 굵기의 단분자 와이어 그물에 걸려 몸이 갈기갈기 찢긴다는 식으로 ㅎㄷㄷ하게 묘사한다.
  • 라이트 노벨 칼 이야기참도 나마쿠라박도 하리는 단분자 커터 계열의 일본도. 물론 진짜 단분자 커터는 아니지만, 작중에서 엔간한 건 뎅겅뎅겅 벨 수 있는 칼로 묘사된다. 참도는 모든 것을 베어버릴 정도로 날카로운 칼, 박도는 가장 가볍고 얇은 칼. 거기에 참도는 상대방을 베어 피가 묻을 때마다 칼날의 마찰계수가 0에 가까워져서 베면 벨 수록 더욱 날카로워진다. 박도도 참도 못지않게 예리하나, 날이 조금만 잘못 들어가도 베이기 전에 검이 작살나버려 천재 검사인 사비 하쿠헤이만 다룰 수 있었다. 어쨌든 너무나 날이 얇기에 날이 들어가는 것보다 부서지지 않게 정확히 궤도를 재서 휘두르는 것이 문제였다.
  • 미니어처 게임 인피니티에서는 단분자 근접병기와 단분자 지뢰가 등장한다. 단분자 근접병기는 분자 두께의 날을 형성해 약한 전자기장으로 고정 시키는 방식으로 사용하며, 단분자 지뢰는 폭발시 단분자 섬유로 이루어진 와이어 그물을 날려 주변을 난도질 한다. 명중 시 제대로 공격이 들어가면 상대가 아무리 체력이 많건, 아무리 장갑이 두껍건 간에 묻지도 따지지도 않고 사망 처리한다.
  • TRPG 섀도우런에서는 각종 절단용 도구에 사용된다. 그중에서 가장 치명적인 것은 모노와이어 채찍으로[8], 근접 무기인 주제에 대물 저격총에 준하는 데미지와 장갑 관통력을 지닌 게임 내 최강의 근접 무기이다. 휘두르기만 하면 웬만한 인간은 방탄복째 두동강낼 수 있고, 채찍이라서 리치도 길고, 무게가 가벼워서 힘이 약한 캐릭터도 민첩성만 높으면 쓸 수 있고, 둘둘 말면 권총보다 크기가 작아져서 숨기기도 쉬운 완전체 중의 완전체 무기이다. 하지만 강력한 위력에 대한 댓가로, 명중 굴림시 글리치(크리티컬 미스)가 뜨면 주변의 장애물에 채찍이 걸리거나, 심하면 자기 자신이 맞는다. 그래서 실패한 굴림을 다시 굴리게 해주는 능력치인 엣지(Edge)가 높아야만 자기 자신이 두동강나는 참사를 방지할 수 있다. 그리고 채찍에 두동강난 직원을 본 보안 회사가 주인공 일행을 위험 요소로 분류하고 잡으러 올 것은 당연지사.
피시게임인 섀도우런 리턴즈 시리즈의 3편인 홍콩에서는 사이버웨폰 중 하나로 등장했다. 다른 사이버웨폰보다 까다로운 조건이 필요하지만 중근거리 전부 대응할 수 있는 최고의 효율을 가진 무기로 등장한다.
  • 총몽 라스트 오더에서는 갈리의 복제품인 엘프와 즈벨프가 단분자 와이어를 무기로 사용한다. 범인의 눈에는 보이지 않아서 깜짝 공격이나 함정으로 써먹을 수 있지만, 어느 정도 경지에 이르면 당연히 볼 수 있어야 하는 것으로 인식된다. 행성계급 무술 대회에서는 피하지 못해서 '한심하다'라는 이야기도 듣는다.
  • 슈퍼로봇대전 OG의 [그룬가스트 시리즈]]가 사용하는 참함도는 거대하고 두꺼워보여도, 검날의 제일 바깥쪽은 분자 한 층으로 이루어져 있다고 한다.. 엄청나게 큰 단분자 커터에 가깝다고.

2 풀 메탈 패닉암 슬레이브들의 주무기

적기의 장갑을 절단하는 전기톱참격병기이다. 접근용의 나이프형부터 대형의 일본도 사이즈까지 매우 사이즈와 모양이 다양하다. 3세대 암 슬레이브들의 뛰어난 운동성을 기반으로 접근전에서 적의 동력부를 공략하는 것으로 적을 무력화한다.

칼날 부분이 체인소 형태로 하나 하나 아주 미세하게 분리되어 있으며, 사용시는 이를 진동시켜서 물질을 벤다.

덕분에 암 슬레이브나 기타 대부분의 물질을 베는 데 큰 문제는 없으나 체인소 형태이기에 물질 하나를 베는데 어느 정도의 시간이 걸리는 듯 하다. 다만, 람다 드라이버를 사용한 상태에서는 단분자 커터를 가볍게 휘두르는 것으로 적의 주 장갑을 단번에 베어내는 것도 가능했다.

슈퍼로봇대전 시리즈에서도 주 무장으로 등장하였다.

등장하는 암 슬레이브들은 대부분 사용하며 특히 팔케아바레스트는 전용 모션이 따로 있다. 그리고 이름만 들으면 그냥저냥한 무장같지만 사실은 준 필살기급 위력을 가진다. 하지만 해당 시리즈풀 메탈 패닉계열 기체들은 좀 꽁기꽁기해서...[9]

3 ARMS(암즈)에서 나오는 무기

이름은 프라가라흐로, 마지막 보스(험프티 덤프티)가 '날끝이 단분자의 지름밖에 안되는 세상에서 가장 날카로운 검이다'라고 하는 대목이 있다.

4 <언젠가는 대마왕>에 등장하는 미와 히로시의 무장

라이트노벨 <언젠가는 대마왕>에 등장하는 미와 히로시의 "브레이브 슈츠"에 장비되어 있는 무장 중 하나.

왼쪽 팔에 장비되어 있으며 분자 하나만큼의 굵기를 가진 와이어를 공중에 자력(磁力)으로 고정시켜 거의 모든 물질들을 절단해 버릴 수 있는 강력한 무기로 오른쪽 팔에 장착되어 있는 무장인 "고주파 블레이드"와 함께 히로시가 가장 자주 사용하는 무장이다.
  1. 접촉면적 분의 힘인데 접촉면적이 무한소이면 작용하는 압력은 무한대...(y=1/x의 함수 그래프를 생각해보자)
  2. 다만 생각해봐야 하는 것이, 단분자 수준의 두께를 가진 칼날이라면 사소한 원인으로도 날이 상할 가능성이 매우 높다. 50nm 이하 수준(대략, 원자가 100겹 이상 겹쳐진 두께이다)의 박막을 예로 들면, 손부채질보다 약한 바람에도 박막이 찢어지는 경우가 태반이다. 단단한 물체와 충돌하게 되면 충격에 의해 날이 상할 것은 불 보듯 뻔하다. 압력은 베이는 물체에만 적용되는 것이 아니라, 베는 칼날에도 적용되기 때문이다. 또한 100nm 이하의 크기를 가지게 되는 물질들은 일반적인 상식보다 화학적인 반응성이 높아서, 빠르게 변질될 가능성이 크다. 가령, 녹는점이 현저히 낮아질 수 있고, 빠른 속도로 산화되며, 산화되지 않더라도 공기중에 먼지나 기체 분자들을 흡착하게 된다. 때문에 현실에서 쓰이는 100nm 이하의 작은 물체들은 유리와 같은 산화물이거나, 진공 상태에서 보관 및 사용하거나, 반응성이 극도로 낮거나, 플라스틱 코팅을 하는 형태로 사용하고 있다. 어떤 방법이든 무기로서 쓰기에는 무리라는 점을 염두에 둬야 한다.
  3. 다만 이 해결방법을 썼을 경우에는 검신 내구도가 종잇장이 된다는 문제가 생길 수 있다. 통상적으로 금속이 강도가 높다고 하는 이유는 하나의 원자가 다른 여러 개의 원자와 복합적으로 결합되어 있기 때문(금속 결합 참조)인데, 이걸 굳이 전체를 단분자 두께로 펴 버리면 이 장점을 스스로 버리는 꼴이 되어 버리기 때문. 굳이 금속이 아니더라도 두께가 얇을수록 분자간의 결합구조가 약화되어 강도가 떨어지는 것은 마찬가지이다. 쉽게 설명하자면 면마다 연결단자가 있는 정육면체 구조물을 가로세로로만 연결하는 것과 여섯 면 다 연결해 격자형 구조물을 만드는 것, 어느 쪽이 더 강도가 높을지를 생각해 보면 된다.
  4. 여담으로 일상에서 가장 단분자 커터에 가까운 것은 면도기의 날이다. 간과하기 쉬운 사실이지만 면도기의 면도날은 금속가공기술의 집약체라는 별칭이 붙을 정도로 정밀한 공정을 거쳐 만들어지며 면도날을 만들 수 있는 기술력을 가진 국가는 생각보다 별로 없다. 그래서 질레트와 같은 면도기 회사는 면도기를 떨이 수준으로 파는 대신 면도날로 장사를 한다.
  5. 미세한 톱날이 회전하며, 분자를 가른다.
  6. 집정관은 프로토스 기사단 내에서 엘리트로 꼽히는 고위 기사 둘이 희생해서 나오는 상당한 힘을 가진 존재다.
  7. 정말 이름이 단분자 검 이다. 공격력이 100이라 불곰을 제외한 모든 바이오닉 유닛은 한방.
  8. 쟈니 니모닉(Johnny Mnemonic)에서 등장한 레이저 채찍을 오마쥬한 것이다.
  9. 물론 소스케를 제외하고다.