맨틀

Mantle

1 민소매 외투

망토 항목 참조.

2 행성 내부에 있는 규산염층

파일:QO1Iycb.gif
지구 내부는 성분이 균질하게 분포하지 않고 몇 개의 층으로 나뉜다. 가장 크게 나누면 3개의 층으로 나누게 되는데, 그것이 바로 지각과 맨틀, 그리고 핵이다. 맨틀은 위로는 지각과, 하부는 핵과 맞닿아있으며 세 개의 층 중에서 그 부피가 가장 크며 지각 하부 경계[1]에서 시작하여 2900km 깊이까지 뻗어있다. 지각과 핵, 그리고 맨틀은 서로 성분 차이가 극명하기 때문에 그 경계는 각각 지진학적으로 매우 뚜렷하게 나타난다. 지각 쪽 경계면을 모호로비치치 불연속면(이하 모호면)[2], 핵 쪽 경계면을 구텐베르크 불연속면[3]이라고 칭한다.

흔히 화산에서 분출되는 용암(마그마) 색 때문에 붉은 액상층일 거라고 생각하기 쉽지만, 마그마 항목에서 보듯 마그마는 특정 조건하에서 용융된 암석이지 맨틀 그 자체는 아니다. 즉 맨틀은 고온 고압으로 흐물흐물할 뿐, 엄연한 고체이다. 색깔은 땅 파고 안 들어가봤으니 알 수 없지만 감람암의 경우 연녹색에 가깝다. 지진파 관측을 통한 연구에 따르면 외핵이 액체이고, 내핵은 다시 고체라고 한다.

상부맨틀을 구성하는 감람암의 한 예. 연두색은 감람석, 짙은 녹색과 검은색은 휘석이다.

맨틀은 보통 규산염(SiO2)이 무게비로 약 45% 정도를 차지하고 마그네슘과 철이 풍부한 초염기성암으로 구성되어 있다. 깊이에 따라 압력과 온도 조건이 바뀌기 때문에 광물 조성은 달라지지만, 상부 맨틀을 기준으로 할 때 감람석이 약 60% 정도를 차지하고 있으며 나머지의 상당량은 휘석이 차지하고 있다. 맨틀에도 어느정도의 알루미늄이 포함되어 있지만 휘석과 감람석은 모두 알루미늄을 잘 받아들이지 않아 알루미늄은 제 3의 광물을 만들어낸다. 최상부의 저압 환경에서는 장석이 그 역할을 수행하지만 압력이 올라가면서 스피넬 광물이 장석을 대체한다. 그러나 약 100 km 만 내려가도 스피넬은 더 이상 안정하지 않기 때문에 그 이하에서는 석류석이 그 자리를 차지하게 된다. 맨틀 입장에서 지하 100 km는 거의 표피나 다름없기 때문에 사실 맨틀은 감람석, 휘석 그리고 석류석 세 가지 광물로 되어 있다고 보고 있다.

지하 깊은 곳으로 내려가면 압력이 너무 높기 때문에 감람석이 더 이상 안정하게 유지되지 못한다. 이 때문에 감람석(알파감람석)은 410 km, 550 km 깊이에서 각각 상전이를 일으켜 왓셀라이트(베타감람석), 링우다이트(감마감람석)로 변해간다. 670 km에서는 고압상의 감람석마저도 더 이상 안정하지 못하므로, 감람석은 두 개의 상으로 쪼개지며 마그네슘-위스타이트와 마그네슘-페롭스카이트 두 가지 상으로 변하게 된다. 이 시점이 되면 휘석도 더 이상 안정하지 못하여 칼슘으로 된 페롭스카이트상이 형성된다고 본다. 최근에는 맨틀 최하부층에 다다르면 지진파의 행동양상이 특이하다는 점이 발견되면서 페롭스카이트가 최하부의 열과 압력에 노출되어 포스트페롭스카이트(PPV)로 변화하며 이 고압층이 맨틀의 대류 시스템에 큰 영향을 줄 지도 모른다는 주장이 힘을 얻고 있다.

맨틀은 판구조론을 사실상 지배하고 있는 층이기 때문에 예로부터 많은 관심을 받고 있다. 또한 맨틀은 직접적으로 시료를 얻을 수 있는 가장 깊은 층에 해당한다.[4] 뿐만 아니라 맨틀은 화산활동을 일으키는 마그마 대부분을 만들어내는 곳이며 행성 진화를 연구할 때 가장 중요한 요소를 간직하고 있다.[5] 지구의 절반 이상이 규산염 암석으로 되어 있고, 지각이 부피면에서 무척이나 작은 부분만을 차지하기 때문에 사실상 고체 지구 연구의 핵심이다.

1957년부터 1966년까지 미국에서는 '모홀 프로젝트'라는 이름으로 시추가 진행되었으나, 자금 사정으로 인해 결국 폐기되었다. 이후 1970년부터 1994년까지 소련의 콜라반도의 페첸스키 구('콜라 초깊이 시추공' #)에서도 시추 작업을 진행했는데 12.262km 정도 내려갔을 때(1989년) 급격한 온도 상승 탓[6]에 프로젝트를 중단했던 적이 있다. # 2008년에는 카타르에서 12.289km를, 2011년에는 러시아 사할린 섬에서 12.345km를 시추하면서 현재 최고 기록이다.[7] 참고로 맨틀의 두께는 2,900km에 달한다. 즉, 인간은 지구의 1%도 파보지 못한 셈.(...)

3 API

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AMD가 개발한 API로, 이름의 유래는 2이지만 별 연관성은 없다.[8] DirectX와 OpenGL와는 달리, 하드웨어와 직접 통신하는 구조를 지향한다.[9] 콘솔 게임기의 그래픽 구현에 일반적으로 사용되는 구조이다. 개발이 초기에 중단되어서 DX3D에 비해 적용 게임이 많지는 않으나, 프로스트바이트 엔진과 크라이엔진 등 유명한 게임 엔진들과 그 엔진을 기반으로 한 몇몇 대작이 맨틀을 지원했기 때문에 게임 성능 향상에 대해 많은 기대감을 모았었다.

과거 3dfx의 독점 API로 나온 글라이드를 연상하는 사람이 많으나, 맨틀은 오픈 소스가 될 예정이었다는 차이가 있다. AMD 외의 그래픽 장치로도 사용할 수 있다는 것. 다만 NVIDIA는 경쟁사에서 주력으로 밀고 있는게 영 탐탁찮은지 지원 계획이 있는지에 대해 일절 언급하지 않고 무시로 일관했다. 인텔은 자사의 GPU에 맨틀을 적용하기 위해 AMD에 기술요청을 하였으나 AMD는 맨틀이 아직 완성되지 않은 베타버전이라는 이유로 거절했다. 물론 독점 API가 아니므로 이후 인텔과 기술협력을 할 가능성이 높았다.

한편 맨틀의 경쟁상대가 되는 DirectX 쪽은 12버전에서 맨틀처럼 저수준 제어를 지원한다고 한다. 그리고 OpenGL 또한 OpenGL NG[10]부터 저수준 제어를 지원하는데(현재 공식 명칭은 Vulkan), AMD에서 OpenGL를 개발하는 크로노스 재단에 맨틀 관련 문서를 무제한 개방한 터라 맨틀의 향기가 진하게 묻어있을 가능성이 크다. 실제로 OpenGL측에서도 맨틀이 도움이 되었다는 언급이 있는 편이고, DX12도 직접적인 언급은 AMD의 자료뿐이지만, 원래 DX가 NVIDIA, ATI (현 AMD 그래픽스)등 VGA 개발사와 협력해서 만들었다는 점을 생각해 보면 정황상 영향을 줬을 가능성은 높다.

이러한 API가 AMD만의 고유 발상은 아니고, 게임기에서는 당연시 되었고 PC에서도 필요성에 대한 공감대는 진작 형성되어 있었으나[11] 단일 사양에 전용 OS를 돌리는 게임기와는 판이하게 다른 PC환경으로 인해 개발이 힘들었을 뿐이다. 그걸 마침 전세대의 Wii, 엑스박스 360에 이어 Wii U, 엑원과 PS4까지 자사 GPU#s-2 (또는 APU#s-2)를 채택시키는데 성공한 AMD가 선구현에 유리해진 상황을 이용해 빠르게 도입한 것이다. [12] 아무래도 콘솔과 맨틀은 AMD GPU를 제어하는 로우레벨 API라는 유사점이 있기 때문에 DX11에서 직접 포팅하는 것보다는 유사하고 쉬울 가능성이 매우 높다.

게다가 DX12는 윈도우 10 이전 버전의 윈도우즈를 지원하지 않기 때문에 윈도우 7~8.1에서도 사용가능한 맨틀은 설령 DX12에 의해 대체되더라도, 윈도우 7~8.1 게이밍 시장에서 독자적인 지분을 유지할 수 있을 가능성이 매우 높았다.

그러나

2014년 안에 베타 과정을 마치고 SDK가 출시될 예정...이었으나 연기 끝에 결국 취소되었다.

2015년 3월, AMD에서 대놓고 맨틀 1.0에서 DirectX나 새로운 OpenGL인 Vulkan로 이동하기를 권했다. 링크

2015년 7월, AMD가 맨틀API에 대한 최적화를 중단했다. 다만 맨틀은 DirectX 12와 Vulkan의 전신이라고 할 만큼 큰 영향을 끼쳤고, Vulkan을 준 공식 후속 API로 삼았으니 더 이상 AMD 내에서 개발할 필요가 없다. 실제로 배틀필드 4에서 맨틀 사용을 통해 상당한 성능 개선이 가능함을 실증했으며, 이것이 많은 유저와 개발자들에게 저수준 제어와 오버헤드 감소가 필요함을 알린 것만으로도 충분한 역할을 해낸 것. (다만 이건 어디까지나 AMD 입장을 대변하는 분석에 가깝다. 애초에 저런 핑계이유들은 맨틀이 처음 발표되던 당시부터 예측된 것들 뿐이다. 그럼에도 불구하고 까이는 이유는 AMD가 맨틀은 DirectX 12와 Vulkan로 가는 과도기가 아니며 계속 지원될 것이라고 했기 때문이다. 하지만 현실은? 당장 RX480만 봐도 이 문제로 맨틀 최초 지원작인 배필4 가장 대표적인 친 엔비디아 게임 취급 받는게 현실이다.)
여튼, 현재 맨틀은 불칸에 자발적으로 계승된 상태라고 보는 것이 정확한 상태이다. OpenGL/불칸을 만드는 크로노스 그룹의 관련 인터뷰에서도 확인사살 하고 있다. (첫줄부터 맨틀에 기반하여, 표준화 & 대체하고 있다고 명시하고 있다.) 인터뷰 전문 (영어) (여담으로, 해당 인터뷰에서 프로스트바이트 엔진의 맨틀 렌더러를 불칸으로 바꿀 것이라고 했는데, 16년 8월 현재에는 그런 거 없다 차후에 실제로 바뀐다면 수정바람)

3.1 맨틀 API를 지원하는 게임 엔진

3.2 적용된 게임

3.3 주요 적용 예정 게임

  1. ↑ 모호로비치치 불연속면 약 10km ~ 100 km 사이의 깊이를 가진다.
  2. ↑ 크로아티아의 지진학자 Andrija Mohorovičić의 이름을 딴 지진파 불연속면.
  3. ↑ 우리가 일반적으로 알고 있는 그 요하네스 구텐베르크가 아니라 20세기의 지구물리학자 베노 구텐베르크이다. 물론 이 사람이 이 경계면을 발견했다.
  4. ↑ 여기서 직접적이라는 말은 정말 직접적으로 얻는 것을 말한다. 바다 속 해령이 만들어내는 정단층을 잘 조사하면 표층에 지각이 아예 없는 면이 드러날 때가 있다. 비록 무척 많은 비용을 투자해야하지만, 종종 그 층을 직접 긁어내어 신선한 맨틀을 뜯어낼 수도 있다.
  5. ↑ 예컨대 수소, 아르곤, 물, 이산화탄소, 네온 등 휘발성 물질은 행성 진화에 있어 중요한 요소 중 하나이며, 이들의 저장고 역할을 하는 맨틀이 중요하지 않을 수 없다.
  6. ↑ 참고로 맨틀의 상층부 온도는 100°C이고, 하층부 온도는 무려 4,000°C(...)에 달한다.
  7. ↑ 21세기에 진행된 카타르와 러시아의 시추 작업은 순수한 연구 목적이 아니라 석유 시추를 목적으로 한 작업이었다.
  8. ↑ AMD 그래픽카드의 코드네임이 화산섬 이름인 것과 관계 있을지도...
  9. ↑ 단, DirectX11까지. DirectX12부터는 하드웨어와 직접 통신을 지원.
  10. ↑ Next Generation의 준말. No Good과는 다르다! No Good과는!
  11. ↑ DX12의 저수준 제어 기능도 맨틀과 비슷하거나 앞선 시기부터 개발이 시작되었다.
  12. ↑ 맨틀을 개발한 이유 중 하나가 EA 다이스에서 콘솔과 유사한 로우레벨 API를 쓸 수 없느냐해서 만든거라는 얘기가 있다
  13. ↑ 애초에 맨틀 API가 DICE와의 협력을 통해 만들어졌다. 프로스트바이트 3를 사용하는 모든 게임들이 맨틀을 지원할 예정이다.
  14. ↑ 캡콤의 차세대 게임 엔진. PS4로 독점 출시되는 Deep Down이 이 엔진을 사용했다. 근데 맨틀이 지원된다고 선언된 바이오하자드 레벌레이션스 2는 구세대 MT 프레임워크 엔진을 사용한다. 어?