[파괴 연구실] 불사조 마네킹

듀폰이 1967년 최강의 방염섬유로 꼽히는 '노멕스(Nomex)'를 처음 출시했을 때 사람들은 그 성능을 눈으로 보고 싶어 했다. 그래서 1970년대초 키 185㎝의 신소재 성능 테스트용 마네킹인 '서모맨(Thermo-Man)'을 만들었다. 12개의 프로판 토치가 뿜어내는 화염 속에서 온몸을 불사르는 것이 그의 일이다.

지난 40여년간 서모맨은 정기적인 성능 개량이 이뤄졌으며 현재의 서모맨은 122개의 열센서가 내장돼 있으며 1,925℃의 온도까지 견뎌낸다.

이 마네킹은 때때로 듀폰의 섬유로 의류를 제작하는 디자이너들을 위한 실험도구로도 활용된다. 이 회사의 선임연구자 리처드 영 박사에 의하면 서모맨 실험을 통해 소방관, 경찰관 등의 제복 소매 부분이 방염 섬유의 능력을 저해한다는 사실이 확인되기도 했다.

"화염 방사는 대개 3~10초간 이뤄지지만 종종 더 오래 화염에 노출시키기도 해요. 20초를 넘기면 금속도 녹이는 온도가 되죠."

망가진다는 것은 무언가 잘못됐다는 의미다. 관련기사 그러나 소재공학의 세계에서는 다르다. 새로 개발한 섬유와 합성소재, 플라스틱들이 어떻게 부러지고, 깨지고, 녹고, 찢어지고, 균열이 일어나는지를 얼마나 정확히 이해·예측하는지에 따라 연구의 성패가 갈릴 수 있다. 공학자들은 파괴실험을 통해 방탄 철판이 고속 총탄을 막아낼 수 있는지, 승용차 좌석용 특수 발포재가 충돌사고 시 운전자에게 가해지는 충격을 제대로 흡수하는지 알아낸다. 항공기나 전자제품 등에 쓰이는 첨단 소재들의 성능 향상에도 파괴실험은 큰 힘을 발휘한다. 때문에 전 세계의 실험실에서는 안전성과 지식의 향상을 위해 신소재를 대상으로 가공할만한 수준의 파괴실험을 실시하고 있다. 파퓰러사이언스가 소재공학자, 기업 CEO, 연구자들의 조언을 받아 미국에서 가장 화끈한 파괴 실험실 4곳을 찾아냈다. STORY BY CREGORY MONE