[앵커]
과학에 대한 모든 궁금증을 풀어주는 (궁금한 S) 시간입니다.

슈트를 통해 자신의 신체 크기를 자유자재로 조절하는 마블 히어로 '앤트맨'.

그의 특별한 능력은 바로 양자역학의 원리와 관련이 있는데요.

영화 '앤트맨과 와스프' 속에는 어떤 과학이 숨어있는지 지금 바로 화면으로 만나보시죠.

[이효종]
안녕하세요! 과학의 모든 궁금증을 해결하는 궁금한 S의 이효종입니다. 궁금한 S와 함께할 오늘의 이야기 만나볼게요.

세상에서 가장 작은 히어로이자 남다른 매력으로 대중들의 사랑을 받는 마블 시네마틱 유니버스의 히어로, 앤트맨을 알고 계신가요? 지난 2018년 7월 개봉했던 영화 (앤트맨과 와스프)는 탄탄한 스토리, 화려한 액션, 다채로운 영상미 등 다양한 볼거리가 많았던 영화임과 동시에, 새롭게 개봉하는 영화에서 앤트맨이 하나의 커다란 역할을 담당할 것이라는 쿠키 영상으로 화제를 모으기도 했습니다.

그런데 재미있는 사실은, 이 앤트맨과 와스프라는 영화 속에는 듣기만 해도 무언가 신비로울 것 같은 학문인, '양자역학'의 몇몇 개념들이 SF적인 요소들로 재탄생해 잘 녹아들었다는 것입니다! 그래서 오늘은 (앤트맨과 와스프) 속에 숨어 있는, 양자역학의 아이디어에 대해 함께 알아보도록 하겠습니다.

앤트맨이 가지고 있는 능력 중 가장 큰 매력은 신체 크기를 자유자재로 변형할 수 있다는 것입니다. 이런 능력을 발휘할 수 있는 이유는 1대 앤트맨이자 와스프의 아버지인 행크 핌 박사가 '핌 입자'를 개발했기 때문인데요. 이것은 물체의 크기를 자유자재로 조절하는 능력을 가진 입자입니다.

주인공인 스콧 랭은 집채만 하게 커지기도, 티끌만큼 작아지기도 하면서, 아주 작은 세계인 양자영역으로 들어가기도 합니다. 영화 속에서는 양자역학의 아이디어가 CG 기술과 접목되면서, 실제로 도달할 수 없는 공간에 대한 비주얼을 상당히 그럴싸한 모습으로 구현해 내면서, 우리의 눈을 즐겁게 해주죠.

그렇다면 양자역학의 어떤 요소가 앤트맨의 신체 크기를 조절할 수 있는 것일까요?

우선 원자에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 원자는 원자핵이라는 +전하를 띈 입자와 -전하를 띄고 있는 전자로 이뤄져 있습니다. 여기서 놀라운 것은 원자 전체에서 원자핵이 차지하는 크기는 약 10만분의 1밖에 되지 않는다는 사실입니다. 전자는 더 심각해서, 이렇게 작은 원자핵보다 1,000분의 1만큼 더 작습니다. 다시 말해 전자는 원자가 차지하는 크기의 약 1억분의 1밖에 되지 않는다는 의미입니다. 예를 들어 설명해드릴게요. 원자가 축구경기장 정도의 크기라면, 원자핵은 축구장 한가운데의 축구공 정도이고요. 전자는 축구공과 멀리 떨어져 있는 먼지 정도에 불과합니다.

결국, 이 세상의 모든 물질을 구성하고 있는 원자의 대부분은 텅텅 비어있는 공간이라는 의미입니다. 여기서 행크 핌은 생각합니다. 이 원자들의 공간을 임의대로 늘렸다 줄였다 할 수 있다면, 세상에 있는 모든 것을 늘렸다 줄였다 할 수 있지 않을까?

이러한 상상에서 탄생한 것이 바로 핌 입자입니다.

양자역학에 따르면, 원자 속에 아무리 공간이 넓어도 양자 세계에서 입자가 가질 수 있는 전자의 운동에너지는 특정한 값으로 정해져 있으며, 이 값들은 서로 띄엄띄엄 떨어져 있습니다. 그래서 확률적으로 전자가 존재할 수 있는 공간의 크기는 이 전자가 가질 수 있는 운동에너지의 범위 내에서 만들어지게 되며, 이 때문에 원자의 크기는 아주 특별한 조건이 아닌 이상 일정한 수준으로 유지되게 됩니다.

여기서 핌 입자는 원자 속에 있는 양성자와 전자 사이...

[YTN 사이언스 기사원문] http://science.ytn.co.kr/program/program_view.php?s_mcd=0082\u0026s_hcd=0022\u0026key=201902081631453440