타노스 핑거 스냅에 얽힌 과학적 비밀

가운데 손가락이나 약지를 엄지와 사이에 밀어 붙이고 마찰로 손으로 소리를 울리는 핑거 스냅(finger snapping)은 어린 시절 연습해 몸에 익힌 사람도 많을 것이다. 이 핑거 스냅을 미국 연구팀이 하이스피드 카메라나 첨단 역각 센서를 사용해 분석한 결과 핑거 스냅이 지금까지 기록된 것 중 인체가 만들어낼 수 있는 최고 가속도를 만들어내는 움직임인 것으로 밝혀졌다.

핑거 스냅은 예전부터 존재해왔으며 기원전 300년경 고대 그리스 회화에도 그려져 있을 정도다. 2018년 개봉한 영화 어벤저스 인피니티 워에선 타노스가 핑거 스냅을 해 화제를 모았다.

미국 조지아공대와 하비머드대학 연구팀은 이전 연구에서 생물에서 관찰되는 놀라울 정도로 강력한 초고속 움직임을 설명하는 일반 프레임워크를 개발하고 있었다. 이런 가운데 어벤저스 인피티니 워를 본 연구팀은 이 프레임워크를 핑거 스냅에 적용하는 것에 흥미를 가졌다고 한다.

타노스는 영화 속에서 금속제 인피니티 건틀릿을 착용하고 있었지만 이 상태에선 핑거 스냅에 관여한다고 생각되는 피부 마찰에 영향이 나오기 때문에 연구팀은 건틀릿을 입은 타노스가 핑거 스냅을 할 수 없는 게 아닐까 생각했다고 한다. 타노스가 실제로 핑거 스냅을 할 nt 있는지 이해하기 위해 격렬한 토론을 벌였다고.

따라서 연구팀은 엄지와 가운데 손가락 마찰이 핑거 스냅에서 에너지 유지와 해방에 중요한 역할을 한다고 생각하고 다양한 조건에서 핑거 스냅 움직임을 분석하는 실험을 실시했다. 실험에선 고속 카메라를 이용해 피험자 3명이 실시하는 핑거 스냅을 다양한 각도로부터 촬영했다. 피험자는 손목 관절과 손가락 뿌리, 관절, 가운데 손가락 끝에 표지가 되는 테이프를 붙이고 맨손, 매끄러운 고무 장갑, 고무 장갑 아래에 금속제 등 다양한 조건으로 5회씩 핑거 스냅을 실시했다. 덧붙여 팔이나 손가락 피로가 핑거 스냅 정밀도에 영향을 주지 않게 핑거 스냅 사이에는 1분간 휴식을 마련해 근육 피로를 경감했다고 한다.

기록한 데이터를 고속 화상 처리, 자동 화상 처리, 동적 센서 등을 이용해 분석한 결과 맨손을 이용한 핑거 스냅은 초당 7800도 회전 속도와 초당 160만분도² 회전 속도를 합치는 것으로 판명됐다. 핑거 스냅 회전 속도는 지금까지 기록된 가운데 최고인 프로야구 투수가 투구할 때 팔 회전속도보다 느리지만 회전 가속도는 이를 3배나 웃돌고 있어 이제까지 측정된 인체가 생성하는 최고 회전 가속도를 갖고 있다고 밝혔다.

핑거 스냅에선 팔 근육이 모터가 되어 손가락 힘줄에 위치 에너지를 부하, 엄지와 가운데 손가락을 뚫어서 축적한 위치 에너지를, 가운데 손가락과 엄지가 마찰로 문지르면서 단시간에 해방시키는 메커니즘이라는 것. 하지만 고무장갑이나 손가락, 금속 손가락 등을 착용하면 마찰이 늘어나거나 스냅에 필요한 피부 특유 압축성이 손실되거나 핑거 스냅을 할 수 없다.

인간 피부가 핑거 스냅에 최적 마찰력 영역을 구성한다는 이번 실험 결과는 수학적 모델에 의해 확인됐다. 핑거 스냅 새 모델은 개미와 흰개미가 턱에 힘을 축적하는 방법 등 기타 생체 역학적 동작을 이해하는 열쇠가 되는 것 외에 하이테크 설계나 소프트로보틱스 등 마찰 다이내믹스 개선에 도움이 될 가능성이 있다고 한다.

연구팀은 이번 결과는 타노스가 금속 장갑으로 손가락으 덮고 있었기 때문에 핑거 스냅을 할 수 없었다는 걸 시사한다며 다시 말해 실제 물리학이 아니라 아마도 할리우드 특수 효과가 작동하고 있을 것이라고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.