나노(nano)란 그리스어 ‘난장이’란 의미에서 유래한 말로 10억분의 1을 가리키는 미세 단위다. 1나노미터(1nm)는 머리카락 굵기의 10만분의 1에 해당한다.

원자 하나의 크기는 대략 0.2nm 정도이므로 나노크기란 원자 수십∼수백 개 정도의 크기를 말하는 것이다. 생명체로 보면 DNA 정도의 크기다. 나노기술이란 원자 하나하나를 기계적으로 빠르게 제어할 수 있는 기술로서, 궁극적으로 원자 하나를 쌓아 올려 세계를 다시 만들고자 한다.

미국의 랜드(RAND)연구소가 발간한 <나노전쟁 시나리오와 미래전쟁> 보고서에 따르면 미군은 장차 나노기술을 활용한 전투복의 실용화를 통해 전투원이 네트워크와 연결, 네트워크 중심의 전쟁을 구현토록 할 계획을 갖고 있다.

일례로 오는 2015년에는 경계·대공방호·정찰·정보통신 등에 나노기술이 실용화되어 방어형 나노무기가 실전에 투입될 전망이며, 2025년에는 ‘공격형 나노무기’ 대 ‘방어형 나노무기’의 교전이 예상될 것이라고 예측했다(인용: 김용, <나노기술(NT)의 군사 분야 적용> 이영주, <2025년 강력한 인공지능 '나노무기' 등>).

실제로 나노기술은 북한이 핵과 미사일 기술과 더불어 부쩍 관심을 보이고 있는 분야이다. 북한 노동당 기관지 <노동신문>은 2013년 8월1일 ‘나노기술발전의 밝은 전망’이라는 제목의 기사에서 같은 해 7월30일 개막한 제10차 전국나노기술부문 과학기술발표회 및 전시회가 성황을 이루고 있다고 보도했다. 당시 노동신문은 “경애하는 원수님께서는 국가나노기술중심을 새로 나오도록 하시고 나노기술부문에서 이룩한 성과와 경험을 널리 보급 일반화 하도록 현명하게 이끌어주시였다”고 밝혔다. 행사에는 김일성종합대, 김형직사범대, 김책공대, 국가과학원 나노기술연구소 등 20여개 기관의 나노기술제품 1천여 점이 전시됐다.

이처럼 북한이 나노기술을 강조하는 것은 새로운 일은 아니다. 김정일 집권 시기에 입안한 제2차 과학기술발전 5개년 계획(2003∼2007)에서 나노기술을 첨단 기술연구 중점과제로 선정하고, 2003년부터 전국나노과학기술 발표회를 매년 개최하는 등 2000년대 들어 북한은 나노기술에 엄청난 투자를 하고 있다. 김정은 체제 들어서도 나노기술은 더욱 부각되고 있다.

김정은 체제가 나노기술을 강조하는 것은 첨단 과학기술을 통해 경제발전을 이루겠다는 ‘새 세기 산업혁명’, ‘지식경제강국 건설’ 등의 구호를 제시하는 상황과 맞물려 있다. 그러나 그 이면에는 나노기술의 군사적 이용 가능성에 주목하고 있음을 배제할 수 없다.

정리/김필재 spooner1@hanmail.net (2014년 10월26일)

[관련자료] Defence, Weapons and The Use Of Nanotechnology In Modern Combat Equipment and Warfare Systems

Background

Nanotechnology holds strong promises for use in the defence industry. Current thinking is that nanotechnology can be used in two main ways by soldiers. The first is miniaturisation of existing equipment to allow it to be not only smaller, but lighter, use less energy and be more readily concealable. The second is to develop and adapt new materials for military purposes.

Military Research

Although nanotechnology based military research is being done both publically and secretly by numerous agencies around the world, the most high profile organisation is the Institute for Soldier Nanotechnologies (ISN) at MIT. ISN is looking to “pursue a long-range vision for how technology can make soldiers less vulnerable to enemy and environmental threats. The ultimate goal is to create a 21st century battlesuit that combines high-tech capabilities with light weight and comfort.”

Soldier Battlesuit

A battlesuit such us that being developed by ISN would be required to remain lightweight and comfortable while stopping bullets, protecting against toxins, monitoring vital signs and administering first aid where possible.

Battlesuit research is still in its infancy but has already made some advancement in the fields of communications, strength and soldier protection.

Communications

Just as communications from ships at sea used to utilise coded messages transmitted by means of flashing lights specially coated polymer threads woven into the suit can allow silent communication between soldiers. The system can be tuned to different light wavelengths to prevent eavesdropping or detection by enemy units.

Strength

Polymer molecular muscle ribbons in the suit can magnify a soldiers strength by up to ten times. At present the muscles are slow to react and therefore not practical in most battlefield applications.

Protection

Kevlar is already the material of choice for protection against bullets and other ballistics and nanotechnology is being applied to further increase its functionality. Testing is underway on a shock-resistant material five times stronger than steel and more than twice as strong as any other impact-resistant material currently in use.

Protection from chemical and biological agents is being provided for with the use of special molecules called dendrimers. The dangerous chemicals stick to dendrimers and are rendered harmless.

Aerospace Applications

In aerospace based defence applications the primary concern is improving strength to weight ratios. As an example, nanotechnology is being applied to aluminium to change phases and microstructure in order to make it perform like titanium – but without the weight.

Coatings

High strength, corrosion resistant coatings are another military use for nanotechnology in order to improve durability, corrosion resistance and reliability. These materials can sense damage or corrosion and automatically initiate repair of some damage. The potential is also there for coatings to change colour when required. This could include adaptive camouflage for tanks moving from jungle to open fields or into urban areas.

Carbon Nanotube Composites

Further to improving strength to weight ratios, several companies are developing high strength, light weight composite materials using carbon nanotubes. Applications for these composites include aircraft wings.