얼티밋 머슬들

얼티밋 머슬(Ultimate Muscle)은 전기기계식 작동 소재로, 주로 탄소·붕소·질소로 이루어진 인공 근육의 일종이다. 외관은 무광 검정색이며, 일반적으로 실·케이블·시트·원통 형태로 성형된다. 기반 기술은 고성능 초전도 에너지 저장 기술과 유사하다. 근육 실에 전하가 충전되면 종류에 따라 수축하거나 팽창한다. 전압 인가 시 수축만 하는 유형, 팽창만 하는 유형, 양방향 모두 가능한 유형이 존재한다. 초전도 실의 높은 인장 강도 덕분에 고출력 밀도(~20MJ/kg)를 달성할 수 있으며, 약 10GPa의 힘을 발휘한다. 탄성은 설계 변형에 따라 다르지만, 최대 수축/신장량은 이완 상태 길이의 약 30%다. 얼티밋 머슬은 일반적인 구조 소재의 항복 강도를 초과하기 때문에, 이 소재로 만든 기계는 철·암석·콘크리트·사파이로이드를 밀거나 찢어낼 수 있다. 고강도 탄소 및 탄소/질소/붕소 소재는 직접 압력은 버틸 수 있지만, 힘이 적절히 집중되면 결국 파괴된다.

얼티밋 머슬은 하위 단계 울트라텍의 사례로, 공학자 아브렙스(Abreps the Engineer)(당시 S1)라는 초월지성(Transapient)가 처음 발명했다. 설계의 단순함은 많은 초월지성들이 주목한 바 있으며, 원리를 이해하면 모도소폰트도 얼티밋 머슬을 제작하고 설계할 수 있다. 사이보그 증강체 중 일부 고급 형태는 구조에 얼티밋 머슬을 상당량 포함하고 있다. 특히 사이보그 중 슈퍼소폰트(Supersophont)는 설계에서 얼티밋 머슬 비율이 매우 높다.

얼티밋 머슬은 막대한 전력을 소비하는 만큼 폐열도 많이 발생한다. 최대 출력 시 근육 1kg당 20메가줄의 에너지가 필요하다. 근육 섬유 자체는 초전도 상태이지만, 섬유와 저장 장치 사이에서 수축 1회당 킬로줄 단위의 폐열이 발생한다. 얼티밋 머슬(UM)을 사용하는 기계나 존재는 작동을 위해 광범위한 냉각 시스템과 내부 반응기가 필수적이다. 이 장치 없이는 최대 출력으로 수 초밖에 작동할 수 없다. 냉각 시스템은 수 제곱미터의 방열 면적을 펼칠 수 있는 대형 핀·날개·초대형 귀 형태를 취하기도 한다. 방열판 근처에는 열에 민감한 물체나 사람을 가까이 두지 않는 것이 좋다. 얼티밋 머슬이 찢기거나 급냉(quench)되면 저장된 에너지가 한꺼번에 방출된다. 이런 방식으로 치명적 손상을 입은 UM 사용자는 강렬한 청백색 아크 섬광을 내뿜은 뒤 화구와 폭발파를 일으킨다. 이러한 열·안전상의 한계와 높은 에너지 요구량 때문에, 모도소폰트의 UM 사용은 산업·군사 공간으로 제한되는 경우가 많다. 초월지성 변형 설계는 더 나은 위험 관리 시스템을 갖추며, 높은 단계에서는 마그매터 강화 및 방사 기술도 활용한다.

스마트 물질 군집형 얼티밋 머슬은 동적 구조를 가진다. 마이크로 단위의 얼티밋 머슬 섬유들이 서로 연결되어 원하는 형태로 빠르게 재구성될 수 있다. 이 동적 기계의 근육 소재는 힘 발생 특성 대신 하중 지지 특성으로 전환하여, 즉석에서 초강도 "뼈대"를 만들어낼 수 있다. 이렇게 만들어진 기계나 벡은 종종 무정형 덩어리처럼 보이지만, 많은 유형이 자신의 질량과 밀도 2.7g/cm³ 이하 조건에 부합하는 어떤 형태로도 빠르게 변형할 수 있다.

얼티밋 머슬 사용자의 이상적 형태는 민달팽이나 무정형 존재에 가깝지만, 인간형 개체도 이 기술을 활용할 수 있다. 주된 단점은 인간형 신체 구조 특성상 근육 배치와 형태의 제약으로 인해 최적 수준보다 출력이 크게 떨어진다는 점이다. 그럼에도 얼티밋 머슬을 일부만 적용한 인간형도 평균 체격의 비증강 베이스라인에 비해 200~800배의 근력을 발휘할 수 있다. 정확한 수치는 얼티밋 머슬 탑재 비율에 따라 달라진다.

베이스라인 인간 근육과의 비교

베이스라인 인간 근육은 최적 조건에서 최대 약 0.4 MPa의 힘을 낼 수 있다. 얼티밋 머슬의 10 GPa와 비교하면, 이론상 얼티밋 머슬 사용자는 동일한 체형의 인간보다 25,000배 강하다. 하지만 이는 다소 오해의 소지가 있다. 얼티밋 머슬은 가장 강한 소재의 항복 강도(약 40~50 GPa)에 근접한 압력을 낼 수 있다. 이를 근육의 압력(0.4 MPa 미만), 힘줄의 인장 강도(약 50 MPa)와 비교하면, 얼티밋 머슬 사용자는 근육에 비해 힘줄과 뼈를 비례적으로 훨씬 두껍게 만들어야 한다는 사실을 알 수 있다. 이 뼈와 힘줄은 대부분 다이아몬드이드 계열이나 경화 얼티밋 머슬 소재 같은 최강 물리 재료로 이루어진다.

얼티밋 머슬을 장착한 휴머노이드는 초경질 뼈가 필요하다. 유기 뼈와 유기 근육을 가진 바이온트의 동등한 뼈보다 단면적이 약 100배 커야 한다. 반대로 뼈를 정상 크기로 유지하려면 얼티밋 머슬 자체를 100배 작게 써야 한다. 결국 인간 규모의 초경질 골격을 가진 UM 사용자는 근육이 매우 작아 기근 피해자처럼 보일 수 있다. 생체 근육을 함께 사용하지 않는 한 그렇다. 반대로 근육을 크게 키우면 대형 공룡과 같은 두꺼운 뼈가 필요하다.

실제로 얼티밋 머슬을 사용하는 벡이나 사이보그는 비슷한 체형의 바이온트보다 10,000배 강할 수 있다. 표준 지구 중력에서 건강한 성인이 머리 위로 100 kg을 들 수 있다면, 동일한 크기의 U-머슬 벡은 1,000톤을 들어올릴 수 있다. 다만 대부분의 1,000톤 물체는 그 구조 강도를 버티지 못해 부서질 것이다. 또한 적절한 위치와 지렛대 원리가 갖춰지지 않으면, UM 사용자는 물체의 한쪽 모서리만 들어올리게 된다.

도약

도약할 때 다리가 몸에 가하는 일은 힘과 힘이 작용하는 거리의 곱이다. U-머슬 사용자는 같은 거리에서 약 10,000배의 힘을 발휘하므로, 10,000배의 일을 할 수 있다. 근육이 한 일은 운동 에너지로 전환되고, 몸이 올라가면서 운동 에너지는 위치 에너지가 된다. 위치 에너지는 높이에 비례하므로, 10,000배의 일을 할 수 있는 U-머슬 사용자는 10,000배 높이, 그리고 10,000배 멀리 도약할 수 있다. 이 분석은 공기 저항을 무시한 것으로, 실제 거리는 크게 줄어든다. 운동 능력이 뛰어난 바이온트가 수 미터 높이를 뛸 수 있다면, U-머슬 사용자는 진공에서 표준 지구 중력 하에 수십 킬로미터 고도에 달할 수 있다. 얼티밋 머슬과 초경질 뼈로 인한 질량 증가를 고려하면 도약 높이는 줄어들며, 대부분의 경우 1킬로미터 미만이다. 공기역학적 개구리나 벼룩과 유사한 고도로 특화된 체형을 가진 UM 사용자는 이 수치를 상당히 높일 수 있다.

달리기

소폰트가 매우 빠르게 달리려 할 때, 중력의 한계가 드러난다. 다리는 매우 빠르게 움직이지만 중력이 발을 지면으로 되돌리기엔 너무 느리다. 저중력 세계에서 달려본 사람이라면 알듯이, 중력 가속도가 약한 환경에서 가장 빠른 이동 방식은 연속적인 도약이나 깡충깡충 뛰기다. 얼티밋 머슬을 사용하는 고속 소폰트에도 이 원리가 적용되며, 이런 이동 방식은 일련의 낮은 도약으로 볼 수 있다.

물체의 운동 에너지는 속도의 제곱에 비례하므로, 달리기 속도는 한 보폭당 일의 제곱근에 비례한다. 따라서 U-머슬 사용자는 동등한 바이온트보다 약 100배 빠르게 달릴 수 있다. 인간 최고 수준의 단거리 선수가 10 m/s로 달린다면, U-머슬 사용자는 약 1 km/s로 달릴 것으로 예상된다. 공기 저항, 소폰트 몸의 질량, 지면 손상 등을 무시한 수치지만, 가벼운 U-머슬 사용자는 수백 m/s, 즉 고성능 총알과 맞먹는 속도로 달릴 수 있다. 이런 달리기 특화형은 거미진드기처럼 몸 길이 대비 빠른 속도를 내는 지구의 절지동물을 확대한 형태를 닮는 경우가 많다. 도약 특화 클레이드도 빠른 전진 속도를 낼 수 있다. 반면 휴머노이드 이족보행 사용자는 그리 유리하지 않다. 매우 빠른 단거리 주자는 넘어지기 쉽기 때문이다.

얼티밋 머슬은 막대한 전력을 소비하므로 폐열도 엄청나게 발생한다. 고효율 냉각 시스템 없이는 풀파워로 약 6초밖에 가동할 수 없다. 이 냉각 시스템은 수 제곱미터의 냉각 표면을 펼칠 수 있는 대형 날개나 초대형 귀 같은 형태를 띠기도 한다. 얼티밋 벡으로 알려진 다양한 클레이드 집단은 얼티밋 머슬 기술을 최적으로 활용하도록 특화되어 있으며, 민달팽이나 다른 연체동물을 닮은 경우가 많다.