양궁여자대표팀의 기보배가 라운드를 마친 후 환하게 웃고 있다. 2016.8.6/뉴스1 © News1 이동원 기자

활과 화살은 나노카본튜브, 펜싱복은 초고분자 폴리에틸렌...

전 세계인의 축제인 2016년 리우올림픽은 스포츠인들의 경연일 뿐만 아니라 최첨단 석유화학 기술의 박람회이기도 하다. 선수들이 입는 유니폼과 경기에 사용하는 공과 같은 장구류, 경기장을 구성하는 각종 기물 등 화학제품이 쓰이지 않은 것을 찾기가 힘들다.

◇ 올림픽 8연패 여자 양궁…활·화살 만드는 \'나노카본튜브\'

8일 새벽 올림픽 8연패라는 전무후무한 기록을 쓴 대한민국 여자양궁 대표팀이 사용하는 활과 화살은 나노카본튜브라는 소재로 만들어진다.

나노카본튜브는 탄소 6개로 이뤄진 육각형 모양이 서로 연결되면서 관(튜브)모양을 이루고 있다. 튜브의 지름이 머리카락 굵기의 10억분의 1에 불과한 나노미터 단위다. 이를 펼치면 화학업계가 생산기술을 앞다퉈 개발 중인 \'그래핀\'이 된다.

나노카본튜브는 강도가 철강보다 100배 이상 뛰어나고 탄소섬유보다 약 15배 이상 유연한 성질을 가지고 있어 각종 스포츠용품은 물론 반도체와 배터리, 섬유, 생체센서, 초정밀기계 등에 두루 사용된다.

스포츠에는 양궁의 활과 화살은 물론 사이클 경기에 사용되는 자전거에도 사용되는 소재다.

◇ 0.03초만에 들어오는 찌르기…펜싱검 막아주는 \'초고분자폴리에틸렌\'

4년 전 멈춰버린 \'1초\' 편파판정으로 신아람 선수가 눈물을 흘려야 했던 펜싱에도 최첨단 화학소재가 쓰인다. 바로 펜싱복이다.

지난 1980년 모스크바올림픽에서 옛소련의 블라디미르 스미르노프는 경기 도중 상대방의 펜싱검이 부러지며 마스크를 뚫고 들어와 사망한 적이 있다. 경기를 위해 유연한 소재의 칼과 철망을 이용한 장비를 사용했지만 막을 수 없던 사고였다.

아무리 펜싱검이 유연한 마레이징강(maraging steel)으로 만들어졌다고 해도 0.03초 안에 들어오는 초일류 펜싱선수의 찌르기라면 웬만한 의복으로는 인체를 지킬 수 없다. 그렇다고 해서 두툼한 갑주를 입힐 수도 없는 노릇이다.

선수의 사망사고 이후 국제펜싱연맹은 펜싱 시합에 착용하는 보호복이 800N(81.6㎏), 바깥 재킷이 800N(81.6㎏)의 저항 압력을 견딜 수 있어야 한다고 규정을 바꾼다. 이 규정에 부합하는 소재가 바로 초고분자량 폴리에틸렌섬유(UHMWPE)다.

이 소재는 방탄복과 군용 헬멧, 전투기 제작 등에도 쓰이는 초고강도 소재다. 이름처럼 분자량이 고밀도 폴리에틸렌 분자량의 10배 정도인 100만 이상이다. 그 결과 열가소성 플라스틱 중 충격과 마모에 견디는 능력이 가장 좋다.

2016리우하계올림픽 대한민국 여자 펜싱 대표팀 신아람이 1일(현지시간) 브라질 리우데자네이루 리우센터 파빌리온에서 훈련을 하고 있다.2016.8.1/뉴스1 © News1 이광호 기자

◇ 세계에서 가장 빠른 남자…\'몬도 트랙\'에서 달린다

세계에서 가장 빠른 사람을 가리는 올림픽 100m 남자달리기 경기는 최첨단 기술이 집중적으로 사용되는 종목이다.

특히 기록 향상을 위해 중요한 것은 바로 트랙이다. 100m 남자달리기에서 마의 10초대 벽이 깨진 첫번째 경기가 바로 폴리우레탄 트랙이 사용된 1968년 멕시코시티 올림픽이었다.

충격흡수 기능이 뛰어난 폴리우레탄은 중장거리 육상경기용 트랙이나 축구공의 외부 소재, 수영복 등에 사용된다.

단거리 육상에서는 새로운 소재가 인기다. 바로 몬도 트랙이다. 몬도트랙은 아스팔트 위에 천연 탄성 고무를 얹어 5개의 층 구조로 되어 있다.

몬도 트랙을 만든 이탈리아의 몬도(社)는 \"이번 올림픽을 위해 새로운 나노기술을 적용한 특별한 트랙을 리우올림픽의 단거리용 트랙에 사용했다\"고 밝혔다.

그동안 몬도 트랙 위에서 새로 쓴 세계신기록만 230개가 넘는다. 이번 올림픽에서 대기록의 경신이 기대되는 이유다.

◇ \'폴리에스테르\'·\'에틸렌초산비닐\' 등 최첨단 석유화학 제품 필수

그 밖에도 올림픽 경기에 사용되는 석유화학 소재는 무궁무진하다. 대부분의 선수복에 사용되는 폴리에스테르(polyester)도 그중 하나다.

폴리에스테르는 석유 등을 원료로 하여 섬유를 형성하는 긴 분자를 화학적으로 합성해 만든 고분자 물질이다. 물에 젖거나 구겨져도 옷이 변형되지 않고 건조도 빨라서 격렬한 움직임을 해야 하는 선수들에게 꼭 필요한 소재다.

경기용 신발에 주로 사용되는 에틸렌초산비닐(EVA)도 운동선수들에게 유용하다. 중량이 가볍고 충격을 흡수하는 성질도 좋아 농구나 축구, 달리기 선수들의 신발에 주로 쓰인다.