방탄복은 명확한 목적을 가진다. 총알이나 폭발 파편으로 방탄복 뒤에 있는 연약한 인체가 구멍 나지 않도록 막아야 한다. 방탄복은 무거운 물건이다. 무게를 잴 때 파운드 단위를 사용할 정도다. 방탄 기능을 위해 사용하는 원단 이름은 '케블라'다. 기초적인 방탄 기능을 위해서 1평방 피트당 약 1파운드가 필요하다. 제대로 위험을 방지하려면 더 무거워 질 수밖에 없다. 

듀폰은 14일(현지시간) 새로운 방탄 섬유 케블라EXO를 공개했다. 기존 소재만큼 투사체에 강하면서도 더 얇고 가벼운 재료다. 듀폰은 기존 케블라 섬유 대비 약 30% 더 가볍다고 주장했다. 일반 케블라가 1평방 피트당 1파운드 정도라면 새로운 소재는 1평방 피트당 0.65에서 0.7파운드 정도다.

케블라는 파라 아라미드라고 불리는 합성 섬유의 일종이다. 케블라EXO도 아라미드 섬유의 일종이지만 약간 다르다. 일반 케블라는 분자의 일종인 단량체 두 개로 이루어져 있지만 케블라 EXO는 총 세 개의 단량체로 구성했다. 호바넥은 "세 번째 단량체가 있기에 섬유는 더 많은 분자를 확보할 수 있어 기존 아라미드나 케블라, 폴리에틸렌에 비해 강도가 더 높아진다"고 설명했다.

스티븐 라간케 듀폰 글로벌 마케팅 담당자는 "우리는 새로운 섬유 기술을 발명했다"고 밝혔다.

방탄복은 두 가지 기능을 제대로 수행해야 한다. 첫 번째, 총알이 관통하지 못하도록 막아야 한다 두 번째, 총알의 에너지를 흡수해야 한다. 총알이 방탄복에 튕겨 나가며 파괴되는 이유다. 조셉 호바넥 듀폰 글로벌 기술 관리자는 총알을 막기만 하고 에너지를 반사하지 못하는 방탄복의 문제점을 설명한다. 야구공에 맞고 난 후 느슨해지는 야구장 그물을 예시로 든다. 그는 "방어막이 끝없이 늘어나길 원하지 않을 겁니다"며 " 왜냐하면 (막이 뚫리지 않았을 뿐) 총알이 몸속으로 들어갈 것이기 때문입니다"고 말했다.

호바넥은 방탄 섬유가 강하고 늘어나지 않아야 한다고 밝힌다. 그는 "총알은 상당한 관성과 및 운동 에너지를 지녔다"며 "막대한 에너지는 섬유의 저항력으로 인해 총알을 변형시키게 된다"고 강조했다. 이어 변형된 총알은 앞부분이 버섯처럼 퍼진다고 이야기했다.

보통 방탄복은 미국 국립 사법 연구소가 세운 기준을 충족해야 한다. 듀폰은 다른 소재보다 더 얇은 케블라EXO 판으로 동일한 성능을 보여주려고 한다. 호바넥은 일반 케블라 방탄복이 대략 0.26 또는 0.27인치이지만 케블라EXO는 0.19인치까지 얇아질 수 있다고 밝혔다. 그는 "두께가 눈에 띄게 줄어들었다"고 강조했다.  

※이 기사는 popsci.com 원문을 바탕으로 작성됐으며, 번역은 파퓰러사이언스코리아 소속 기자가 도왔습니다.

/ 글 Rob Verger 기자 & 육지훈 기자