1.9 장력 벽 (TWall)과 장력 회랑 도파관 (TCW)

목차 ／ 제1장: 에너지 필라멘트 이론 (V5.05)

I. 장력 벽 (TWall)

1. 정의와 직관: 장력 구배가 커지면 에너지 바다 (Energy Sea)는 안팎의 교환을 제한하는 벽 모양 영역으로 스스로 조직됩니다. 장력 벽은 두께가 0인 매끄러운 이상 경계가 아닙니다. 유한한 두께를 가지며 미세한 공극이 있는, “숨 쉬는” 동적 임계층입니다. 층 안에서는 에너지 실 (Energy Threads)을 당겼다가 되감는 움직임, 전단과 재연결이 지속적으로 일어납니다. 장력 요동과 배경 잡음 때문에 국소적으로 짧은 탈임계 상태가 나타나기도 합니다.
2. ‘공극’의 개념과 원인: 공극은 장력 벽에서 국소 임계값이 순간적으로 낮아져 에너지나 입자가 통과할 수 있게 되는, 작고 수명이 짧은 저임피던스 창입니다. 주된 요인은 다음 세 가지가 함께 작용합니다.
   • 장력의 파동성: 실을 당기고 되감는 과정이 국소 “조임”을 바꾸어, 통과 한계를 일시적으로 높이거나 요구치를 낮춥니다.
   • 미소 재연결에 의한 방출: 연결 관계가 잠시 바뀌면서 응력이 파동 다발로 방출되고, 순간적 이완이 생깁니다.
   • 외란의 충격: 입사하는 파동 다발이나 고에너지 입자가 오버슈트나 희석을 일으켜, 반발되기 전 짧은 틈을 만듭니다. 흔한 근원으로는 **일반화 불안정 입자 (GUP)**의 분해 과정과 그에 수반되는 **장력 배경 잡음 (TBN)**이 있습니다.
3. 공극의 ‘개폐’ 거동: 공극은 대개 작고 다수이며 빠르게 거동합니다. 점상의 ‘바늘구멍’부터 전단 방향으로 길게 늘어난 가는 띠까지 형태가 다양합니다. 극히 일부는 유리한 기하와 외압의 지속적 지지로 비교적 안정적인 관통 채널로 자랍니다. 전체적으로는 국소 에너지 수지와 장력 예산에 의해 제한되어, 국소 전파 한계를 넘지 않고 무인과(無因果) 누출도 일으키지 않습니다.
4. 벽을 ‘거칠다’고 보아야 하는 이유: 이상적으로 매끈한 경계만으로는 실제로 관측되는 작지만 지속적인 유량을 설명하기 어렵습니다. 장력 벽을 숨 쉬는 임계층으로 이해하면 공극은 자연스러운 귀결이 됩니다. 계는 거시적 강한 구속을 유지하면서도 통계적으로 작은 통과를 허용하기 때문입니다. 이 그림은 미시에서 거시까지 일관됩니다.
5. 직관적 예시 두 가지: 양자 터널링에서는 퍼텐셜 장벽이 장력 벽처럼 작동하여, 수명이 짧은 공극이 입자의 저확률(그러나 0은 아님) 통과를 가능하게 합니다(제6.6절). 블랙홀 복사에서는 바깥 임계층도 장력 벽으로 기능하며, 안쪽의 미세 고에너지 외란과 재연결이 다수의 단명 공극을 번갈아 점등시켜, 에너지가 마이크로 빔·마이크로 패킷 형태로 매우 약하지만 장기간 스며나옵니다(제4.7절).
6. 요약과 다음 단계: 장력 벽은 ‘강한 구속’을 두께와 호흡성을 지닌 물리적 경계로 구체화합니다. 공극은 그 미시적 작동 양식입니다. 관통 채널이 선호 방향을 따라 띠 모양으로 이어지고, 외압과 질서화된 장의 지속적 지지를 받으면 **장력 회랑 도파관 (TCW)**으로 성장합니다. 이는 곧고 좁은 제트의 콜리메이터로 작동합니다(응용은 제3.20절).

II. 장력 회랑 도파관 (TCW)

1. 정의와 장력 벽과의 관계: 장력 회랑 도파관은 선호 방향을 따라 배열된, 저임피던스의 질서정연하고 가느다란 회랑으로서 흐름을 안내하고 콜리메이트합니다. 역할 분담은 분명합니다. 장력 벽은 차단과 여과를, 장력 회랑 도파관은 안내와 콜리메이션을 담당합니다. 장력 벽 위의 관통 채널이 기하와 외압의 지지로 연장·안정화·층화되면 도파관으로 성숙합니다.
2. 형성 메커니즘(닫힌 루프의 여덟 동인):
   • 긴 비탈에 의한 유도: 다수의 미시 과정이 시간에 따라 ‘장력 지형’을 빚습니다. 평균 저항이 더 낮고 연속성이 높은 경로가 긴 비탈을 형성하여 회랑 선택을 편향시킵니다.
   • 전단·스핀 축에 의한 정렬: 블랙홀 스핀 축, 강한 전단 축, 병합 궤도의 법선이 ‘자’ 역할을 하여, 속도 차가 무질서 구조를 펴고 정렬시킵니다.
   • 자속 골격: 강착이 자속을 중심부로 운반하여 질서 있는 골격을 만듭니다. 횡방향 자유도가 조여지고, 에너지와 플라스마가 좁은 단면에 갇힙니다.
   • 저임피던스 자기 증폭: 약간 낮은 저항 → 약간 많은 유량 → 더 고른 빗질 → 더 낮은 저항 → 더 많은 유량의 양의 되먹임이 작동하여, ‘작은 우위’를 ‘결정적 우위’로 키우고 승자 경로가 회랑의 씨앗이 됩니다.
   • 박층 ‘포장’(전단–재연결 마감): 소스는 얇고 강한 전단–재연결 펄스로 에너지를 방출합니다. 각 펄스가 매듭과 꼬임을 깎아내고 에너지를 중축으로 맞추어 통로를 평활화합니다.
   • 측면 지압과 ‘코쿤’ 벽: 별 껍질, 디스크 바람, 성단 가스가 외압 벽을 형성하여 측방 확산을 막고, 비균질 부위에 재콜리메이션 결절(‘허리’)을 만들어 회랑을 연장·안정화합니다.
   • 부하 관리(회랑을 막지 않기): 물질 부하가 과도하면 회랑이 두꺼워지고 느려집니다. 계는 저부하·고속 경로를 자연스럽게 선호하며, 막히는 길은 느려져 탈락합니다.
   • 잡음 선별과 천이 상태 지원: **일반화 불안정 입자 (GUP)**의 형성기에는 질서도가 높아지고, 해체기에는 에너지가 **장력 배경 잡음 (TBN)**으로 환류합니다. 이 잡음은 한편으로 장력 벽에 공극을 내어(느린 누출), 다른 한편으로 사포처럼 불안정한 미소 채널을 깎아내어 유량을 가장 안정적인 주회랑으로 모읍니다.
   • 루프 요약: 긴 비탈 → 축 고정 → 골격 형성 → 자기 증폭 → 펄스 포장 → 코쿤 지압 → 부하 여과 → 잡음 선별. 에너지 공급이 계속되고 외압이 중간 수준을 유지하는 한, 이 루프가 장력 회랑 도파관을 유지합니다.
3. 성장 단계(‘싹’에서 ‘주회랑’으로):
   • 파종—방향 선택: 여러 유리한 가닥이 동시에 나타나며, 스핀 축·주 전단 축·모체 실의 장축에 더 잘 정렬된 가닥이 먼저 유량을 확보합니다.
   • 구슬 꿰기—회랑으로 연결: 인접 가닥이 띠로 이어집니다. 관측 측면에서는 편광도가 상승하고 방향이 빠르게 수렴합니다.
   • 록인—척추·집의 분업: 중심에 더 곧고 빠른 척추(spine) 채널이 형성되고, 바깥에 안정화 집(sheath)이 둘러섭니다. 이후 재연결 기반의 자가 수리와 재콜리메이션 결절이 장기 유지보수를 담당합니다.
   • 기어 변속—기하 이동 또는 릴레이: 공급 비율·외압·부하가 급변하면 개구각 미세 조정, 지시각 미소 이동, 선도 구간 교대 같은 변속이 일어납니다. 관측적으로는 편광각의 단계적 점프와 애프터글로우 기하의 다단 파손으로 나타납니다.
4. 불안정화와 진단(‘체인 드롭’의 세 양상):
   • 과도한 뒤틀림/파열: 질서가 붕괴하여 편광도가 급락하고 방향이 요동하며 제트가 확산됩니다.
   • 부하 실패: 회랑이 막혀 두꺼워지고, 속도와 투명도가 악화되어 광도곡선이 뾰족형에서 완만형으로 바뀝니다.
   • 공급·외압 쇼크: 에너지 공급이 고갈되거나 코쿤이 무너지면 회랑이 단축·전환·중단됩니다.
   • 실무 지표: 고시계·광대역 관측에서 편광각의 ‘계단식 점프’, 회전량 측정의 계단, 기하학적 파손의 시간비 클러스터가 장기간 보이지 않으면, 회랑 가설의 적용 범위를 좁혀야 합니다.

III. 빠른 메모와 장 간 안내

• 핵심 메모: 장력 벽은 차단·여과를, 장력 회랑 도파관은 안내·콜리메이션을 담당합니다. 공극은 벽을 가로지르는 작지만 지속적인 통과 유량을 설명하고, 층화는 회랑 내부의 곧고 좁고 빠른 수송을 설명합니다.
• 다음 읽을 곳: 장력 회랑 도파관을 이용해 곧고 콜리메이트된 제트가 왜 나타나는지와 그 관측 지문을 어떻게 식별하는지 설명합니다(제3.20절). 가속–이탈–전파의 전 과정은 제3.10절을, 장력 벽과 관련된 양자·중력 스케일의 사례는 제6.6절과 제4.7절을 참조하십시오.