최근 미국 매사추세츠의 한 여성이 주방기구를 머리에 쓴 증명사진을 담은 운전면허증을 발급받아 화제에 올랐다. 현지 자동차등록청(RMV·Registry of Motor Vehicles)에서 당당히 이 면허증을 발급받은 화제의 여성은 린제이 밀러. 사진을 보고도 믿기 힘든 이 운전면허증은 한마디로 '투쟁의 산물' 이다. 사연은 이렇다. 세계 대부분의 나라가 그렇듯 매사추세츠에서도 운전면허증 등 ID 카드에 쓰이는 증명사진은 모자나 두건등으로 얼굴을 가려서는 안된다. 한가지 예외는 의료적 혹은 종교적인 이유. 밀러가 주 당국을 상대로 투쟁에 나선 것은 바로 머리에 쓴 주방기구가 종교의 상징이라는 것. 그녀는 이름도 특이한 ‘플라잉 스파게티 몬스터’(Flying Spaghetti Monster)교 신자다. 스파게티 신이 천지를 창조하고 ‘국수 가락’이 세상을 인도한다고 믿는 이 종교는 지난 2005년 물리학자이자 무신론자인 바비 핸더슨이 기존 종교를 비판하며 만든 패러디 종교다. 문제는 국수를 건질 때 사용하는 주방기구가 성스러운(?) 종교의 상징으로 이를 머리에 쓰는 것 자체가 종교적 활동이라는 것. 이같은 주장에 근거해 그녀는 강력히 주방기구를 쓴 사진을 부착한 운전면허증 발급을 요구했고 자동차등록청 측은 보기좋게 이를 거절했다. 곧 밀러는 종교탄압이라며 투쟁에 들어갔고 현지 인권단체까지 가세하면서 논란이 커졌다. 결국 인권단체가 중재에 나서 종교의 자유를 인정하는 미 헌법에 근거해 밀러에게 주방기구를 쓴 사진을 부착한 운전면허증이 발급됐다. 밀러는 "플라잉 스파게티 몬스터교 신자로서 권리를 인정받게돼 매우 기쁘다" 면서 "당국이 왜 종교 그 자체에 대해 가치 평가를 하는지 모르겠다"고 밝혔다. 한편 밀러의 이번 사례가 처음은 아니다. 미국 각 주에 따라 다른 결과가 나오기는 하지만 지난해에도 오클라호마주에 사는 쇼나 하몬드와 유타주에 사는 제시카 슈타인하우저가 밀러와 같은 운전면허증을 발급받은 바 있다. 　　 박종익 기자 pji@seoul.co.kr

기후·환경 분야의 세계적인 석학인 예르옌 란데르스 노르웨이 경영대학원 교수가 12일 박원순 서울시장과 시청 집무실에서 가진 ‘환경정책과 서울의 역할’ 주제 대담에서 “온실가스 배출량을 줄이기 위한 도시의 구매·조달 정책이 필요하다”면서 “서울시가 조세 권한이 없는 것은 알지만 온실가스 배출 등과 관련된 물품의 세금을 더 부과할 필요가 있다”고 말했다. 이날 대담에는 월트 패터슨 영국 왕립국제관계연구소 에너지·환경 연구위원도 함께했다. 세계 석학들의 모임인 로마클럽 회원이기도 한 란데르스 교수는 2052년의 도시 미래를 기후·환경 측면에서 예측한 미래학자다. 지난 11일 개막한 서울국제에너지콘퍼런스의 기조연설자로 참여한 그는 서울시로부터 지속가능성 특별고문으로 위촉되기도 했다. 핵물리학자인 패터슨 위원은 1960년대부터 에너지정책의 지방 분권을 연구해 왔다. 란데르스 교수는 “대도시라는 한계로 인해 서울의 에너지 자립이 힘든 측면이 있다”면서 “도시에 너무 많은 인구가 모이지 않게 정책을 펼쳐야 한다”고 제언했다. 이에 대해 박 시장은 “시민들과 함께한 원전 하나 줄이기 사업의 경우 공공기관이 시민 영역과 공동으로 목표를 세우고 일정 부분 성과를 냈다는 측면에서 의미가 있다”고 말했다. 패터슨 위원은 “서울은 건물의 에너지 효율 부문에서 아직 덜 발달돼 있다”면서 “건물의 에너지 효율성을 높일 수 있는 수많은 기술이 개발됐지만 제대로 활용되지 못하고 있어 서울시가 정책 지원을 해야 한다”고 조언했다. 김동현 기자 moses@seoul.co.kr

무인자동주유소, 다중채널TV, 지문 인식 시스템, 화상통화…. 지금은 당연하게 생각되지만 30년 전만 해도 ‘가능할까’라며 머릿속에만 있던 기술들이다. ‘상대성이론’을 만들어 낸 알베르트 아인슈타인은 “상상력은 지식보다 더 중요하다. 지식은 한계가 있지만 상상력은 세상의 모든 것을 끌어안을 수 있다. 나는 그 상상력을 자유롭게 이용한 예술가”라며 ‘상상력’을 찬양했다. 역사를 살펴보더라도 과학의 발달에 있어 가장 중요한 원동력은 ‘상상력’이었다. 상상력은 현재보다 나은 미래를 그려 내고 그 미래로 향해 갈 수 있도록 현실을 이끌고 있다. ●1985년 ‘백 투 더 퓨처’의 2015년 지난 21일은 1985년 개봉한 SF영화 ‘백 투 더 퓨처’에서 주인공 마티 맥플라이(마이클 J 폭스)와 브라운 박사(크리스토퍼 로이드)가 타임머신 ‘드로리안’을 타고 도착한 30년 뒤 미래의 바로 그날이었다. 미국에서는 ‘백 투 더 퓨처 데이’를 맞아 버락 오바마 대통령이 트위터에 축하 메시지를 띄우고 ABC방송 ‘지미 키멜 라이브쇼’에서는 맥플라이와 브라운 박사가 드로리안을 타고 등장하는 모습을 연출하기도 했다. 사회자 키멜이 “인류는 아직 하늘을 나는 자동차를 발명하지 못했고, 중동 지역 평화도 해결하지 못했다”고 하자 맥플라이는 “2015년 정말 짜증 나”라고 반응해 시청자들에게 웃음을 던져 주기도 했다. 1985년 1편을 시작으로 1989년 2편, 1990년 3편까지 영화 ‘백 투 더 퓨처’는 타임머신이라는 소재로 인간의 다양한 상상력을 자극한 SF의 신기원을 이룬 작품이라는 평가를 받고 있다. 특히 ‘백 투 더 퓨처 2’에 등장하는 수많은 2015년의 기술 중 무인자동주유소, 다중채널TV, 지문 인식 시스템, 화상통화 등은 이미 실현되기도 했다. 나는 호버보드, 자동 건조 점퍼, 가정 내 과일 재배 기술 등은 아직 나오지 않았거나 개발 중에 있다. 이처럼 SF는 과학적 상상력이 드러나는 대표적인 장르이기 때문에 과학자들도 SF에 대해 관심이 많다. ‘물리학자는 영화에서 과학을 본다’라는 책을 펴내기도 한 정재승 카이스트 바이오및뇌공학과 교수는 “SF는 대중이 과학에 좀 더 친근하고 쉽게 다가설 수 있도록 해 주는 수단”이라며 “프로이트가 꿈을 과학의 영역으로 들여오면서 신경과학자들은 잠과 꿈의 본질 및 실체에 대한 다양한 연구를 진행하고 있는데 타인의 꿈에 접속해 정보를 빼낸다는 영화 ‘인셉션’ 같은 경우 꿈과 가상현실에 대한 과학적 발견을 영화적 상상력을 동원해 근사하게 시각화한 작품”이라고 말했다. ●100년을 앞선 쥘 베른의 상상력 현대 SF는 프랑스 대중문학가 쥘 베른에서 시작됐다. 최초의 SF영화인 조르주 멜리에스의 ‘달세계 여행’, 특수 효과의 신기원을 이룩했다는 평가를 받는 디즈니 스튜디오의 ‘해저 2만리’ 등은 모두 베른의 작품을 바탕으로 만들어졌다. 베른의 ‘지구 속 여행’, ‘지구에서 달까지’, ‘달나라 탐험’ 등은 상상력 못지않게 사실성도 뛰어나다는 평가를 받고 있다. 베른이 활동했던 19세기 중후반은 과학기술로 모든 문제를 해결할 수 있을 것이라는 ‘과학 낙관주의’가 팽배해 있던 시기였다. 이 때문에 갖가지 과학논문과 잡지가 창간되는 등 일반인들도 최신 과학기술을 접할 수 있는 기회가 많았다. 그 덕분에 베른은 잠수함, 입체영상, 해상도시, 텔레비전, 우주여행, 투명인간 등의 개념을 사상 최초로 제안했다. 베른은 1867년 ‘지구에서 달까지’라는 작품을 통해 달 탐사에 대한 가능성을 예측하기도 했다. 그로부터 100년 뒤인 1969년 7월 20일 미국 아폴로11호가 인류 최초로 달 표면에 발을 내디뎠다. 상상력이 과학기술을 끌어낸 대표적 사례다. 필립 K 딕이 1950년대 초에 쓴 ‘마이너리티 리포트’는 2001년 스티븐 스필버그 감독의 영화로도 만들어졌는데 이 작품에는 멀티터치가 가능한 투명 디스플레이, 자동운전차, 망막 스캔기술, 보행자 맞춤형 광고기법 등 조만간 실현 가능한 기술들이 가득 차 있다. ●국내서도 SF영화제 개막 외국에서 SF는 많은 사람에게 폭넓게 사랑받는 분야지만 우리나라에서는 여전히 마니아들만 좋아하는 장르로 알려져 있다. 이런 상황에서 국립과천과학관은 2009년부터 ‘SF과학영화제’를 열어 SF영화를 통해 과학에 대한 대중의 관심을 높이려는 시도를 하고 있다. 올해는 ‘가상과 현실 사이’라는 주제로 27일부터 오는 11월 1일까지 6일간 경기도 과천과학관에서 열린다. 인간의 꿈이나 무의식에서 비롯된 가상현실은 이제 SF소설뿐만 아니라 영화, 애니메이션, 게임 등의 단골 소재로 쓰이고 있다. 김상욱 부산대 물리학과 교수는 “가상현실과 현실에 대한 질문을 가장 충격적으로 던진 SF영화인 ‘매트릭스’는 이 세상이 사실은 실제로 존재하는 것이 아닌 가상현실일 수 있지 않겠느냐는 의문에서 시작하는데 과학과 철학의 근본을 건드리는 것”이라며 “이런 질문은 양자물리학의 세계에서 유효한데 영화를 통해 이 세상이 물리학적으로 정말 존재하는 것인가에 대해 생각해 볼 수 있게 해 주기도 한다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

거의 1세기 동안 과학자들은 고전 물리학 법칙을 깨뜨리는 것으로 보이는 '양자 얽힘'에 대해 치열한 논쟁을 계속해왔다. 원자를 구성하는 한 쌍의 소립자들이 시간과 공간을 초월하는 존재처럼 보이는 양자적 현상에 관한 것이었다. 짝을 이룬 두 입자들은 아무리 서로 떨어져 있다 하더라도, 어느 한쪽이 변동하면 그에 따라 '즉각' 다른 한쪽이 반응을 보인다는 불가사이한 특성을 가지는데, 양자이론에서는 이 두 입자가 서로 '얽혀 있다'고 하며, 이를 일컬어 '양자 얽힘'이라고 한다. 하지만 아인슈타인은 우주에서 빛보다 빠른 것은 없다고 주장하면서 그 같은 현상을 '유령 같은 원격작용'이라면서 결코 받아들이지 않았다. 아인슈타인은 그 같은 양자 현상에는 우리가 아직 모르고 있는 '숨겨진 변수'가 있으며, 그것을 알게 되면 유령 같은 원격작용의 의문이 풀릴 것이라고 보았다. 이것이 지난 1세기간 양자론자들과 아인슈타인이 치열하게 대결한 논점이다. 그런데, 아인슈타인의 바람과는 반대로 이 같은 양자 현상이 사실임이 기념비적인 놀라운 실험 결과로 확고하게 입증되었다고 영국 일간지 데일리메일이 21일(현지시간) 보도했다.​ 1964년, 영국 물리학자 존 벨은 유령 같은 원격작용을 해명할 수 있는 '숨겨진 변수'를 제거하기 위해 한 실험을 고안해냈다. 이 실험으로 아인슈타인이 말하는 숨은 변수는 없다는 것이 증명되었는데, 이를 벨의 부등식이라 한다. 하지만 이 벨의 부등식에 많은 허점이 있음이 밝혀지면서 양자 얽힘을 완전히 설명하지 못한다는 비판을 받았다. 이번 '네이처' 지에 발표된 논문에 따르면, 실험을 이끈 연구자들은 양자 얽힘 실험에서 중요한 두 개의 허점을 보완했다고 밝혔다. 독일 연구진은 작은 다이아몬드에 갇힌 '얽힌' 전자들을 델프트 대학 캠프스 양쪽으로 1.3km 떨어진 곳에다 두고 실험을 했다. 두 전자들이 서로 소통할 수 없게끔 두 장소 사이의 통신수단은 완벽하게 차단되었다. 소립자는 양자적인 속성의 하나로 스핀이라는 회전 운동량을 갖고 있다. 한 쌍의 소립자는 각각 다운 스핀과 업 스핀으로 되어 있는데, 관측되기 전까지는 한 입자가 어떤 스핀을 갖고 있는지 알 방도가 없다. 이를 양자론에서는 두 상태가 '중첩'되어 있다고 본다. 일단 측정으로 한 입자의 상태가 확정되면 다른 입자는 '동시'에 그 반대되는 상태로 확정된다. 두 입자의 거리가 수백 광년 떨어져 있다 하더라도 결과는 달라지지 않는다. 양자론자들은 측정이 없다면 실제도 없다고 말한다. 이 같은 양자론자의 주장에 아인슈타인은 "내가 달을 보지 않는다면 달이 거기 없다는 것인가?" 하고 푸념하기도 했다. 논문 대표저자인 로널드 핸슨 교수는 "두 개의 전자가 얽혔을 때 보여주는 현상은 참으로 흥미롭다"고 말하면서 "두 전자가 어느 것이든 업 스핀이 될 수도 있고 다운 스핀이 될 수도 있지만, 한 전자가 업 스핀일 경우, 다른 전자는 반드시 다운 스핀이 된다"고 밝혔다. "우리가 측정할 때 그들은 완벽한 상관관계임을 보여준다. 한쪽이 업 스핀이면 다른 한쪽은 반드시 다운 스핀이 된다. 그 같은 반응은 동시에 나타난다. 걸리는 시간이 제로라는 뜻이다. 두 입자가 은하의 반대쪽에 있더라도 마찬가지다." 이번 실험에서는 쌍을 이룬 전자들을 이용했는데, 이들 전자 쌍들은 모두 측정하는 데 있어 서로 소통할 수 있는 어떤 허점도 완벽히 봉쇄되었다. 또한 두 탐지기 사이의 1.3km란 거리는 한 전자를 측정하여 상태를 확정하는 사이에 빛이라도 주파할 수 없는 먼 거리로, 국지적인 허점을 제거한 것이다. 이 반직관적인 양자 얽힘 현상은 기왕의 철학에 심오한 질문을 던진다. 이 같은 현상이 알려주는 바는 우주가 국지적이 아니라, 비국지적이라는 사실이다. 공간이란 사물이 따로 존재한다는 것처럼 보여주는 관념일 뿐, 실은 하나로 연결된 것이라는 얘기다. 이것이 빅뱅에서 출발한 우주의 속성이라는 것이다. 어쨌든 인간이 빛과 물질을 가장 극미한 상태에까지 다룰 수 있는 능력을 보여주었다는 평가를 받는 이번 실험에 대해 버밍엄 대학의 카이 봉스 교수는 "양자 역학이 고전 역학과 얼마나 다른지, 또 양자역학으로 인류가 앞으로 전례없는 발전을 이룰 가능성을 보여준 실험이다"고 평가했다. 이번 실험은 실용적인 측면에서 양자 얽힘을 이용한 통신의 암호화에 한발 다가간 것으로 과학자들은 보고 있다. 이광식 통신원 joand999@naver.com

“1등이 아니어도 된다. 우주가 어떤지 ‘의문’이 생기고, 그 의문을 풀 ‘꿈’을 위해 노력한다면 훌륭한 연구자다. 의문과 꿈을 가진 이상 공부하게 될 것이다. 나는 그렇게 옆길로 새지 않았기에 노벨상을 받은 것 같다.” 올해 노벨 물리학상 수상자로 선정된 가지타 다카아키(56) 도쿄대 교수는 한국·일본 언론과의 인터뷰에서 노벨상을 받은 비법으로 “한 우물을 파라”고 강조했다. 그는 또 한국 연구자들의 진지함을 칭찬하기도 했다.가지타 교수는 지난 15일 “최고는 아니지만 전통이 있었던 고교에서 처음에는 450명 중 250등 정도를 했다”거나 “일본 지방대인 사이타마대를 나왔는데, 그때만 해도 대학이 자유로운 분위기였고 출석도 부르지 않아 멋대로 수업을 빼먹어도 되었다”며 학창 시절 일화를 가감 없이 공개했다.그러나 대학 졸업 뒤 명문인 도쿄대 대학원을 간 뒤를 회상할 땐 “대학원에서 학력 수준 차이를 느꼈고, 내 전문 분야인 소립자 관련 물리학 실험과 관측 공부에 집중했다”고 부단한 노력이 필요하다는 점을 강조했다.학부 시절 노벨상 수상을 상상해 본 적도 없다는 그는 노벨상 수상으로 이어진 1998년의 중성미자 질량 측정 연구에 대해 “운이 따랐다”면서 “2002년 노벨 물리학상을 받은 고시바 마사토시(89) 교수의 지도를 받았고, 고시바 교수가 개발한 거대 실험장치인 가미오칸데 실험에 참가한 게 좋았다”고 덧붙였다.고교 2학년에 물리학자란 꿈을 찾아내고 이후 끈기 있게 밀어붙이느라, 당시 20여년 동안 과학자들의 논쟁거리였던 중성미자 질량 존재 여부를 밝혀낸 업적을 일상적인 실험처럼 여기는 태도가 묻어났다.실제 가지타 교수는 가미오칸데를 개량한 슈퍼 가미오칸데를 활용, 최근 중력파 관측이란 미지의 영역에 도전하고 있다. 노벨상급 연구 업적을 내놓은 연구자가 여전히 풀리지 않은 새 연구에 몰두하는 일본 과학자 특유의 모습이기도 하다.일본 기초과학 연구 풍토에 대해 “자신이 세계적으로 중요한 성과를 낼 수 있다는 기분은 다들 갖고 있지만, 일본 연구실에서 교수와 학생 사이 관계는 평등하지 않다”면서도 “슈퍼 가미오칸데 활용을 위해 100여명의 다국적·다배경 연구자들이 모여 논의하다 보면 더 좋은 성과가 나오는 것 같다”고 설명했다.그는 “기초과학은 전 세계 사람들이 경쟁하면서도 서로 협력하며 인류가 몰랐던 것을 조금씩 알아가는 과정”이라면서 “기초과학의 연구자층이 두터워지고 기초과학의 중요성을 사람들이 더 많이 알아가면 좋겠다”고 말했다.도쿄 이석우 특파원 jun88@seoul.co.kr

손에 들었던 물건을 놓으면 곧장 아래로 떨어진다. 바로 중력 때문이다. 한살배기 아기도 중력을 안다. 아기가 계단을 내려갈 때 조심하는 것은 잘못 하다간 아래로 굴러떨어질까 봐 그러는 거다. 중력을 알기 때문이다. 자연계에 있는 4가지 힘, 곧 중력, 전자기력, 강력(강한 상호작용), 약력(약한 상호작용) 중 중력이 가장 약하다. 얼마나 약할까? 4가지 힘의 크기를 비교하면, 강력>전자기력>약력>중력 순서인데, 강력(1038)>전자기력(1036)>약력(1025)>중력(100) 이다. 100 은 1이다. 　 강력과 약력은 원자 내에서만 존재하는 힘으로, 중력이 지름 1cm의 살구만하다면 강력은 이 우주보다도 더 크다. 어마무시한 차이라는 점만 기억해두도록 하자. 조그만 말굽자석 하나가 대못을 매달고 있는 것은 지구의 중력을 이기고 있다는 증거이다. 이처럼 중력의 자연계의 4가지 힘 중에서 가장 약하지만, 그래도 당신이 낙상한다면 골반뼈나 손목뼈를 부러뜨릴 만큼 강하다는 사실을 알아야 한다. 중력은 또한 전자기력과는 달리 어떠한 조작으로도 상쇄하거나 차단할 수가 없는 힘이다. 중력 차단에 성공한 예는 아직까지 없다. 그러므로 공중부양을 한다고 흰소리하는 사람은 100% 사기꾼이라고 보면 틀림없다. 이 중력의 또다른 특징은 인력만으로 작용한다는 점이며, 이 우주에 가장 보편적 힘으로 천체들을 운행하고 있다는 사실이다. 그런데 중력이 어떻게 작용하는지는 아직도 오리무중이다. 사과를 땅으로 떨어지게 하는 힘이나, 달이 지구를 돌게 하는 힘이 다 같은 중력이라고 뉴턴이 밝혀냈지만, 그 힘이 어떻게 전해지는지는 천하의 뉴턴도 알 수 없었다. 달과 지구 사이, 지구와 태양 사이, 무수한 천체들 사이에 작용하는 중력은 말하자면 원격작용을 하는 셈이다. 리모콘은 전자기파를 매개로 하여 작동하지만, 중력에는 그런 매개체가 여직 발견되지 않고 있는 것이다. 중력이 이처럼 원격작용을 하는 원리를 끝내 알아내지 못한 뉴턴은 이렇게 면피용 멘트를 한번 날린 후 이 문제를 접고 말았다. “나는 가설을 만들지 않는다.” -아리스토텔레스에게 도전한 갈릴레오 이 골치 아픈 중력은 고대세계의 최고 천재라는 아리스토텔레스까지 실족하게 만들었다. 무슨 이야기인고 하면, 아리스토텔레스는 물체의 경중에 따라 중력의 크기가 다르게 작용한다고 큰소리쳤던 것이다. 아무런 실험도 해보지 않은 채 그냥 직관으로 그렇게 단정해버린 데 문제가 있었다. 경험으로 볼 때 무거운 물체는 가벼운 물체보다 빨리 떨어지지 않은가. 망치와 깃털을 떨어뜨릴 때 망치가 더 빨리 떨어진다. 하지만 인간의 감각이나 직관이란 그렇게 믿을 만한 게 못된다. 천동설이 수천 년 위세를 떨친 것만 봐도 알 수 있는 일이다. 하늘의 태양을 보고 누가 지구가 그 둘레를 돈다고 생각하겠는가. 어쨌든 지엄한 아리스토텔레스에게 2000년 만에 최초로 도전장을 내민 사람은 17세기 갈릴레오 갈릴레이(1564-1642)였다. 갈릴레오가 피사의 사탑에서 무거운 물체와 가벼운 물체를 떨어뜨려 두 물체가 동시에 떨어진다는 것을 증명했다는 이야기는 제자이며 전기작가였던 비비아니가 쓴 갈릴레오의 전기에나 나오지만, 전혀 증거가 없는 것으로 보아 창작일 확률이 높다는 것이 대체적인 시각이다. 원래 글쟁이들은 거짓말을 곧잘 하는 버릇이 있다. 제 입맛에 맞을 때 특히 그렇다. 그런데 갈릴레오가 물체의 낙하실험을 했다는 것은 사실이다. 단, 피사의 사탑에서 한 게 아니라, 집에서 경사로를 만들어놓고 그 위에 무게가 다른 공들을 굴렸다. 수없이 공을 굴려본 결과 무거운 공이든 가벼운 공이든 같은 속도로 굴러떨어진다는 것을 확인했다. 그는 또한 ‘새로운 두 과학에 대한 대화’라는 책에서 무거운 물체가 가벼운 물체보다 빨리 떨어진다는 것은 논리적으로 모순이라는 것을 설명하기도 했다. 후에 뉴턴이 이를 수학적으로 증명했다. 중력은 공평하게도 먼지이든 바윗덩이든 간에 모든 물체에 같은 크기로 작용한다. 다만 공기 저항이라는 요소만 제거한다면 우리는 눈으로도 그것을 확인할 수도 있다. 현대에 와서 우리는 그 실험을 직접 눈으로 볼 수 있었다. 공기가 없는 달에서 낙체실험이 이루어졌던 것이다. 1971년 아폴로 15호의 우주인이었던 데이비드 스콧은 우주선에 실어갔던 망치와 깃털을 달 표면 위에서 떨어뜨리는 실험을 했다. 전 세계 시청자들이 TV로 지켜보는 가운데 그는 어깨 높이에서 망치와 깃털을 떨어뜨렸고, 두 물체는 동시에 달 표면에 떨어졌다. 그러자 스콧이 지구인들을 향해 외쳤다. “갈릴레오가 옳았습니다!” -현대판 피사의 사탑 낙체실험 이 같은 낙체실험은 지구에서도 행해졌다. 지구에도 공기가 전혀 없는 공간들이 있다. 그중 가장 큰 공간은 미항공우주국(NASA)의 진공실이다. 바닥 면적이 30.5m × 37.2m로, 농구장의 2배가 넘는다. 이 세계 최대의 진공실은 미국 오하이오의 NASA 우주발전소에 있다. 여기서 실험을 진행한 사람은 영국의 훈남 물리학자 브라이언 콕스로, 볼링공과 깃털을 동시에 떨어뜨리는 실험이었는데, 영국 BBC TV에서 전 과정을 담은 영상을 방송했다. 실험 결과는 아름다웠다. 공기 저항이 있을 때는 깃털이 늦게 착지했지만, 공기를 다 빼고 진공 상태에서 한 실험에서는 볼링공과 깃털이 사이 좋게 똑같이 착지한 것이다. 이는 400년 전 ‘피사의 사탑 낙체실험’ 전설의 현대판이라 할 만하다. 비디오의 끝부분에는 아인슈타인의 등가원리가 잠깐 언급된다. 등가원리란 중력을 만드는 만유인력과 관성력은 구별할 수 없다는 원리이다. 아인슈타인의 일반상대성 이론에서 나오는 것으로, 자유낙하하는 놀이기구에 탄 사람이 무중력 상태를 경험하는 현상이 대표적인 예라 할 수 있다. 만약 당신이 지구 표면에 서 있다면, 당신의 체중을 느낄 것이고, 이는 곧 지구의 중력으로, 둘은 구별할 수가 없다는 것이다. 이는 매우 심오한 현상으로 아인슈타인의 일반상대성 원리로 발전하게 되었다. 브라이언은 이 단순한 실험을 해보임으로써 그 같은 심오한 자연의 법칙을 대중에게 소개한 것이다. 중력 미스터리는 아직까지 건재하다. 중력을 매개한다는 중력자와 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 예측한 중력파를 찾는 것이 현대 물리학의 최대 화두가 되고 있는 것만 봐도 그 같은 사실을 알 수 있다. 중력 미스터리를 해결하는 사람이 나온다면 노벨 물리학상은 따놓은 당상이나 다름없을 것이다. 물체가 땅으로 떨어지는 이 단순한 현상 하나에도 이 같은 심오한 자연의 비밀이 숨어 있는 것을 보면, 세계에서 신비롭지 않은 것은 하나도 없는 것 같다. 이 글을 읽고 있는 당신도 알고 보면 신비 자체이며 우주의 기적 아닌가. 이광식 통신원 joand999@naver.com

손에 들었던 물건을 놓으면 곧장 아래로 떨어진다. 바로 중력 때문이다. 한살배기 아기도 중력을 안다. 아기가 계단을 내려갈 때 조심하는 것은 잘못 하다간 아래로 굴러떨어질까 봐 그러는 거다. 중력을 알기 때문이다. 자연계에 있는 4가지 힘, 곧 중력, 전자기력, 강력(강한 상호작용), 약력(약한 상호작용) 중 중력이 가장 약하다. 얼마나 약할까? 4가지 힘의 크기를 비교하면, 강력>전자기력>약력>중력 순서인데, 강력(1038)>전자기력(1036)>약력(1025)>중력(100) 이다. 100 은 1이다. 　 강력과 약력은 원자 내에서만 존재하는 힘으로, 중력이 지름 1cm의 살구만하다​면 강력은 이 우주보다도 더 크다. 어마무시한 차이라는 점만 기억해두도록 하자. 조그만 말굽자석 하나가 대못을 매달고 있는 것은 지구의 중력을 이기고 있다는 증거이다. 이처럼 중력의 자연계의 4가지 힘 중에서 가장 약하지만, 그래도 당신이 낙상한다면 골반뼈나 손목뼈를 부러뜨릴 만큼 강하다는 사실을 알아야 한다. 중력은 또한 전자기력과는 달리 어떠한 조작으로도 상쇄하거나 차단할 수가 없는 힘이다. 중력 차단에 성공한 예는 아직까지 없다. 그러므로 공중부양을 한다고 흰소리하는 사람은 100% 사기꾼이라고 보면 틀림없다. 이 중력의 또다른 특징은 인력만으로 작용한다는 점이며, 이 우주에 가장 보편적 힘으로 천체들을 운행하고 있다는 사실이다. 그런데 중력이 어떻게 작용하는지는 아직도 오리무중이다. 사과를 땅으로 떨어지게 하는 힘이나, 달이 지구를 돌게 하는 힘이 다 같은 중력이라고 뉴턴이 밝혀냈지만, 그 힘이 어떻게 전해지는지는 천하의 뉴턴도 알 수 없었다. 달과 지구 사이, 지구와 태양 사이, 무수한 천체들 사이에 작용하는 중력은 말하자면 원격작용을 하는 셈이다. 리모콘은 전자기파를 매개로 하여 작동하지만, 중력에는 그런 매개체가 여직 발견되지 않고 있는 것이다. 중력이 이처럼 원격작용을 하는 원리를 끝내 알아내지 못한 뉴턴은 이렇게 면피용 멘트를 한번 날린 후 이 문제를 접고 말았다. “나는 가설을 만들지 않는다.” ​-아리스토텔레스에게 도전한 갈릴레오 이 골치 아픈 중력은 고대세계의 최고 천재라는 아리스토텔레스까지 실족하게 만들었다. 무슨 이야기인고 하면, 아리스토텔레스는 물체의 경중에 따라 중력의 크기가 다르게 작용한다고 큰소리쳤던 것이다. 아무런 실험도 해보지 않은 채 그냥 직관으로 그렇게 단정해버린 데 문제가 있었다. 경험으로 볼 때 무거운 물체는 가벼운 물체보다 빨리 떨어지지 않은가. 망치와 깃털을 떨어뜨릴 때 망치가 더 빨리 떨어진다. 하지만 인간의 감각이나 직관이란 그렇게 믿을 만한 게 못된다. 천동설이 수천 년 위세를 떨친 것만 봐도 알 수 있는 일이다. 하늘의 태양을 보고 누가 지구가 그 둘레를 돈다고 생각하겠는가. 어쨌든 지엄한 아리스토텔레스에게 2000년 만에 최초로 도전장을 내민 사람은 17세기 갈릴레오 갈릴레이(1564-1642)였다. 갈릴레오가 피사의 사탑에서 무거운 물체와 가벼운 물체를 떨어뜨려 두 물체가 동시에 떨어진다는 것을 증명했다는 이야기는 제자이며 전기작가였던 비비아니가 쓴 갈릴레오의 전기에나 나오지만, 전혀 증거가 없는 것으로 보아 창작일 확률이 높다는 것이 대체적인 시각이다. 원래 글쟁이들은 거짓말을 곧잘 하는 버릇이 있다. 제 입맛에 맞을 때 특히 그렇다. 그런데 갈릴레오가 물체의 낙하실험을 했다는 것은 사실이다. 단, 피사의 사탑에서 한 게 아니라, 집에서 경사로를 만들어놓고 그 위에 무게가 다른 공들을 굴렸다. 수없이 공을 굴려본 결과 무거운 공이든 가벼운 공이든 같은 속도로 굴러떨어진다는 것을 확인했다. 그는 또한 ‘새로운 두 과학에 대한 대화’라는 책에서 무거운 물체가 가벼운 물체보다 빨리 떨어진다는 것은 논리적으로 모순이라는 것을 설명하기도 했다. 후에 뉴턴이 이를 수학적으로 증명했다. ​ 중력은 공평하게도 먼지이든 바윗덩이든 간에 모든 물체에 같은 크기로 작용한다. 다만 공기 저항이라는 요소만 제거한다면 우리는 눈으로도 그것을 확인할 수도 있다. 현대에 와서 우리는 그 실험을 직접 눈으로 볼 수 있었다. 공기가 없는 달에서 낙체실험이 이루어졌던 것이다. 1971년 아폴로 15호의 우주인이었던 데이비드 스콧은 우주선에 실어갔던 망치와 깃털을 달 표면 위에서 떨어뜨리는 실험을 했다. 전 세계 시청자들이 TV로 지켜보는 가운데 그는 어깨 높이에서 망치와 깃털을 떨어뜨렸고, 두 물체는 동시에 달 표면에 떨어졌다. 그러자 스콧이 지구인들을 향해 외쳤다. “갈릴레오가 옳았습니다!” -현대판 피사의 사탑 낙체실험 이 같은 낙체실험은 지구에서도 행해졌다. 지구에도 공기가 전혀 없는 공간들이 있다. 그중 가장 큰 공간은 미항공우주국(NASA)의 진공실이다. 바닥 면적이 30.5m × 37.2m로, 농구장의 2배가 넘는다. 이 세계 최대의 진공실은 미국 오하이오의 NASA 우주발전소에 있다. 여기서 실험을 진행한 사람은 영국의 훈남 물리학자 브라이언 콕스로, 볼링공과 깃털을 동시에 떨어뜨리는 실험이었는데, 영국 BBC TV에서 전 과정을 담은 영상을 방송했다. 실험 결과는 아름다웠다. 공기 저항이 있을 때는 깃털이 늦게 착지했지만, 공기를 다 빼고 진공 상태에서 한 실험에서는 볼링공과 깃털이 사이 좋게 똑같이 착지한 것이다. 이는 400년 전 ‘피사의 사탑 낙체실험’ 전설의 현대판이라 할 만하다. 비디오의 끝부분에는 아인슈타인의 등가원리가 잠깐 언급된다. 등가원리란 중력을 만드는 만유인력과 관성력은 구별할 수 없다는 원리이다. 아인슈타인의 일반상대성 이론에서 나오는 것으로, 자유낙하하는 놀이기구에 탄 사람이 무중력 상태를 경험하는 현상이 대표적인 예라 할 수 있다. 만약 당신이 지구 표면에 서 있다면, 당신의 체중을 느낄 것이고, 이는 곧 지구의 중력으로, 둘은 구별할 수가 없다는 것이다. 이는 매우 심오한 현상으로 아인슈타인의 일반상대성 원리로 발전하게 되었다. 브라이언은 이 단순한 실험을 해보임으로써 그 같은 심오한 자연의 법칙을 대중에게 소개한 것이다. 중력 미스터리는 아직까지 건재하다. 중력을 매개한다는 중력자와 아인슈타인이 일반상대성 이론에서 예측한 중력파를 찾는 것이 현대 물리학의 최대 화두가 되고 있는 것만 봐도 그 같은 사실을 알 수 있다. 중력 미스터리를 해결하는 사람이 나온다면 노벨 물리학상은 따놓은 당상이나 다름없을 것이다. 물체가 땅으로 떨어지는 이 단순한 현상 하나에도 이 같은 심오한 자연의 비밀이 숨어 있는 것을 보면, 세계에서 신비롭지 않은 것은 하나도 없는 것 같다. 이 글을 읽고 있는 당신도 알고 보면 신비 자체이며 우주의 기적 아닌가. 이광식 통신원 joand999@naver.com

자기 전에 양의 마릿수를 세는 것이 잠 잘 드는 방법임은 오래 전에 알려진 사실이다.(sheep과 sleep의 닮은꼴 효과도 곁들여진다) 그런데 자긴 전에 하는 간단한 수학 공부가 놀라운 효과가 있음을 과학자들이 입증해서 화제가 되고 있다고 영국 일간지 데일리메일이 8일(현지시간) 보도했다. 아이가 잠자리에 들기 전 수학을 바탕으로 한 이야기 글을 읽으면 학습능력이 크게 향상되는 것이 밝혀졌다. 이 같은 방법은 단순하지만, 그 효과는 놀라울 정도인데, 예컨대 '침대 수학'을 3개월간 실행한 아이의 경우 학년 말에 수학에서 가장 높은 성취도를 기록했다는 것이다. 미국 시카고 대학의 연구원들이 600세대에게 앱과 프로그램이 깔린 2종의 태블릿 컴퓨터를 주고 실험을 했다. 한 앱에는 아이의 독해력을 시험하는 이야기가 실려 있고, 다른 앱에는 셈, 모형 문제들이 포함된 이야기가 수록되어 있었다. 대개 6, 7세 정도의 아이에게 부모가 앱의 이야기를 들려주고, 학년 말에 이 아이들의 수학 학습능력을 학년 초와 비교해 테스트해보는 실험이다. 연구원들이 조사해본 결과, '침대 수학' 앱을 더 많이 사용한 아이일수록 수학 성적이 더 높게 나왔다고 '사이언스' 지가 보도했다. 특기할 만한 사항은 수학에 겁을 먹은 부모를 가진 아이일수록 이 '침대 수학'이 더 큰 효과를 나타냈다는 사실이다. 이는 부모가 수학에 공포를 가지면 그 아이들 역시 그 같은 경향을 보여 수학에서 학력 저하의 현상을 보인다는 것을 말해준다. 연구에 참여한 시안 베일록 교수는 "수학 문제를 푸는 데 있어, 꼭 풀고 말겠다는 열정이 정말 필요하다. 그러면 문제는 풀리게 마련이다"라고 당부의 말을 남겼다. 게임 이론을 창시한 미국의 물리학자이자 수학자인 폰 노이만은 "수학을 어렵다고 생각하는 사람들은 인생이 얼마나 어려운지를 잘 모르는 사람이다"라는 명언을 남기기도 했다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

지난 5월 세계적인 물리학 분야 권위지 ‘피지컬 리뷰 레터스’에는 5154명이 저자로 참여한 논문이 실렸다. ‘신의 입자’로 불리는 힉스 입자 검출 실험과 관련한 이 논문은 전체 33쪽 중 24쪽이 저자 이름만으로 빼곡히 채워졌다. 여기에는 고려대 최수용 교수를 비롯해 한국 물리학자들도 이름을 올렸다. 같은 달 유전학 국제학술지 ‘G3’에는 초파리 유전체 중 특이 유전자를 발견했다는 논문이 실렸다. 여기에도 1014명의 과학자가 공동저자로 이름을 올렸다. 당시 과학계에서는 “초파리를 한 번이라도 본 적이 있는 사람은 모두 저자로 올린 모양”이라는 농담이 돌았다. 학자들이 대규모로 참여하는 과학기술 분야 논문이 부쩍 증가해 화제가 되고 있다. 특히 2009년 이후 100명이 넘는 저자가 등재된 국제 과학기술 논문이 눈에 띄게 많아졌다. 과학기술 분야 논문 통계 데이터를 제공하는 톰슨 로이터에 따르면 1980년대까지는 100명 이상 공동저자가 참여한 논문이 거의 없었다. 그러나 2003년에 발표된 ‘인간 게놈 프로젝트’ 논문에 저자가 272명이나 이름을 올리면서 기록을 세웠다. 이듬해인 2004년에는 1000명 넘는 공동 저자가 참여한 논문이 처음으로 나왔다. 2008년에는 ‘저자 3000명’의 벽이 깨졌다. 이런 추세에 맞춰 세계 과학계는 노벨상 수상자를 선정하는 노벨상위원회에도 변화를 촉구하고 있다. 과학계의 협력연구 규모가 커지고 있는 만큼 공동수상자의 수에 대한 제한을 풀고, 기관이나 팀에도 수여할 수 있도록 해야 한다는 목소리를 내고 있다. 현재 노벨위원회는 생리의학상, 물리학상, 화학상 등 과학상의 한 회 수상자를 최대 3명으로 제한하고 있다. 국내 과학기술 수준이 높아지면서 국내 연구자들의 국제 공동연구 역시 점점 늘고 있다. 울산대 화학과 정재훈 교수는 “현대 과학은 과거처럼 개인이나 작은 집단에 의해 수행되는 것이 아니라 거대한 프로젝트로 이뤄지는 경향이 강하다”면서 “하나의 프로젝트에 전 세계 수백명에서 수천명의 과학자가 투입되기도 하고 학제 간 협동연구 추세도 한층 강화되는 추세”라고 설명했다. 서울의 한 사립대 교수는 “새로운 분야를 연구하려고 할 때 국내에서 해당 분야 연구자를 찾기 어렵기 때문에 해외로 눈을 돌리는 경우도 많다”고 했다. 그러나 이렇게 공동 저자 숫자가 늘어나면서 논문 가로채기나 끼워 넣기 등 연구부정이 발생할 소지도 커지고 있다는 게 학계의 얘기다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

자기 전에 양의 마릿수를 세는 것이 잠 잘 드는 방법임은 오래 전에 알려진 사실이다.(sheep과 sleep의 닮은꼴 효과도 곁들여진다) 그런데 자긴 전에 하는 간단한 수학 공부가 놀라운 효과가 있음을 과학자들이 입증해서 화제가 되고 있다고 영국 일간지 데일리메일이 8일(현지시간) 보도했다. 아이가 잠자리에 들기 전 수학을 바탕으로 한 이야기 글을 읽으면 학습능력이 크게 향상되는 것이 밝혀졌다. 이 같은 방법은 단순하지만, 그 효과는 놀라울 정도인데, 예컨대 '침대 수학'을 3개월간 실행한 아이의 경우 학년 말에 수학에서 가장 높은 성취도를 기록했다는 것이다. 미국 시카고 대학의 연구원들이 600세대에게 앱과 프로그램이 깔린 2종의 태블릿 컴퓨터를 주고 실험을 했다. 한 앱에는 아이의 독해력을 시험하는 이야기가 실려 있고, 다른 앱에는 셈, 모형 문제들이 포함된 이야기가 수록되어 있었다. 대개 6, 7세 정도의 아이에게 부모가 앱의 이야기를 들려주고, 학년 말에 이 아이들의 수학 학습능력을 학년 초와 비교해 테스트해보는 실험이다. 연구원들이 조사해본 결과, '침대 수학' 앱을 더 많이 사용한 아이일수록 수학 성적이 더 높게 나왔다고 '사이언스' 지가 보도했다. 특기할 만한 사항은 수학에 겁을 먹은 부모를 가진 아이일수록 이 '침대 수학'이 더 큰 효과를 나타냈다는 사실이다. 이는 부모가 수학에 공포를 가지면 그 아이들 역시 그 같은 경향을 보여 수학에서 학력 저하의 현상을 보인다는 것을 말해준다. 연구에 참여한 시안 베일록 교수는 "수학 문제를 푸는 데 있어, 꼭 풀고 말겠다는 열정이 정말 필요하다. 그러면 문제는 풀리게 마련이다"라고 당부의 말을 남겼다. 게임 이론을 창시한 미국의 물리학자이자 수학자인 폰 노이만은 "수학을 어렵다고 생각하는 사람들은 인생이 얼마나 어려운지를 잘 모르는 사람이다"라는 명언을 남기기도 했다. 이광식 통신원 joand999@naver.com　

지난 5월 세계적인 물리학 분야 권위지 ‘피지컬 리뷰 레터스’에는 5154명이 저자로 참여한 논문이 실렸다. ‘신의 입자’로 불리는 힉스 입자 검출 실험과 관련한 이 논문은 전체 33쪽 중 24쪽이 저자 이름만으로 빼곡히 채워졌다. 여기에는 고려대 최수용 교수를 비롯해 한국 물리학자들도 이름을 올렸다. 같은 달 유전학 국제학술지 ‘G3’에는 초파리 유전체 중 특이 유전자를 발견했다는 논문이 실렸다. 여기에도 1014명의 과학자가 공동저자로 이름을 올렸다. 당시 과학계에서는 “초파리를 한 번이라도 본 적이 있는 사람은 모두 저자로 올린 모양”이라는 농담이 돌았다. 학자들이 대규모로 참여하는 과학기술 분야 논문이 부쩍 증가해 화제가 되고 있다. 특히 2009년 이후 100명이 넘는 저자가 등재된 국제 과학기술 논문이 눈에 띄게 많아졌다. 과학기술 분야 논문 통계 데이터를 제공하는 톰슨 로이터에 따르면 1980년대까지는 100명 이상 공동저자가 참여한 논문이 거의 없었다. 그러나 2003년에 발표된 ‘인간 게놈 프로젝트’ 논문에 저자가 272명이나 이름을 올리면서 기록을 세웠다. 이듬해인 2004년에는 1000명 넘는 공동 저자가 참여한 논문이 처음으로 나왔다. 2008년에는 ‘저자 3000명’의 벽이 깨졌다. 이런 추세에 맞춰 세계 과학계는 노벨상 수상자를 선정하는 노벨상위원회에도 변화를 촉구하고 있다. 과학계의 협력연구 규모가 커지고 있는 만큼 공동수상자의 수에 대한 제한을 풀고, 기관이나 팀에도 수여할 수 있도록 해야 한다는 목소리를 내고 있다. 현재 노벨위원회는 생리의학상, 물리학상, 화학상 등 과학상의 한 회 수상자를 최대 3명으로 제한하고 있다. 국내 과학기술 수준이 높아지면서 국내 연구자들의 국제 공동연구 역시 점점 늘고 있다. 울산대 화학과 정재훈 교수는 “현대 과학은 과거처럼 개인이나 작은 집단에 의해 수행되는 것이 아니라 거대한 프로젝트로 이뤄지는 경향이 강하다”면서 “하나의 프로젝트에 전 세계 수백명에서 수천명의 과학자가 투입되기도 하고 학제 간 협동연구 추세도 한층 강화되는 추세”라고 설명했다. 서울의 한 사립대 교수는 “새로운 분야를 연구하려고 할 때 국내에서 해당 분야 연구자를 찾기 어렵기 때문에 해외로 눈을 돌리는 경우도 많다”고 했다. 그러나 이렇게 공동 저자 숫자가 늘어나면서 논문 가로채기나 끼워 넣기 등 연구부정이 발생할 소지도 커지고 있다는 게 학계의 얘기다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

올해 노벨 물리학상은 물질을 구성하는 미세한 입자 중 하나인 ‘중성미자’의 질량을 발견한 일본과 캐나다 과학자에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 6일 가지타 다카아키(왼쪽·56) 일본 도쿄대 교수와 아서 맥도널드(오른쪽·72) 캐나다 퀸스대 명예교수 등 2명을 물리학상 수상자로 선정했다고 밝혔다. 가지타 교수의 수상으로 일본은 지난 5일 발표한 생리의학상(오무라 사토시)에 이어 이틀 연속으로 노벨상 과학자를 배출하게 됐다. 노벨 과학상 명단에 이름을 올린 사람도 21명으로 늘었다. 특히 물리학상에서 지난해에 이어 2년 연속 수상자를 배출해 기초과학 강국으로서의 면모를 과시했다. 또 가지타 교수는 2002년 노벨 물리학상 수상자 중 한명인 고시바 마사토시 도쿄대 특별명예교수의 제자로 스승과 제자가 모두 노벨상을 받은 ‘사제 수상자’로 기록됐다. 노벨위원회는 “가지타, 맥도널드 교수가 중성미자가 진동해 다른 형태의 중성미자로 변하는 ‘중성미자 진동’ 현상을 발견함으로써 우주 탄생의 기원은 물론 입자물리학에 대한 이해를 높였다”고 평가했다. 가지타 교수는 1986년 일본 도쿄대에서 박사학위를 받은 뒤 도쿄대 우주선연구센터 교수 및 우주중성미자 관측정보 융합센터장을 맡고 있다. 캐나다 시드니 출신인 맥도널드 교수는 1969년 미국 캘리포니아공과대에서 박사학위를 받고 퀸스대 교수와 서드베리 중성미자 관측소장을 지냈다. 핵분열이나 핵융합 반응으로도 생겨나는 중성미자는 우주가 탄생하면서 빛과 함께 생겨나 우주를 가득 채우고 있는 기본입자로, 질량이 작고 빛의 속도로 움직이며 다른 물질과 상호작용을 하지 않아 ‘유령입자’로 불려 왔다. 가지타 교수의 스승인 고시바 교수는 중성미자 관측을 위해 가미오칸데를 설계해 세계 최초로 자연 발생한 중성미자를 관측해 냈다. 이후 1998년 가지타 교수는 중성미자를 측정할 수 있는 가미오칸데를 업그레이드한 슈퍼 가미오칸데를 활용해 세 종류의 중성미자가 변화하는 것을 세계 최초로 발견했다. 맥도널드 교수는 2002년 태양에서 날아오는 중성미자도 진동현상을 거쳐 상태가 변화하는 것을 발견했다. 가지타 교수와 함께 연구했던 김수봉 서울대 물리학과 교수는 “중성미자는 우주 탄생 때 만들어진 입자로, 빛 다음으로 많은 수가 존재하고 있다”며 “이번에 수상한 두 물리학자는 우주가 어떻게 탄생했는지, 이후 우주가 어떻게 변해 갔는지 등을 이해하는 데 도움을 줬다”고 설명했다. 이번 물리학상 수상자들에게는 상금 800만 크로네(약 11억 1900만원)가 주어지는데 두 수상자에게 400만 크로네씩 돌아가게 된다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세계적으로 유명한 과학자인 스티븐 호킹(영국 천체물리학자, 73) 박사가 외계 생명체의 침입 가능성에 대해 경고했다. 호킹 박사는 "옛날 콜럼버스가 아메리카 땅을 발견하고 원주민들을 한 짓을 보라"고 예를 들면서 "아메리칸 원주민들에게 결코 좋지않은 결과가 있었듯 외계 생명체가 우리를 파괴할 수 있다"고 말했다고 영국 미러가 스페인 매체 엘 파이스를 인용, 보도했다. '화성에 흐르는 물이 존재한다'는 증거를 찾았다는 미국 우주항공국(NASA)의 발표와 관련해 이 발언이 새삼 주목받고 있는데 이는 생명체가 살았거나 살고 있을 가능성이 높아졌기 때문이다. 그는 또한 "진화된 외계 생명체는 그들이 다다르는 행성을 정복하고 식민지로 만드는 유목민(nomad)과 같을 것"이라고 말했다. 이 73세의 노 물리학자는 외계 생명체의 존재는 의심할 여지가 없으며 수학적으로 볼때 외계인에 대한 자신의 생각은 이성적이며 "문제는 이들이 어떤 존재인지 알아내는 것"이라고 덧붙였다. 또한 호킹 박사는 "재해로 지구가 파괴될 위험이 점점 증가하고 있고, 인류을 위한 최상의 생존 전략은 새로운 행성에 '새로운 삶의 터전'(home)을 찾는 것"이라며 우주 연구의 중요성을 피력했다. 즉 그가 외계 생명체의 침략과 인류 생존 경고를 통해 전하고자 하는 것은 우주 비행의 중요성에 대한 대중인식을 높이는 것이라고 강조했다. 호킹 박사는 외계인의 존재에 대해, 또한 그들과의 접촉은 피하는 게 좋다는 경고 메시지를 대중에게 보낸 적이 있다. "어딘가 우주에서 아마도 지적 생명체들이 우리가 보낸 시그널들의 의미를 이미 알면서 그 빛들을 지켜보고 있을지도 모른다." 그리고 자기 행성의 자원을 고갈시킨 문명이 우리를 발견하면 어떤 행동을 할지 뻔하다고 경고하며 다음과 같은 인상적인 말을 남기기도 했다. "지능이 높은 생명체는 절대로 접촉하고 싶지 않은 생명체로 진화할 것이라는 점은 우리 자신을 보면 잘 알 수 있다." 사진=미러 방승언 기자 earny@seoul.co.kr

-과반수의 사람들이 외계인 존재 믿는다 이 우주에는 인류밖에 없는 걸까? 26일(현지시간) 스페이스닷컴의 보도에 따르면, 미국과 영국, 독일에서 실시한 여론조사에서 과반수의 사람들이 외계인(E.T.)의 존재를 믿는다는 결과가 나왔다고 한다. 특히 남자의 경우, 이 비율은 더욱 높다고 보도했다. 국제여론조사 기관 유고브(Yougov)의 최근 조사에 따르면, 독일인의 56%, 미국인의 54%, 그리고 영국인의 52%가 외계행성 어디에선가 우리와 통신할 수 있는 지성체가 존재한다는 믿음을 보였다고 전했다. 어쨌든 적어도 영국에서는 사람들이 외계인과의 접촉에 대해 비교적 조심스러운 반응을 나타냈다. 영국의 조사 대상자들 중에는 46%만이 우주공간으로 디지털 메시지를 발송하여 지적 생명체와 접촉하려는 노력이 필요하다고 답했고, 33%는 어떤 메시지도 보내지 말아야 한다, 21%는 잘 모르겠다고 각각 답했다. -E.T.를 찾아라 인류는 오래 전부터 우주에서 지성체는 과연 우리뿐인가 하는 문제에 대해 답을 찾고 싶어했다. 이러한 바람이 결국 세티(SETI, Search for Extra Terrestrial Intelligence)를 탄생시켰다. 미국 캘리포니아에 근거를 둔 세티는 전파 망원경으로 외계문명의 징후를 탐색하고 있다. 지난 7월, 영국 물리학자 스티븐 호킹은 외계인 찾기 프로젝트 2개를 후원하기로 결정했다. 그중 하나는 '브레이크스루 리슨(Breakthrough Listen)이라고 불리는 우주 생명체 찾기 프로젝트다. 10년 동안 1억 달러(약 1150억 원)가 투입되어 시행될 이 ‘외계인 찾기’ 프로젝트에는 세계에서 가장 강력하다고 알려진 두 기의 천체망원경, 곧 미국의 그린뱅크 망원경과 호주의 파커스 망원경이 동원된다. 그리고 캘리포니아의 리크 망원경이 외계인으로부터 올지도 모르는 레이저 신호를 탐색하는 데 동원될 예정이다. 이 프로젝트는 예전 SETI의 외계 생명체 찾기 프로젝트보다 10배나 더 넓게 우주를 탐색하면서도 100배는 더 빠른 속도로 추진된다고 한다. 두 번째 프로젝트는 ‘브레이크스루 메시지’라는 것으로, 인류와 지구를 표현하는 디지털 메시지를 제작하는 전세계적 공모전이다. 총상금 100만 달러로 조성되고, 자세한 내용이나 일정 등은 추후에 발표할 예정이라 한다. 흥미로운 것은 공모된 메시지는 외계 문명에 보낼 것을 목적으로 하지 않는다고 못박은 점이다. 행성 간 통신을 위한 언어들에 대한 연구와 함께, 외계 생명체와의 통신(교류)에서 고려해야 할 윤리적, 철학적 문제에 대한 전 세계적 논의를 추진하는 데 목적이 있다고 한다. -여성보다 남성들이 더 많이 믿어 유고브의 조사에 따르면, 외계인 존재를 믿거나 혹은 확신하지 못하는 사람들 중에 외계인 존재를 전혀 믿지 않는 불신자의 수는 소수임이 밝혀졌다. 독인인의 12%, 미국인의 22%, 영국인의 20%만이 외계인 존재를 믿지 않는 것으로 나타났다. 조사는 외계인 존재를 믿는 사람들에게, 왜 아직까지 외계인과의 접촉이 이루어지지 못하고 있는지 그 이유에 대해서도 물어봤다. 과반수(58%)의 사람들이 그들이 지구와 너무 멀리 떨어져 있어 접촉이 불가능한 때문이라고 답했다. 57%의 사람들은 인류의 기술이 외계인과 접촉할 만큼 발전하지 못한 때문이라고 답했다. 외계인 존재를 믿는 사람 중 24%는 외계인들이 지구인의 존재를 알고는 있지만, 그들 스스로 우리와의 접촉을 피하고 있다고 답했다. 그리고 17%는 이미 외계인들이 지구와 접촉하고 있지만, 정부에서 이를 감추고 있다고 답했다. 재미있는 점은 남성이 여성에 비해 외계인 존재를 더 믿으며, 그들을 찾아야 한다고 생각한다는 사실이다. 54%의 남성이 외계인과의 접촉이 필요하다고 생각하는 반면, 여성은 40%만이 그에 동의하고 있다. 스티븐 호킹 박사는 이미 예전에 외계인과의 접촉은 피하는 게 좋다는 경고 메시지를 대중에게 보낸 적이 있다. 옛날 콜럼버스가 아메리카 땅을 발견하고 원주민들을 한 짓을 돌이켜보라는 예를 들면서, 자기 행성의 자원을 고갈시킨 문명이 우리를 발견하면 어떤 행동을 할지 뻔하다고 경고하며 다음과 같은 인상적인 말을 덧붙였다. "지능이 높은 생명체는 절대로 접촉하고 싶지 않은 생명체로 진화할 것이라는 점은 우리 자신을 보면 잘 알 수 있다." 이광식 통신원 joand999@naver.com

　중국이 경제·군사굴기에 이어 과학기술굴기를 이루고 있다. 최근 위성 20개 운반 로켓 발사에 성공한 중국이 미국 고속철 수주하고 영국 원전기술을 수출하는 등 잇따라 첨단 과학기술 성과를 이룸으로써 기술강국의 면모를 유감없이 과시하고 있는 까닭이다. ● 중국 업체, 영국 44조원 규모 전력개선사업 주축 원전 건설 수주 　21일(현지시간) 파이낸셜타임스(FT)·블룸버그통신 등에 따르면 중국은 영국 동부 지역에 들어설 원자력발전소 건설 사업을 수주했다. 앰버 러드 영국 에너지장관은 “중국 원전 기업들이 동부 에섹스 지역 원자력발전소 건설을 담당하게 됐다”고 밝혔다. 이 원전은 영국 정부가 추진중인 245억 파운드(약 44조 6000억원) 규모의 전력공급 개선 계획의 중요한 축을 담당하게 된다. 중국의 원전이 선진국 시장에 진출하는 첫 사례다. 원전 건설에는 중국의 원전업체 중광핵그룹(CGN), 중국핵공업그룹(CNNC)과 프랑스 국영 원전업체 EDF가 공동으로 참여한다. 러드 장관은 “중국이 그동안 영국 원전 건설에 참여하기를 강력히 희망했다”며 “영국이 원전에 매우 엄격한 기준을 갖고 있어 영국시장 진출이 중국 원전에 대한 국제 신인도를 제고하는 데 크게 이바지할 것”이라고 설명했다. 　중국은 앞서 17일 미국 로스앤젤레스(LA)와 라스베이거스를 잇는 고속철도 건설 프로젝트 사업에 참여하기로 했다. 중국 국유 철도기업인 중국중철(中國中鐵)이 이끄는 컨소시엄은 엑스프레스웨스트엔터프라이즈와 합작사를 설립하고 미국 고속철 건설 프로젝트를 주도하게 된 것이다. 320㎞에 이르는 이 구간은 내년 9월 공사에 착공할 예정이다. 중국 정부는 원전에 이어 고속철을 해외시장 진출의 전략 산업으로 육성해 왔다. ● 러시아와 대형여객기 합작개발 추진... 음속 5배 고초음속 비행체 성공 　중국은 20일 하나의 운반로켓에 20개의 소위성을 탑재한 창정(長征)6호 발사에 성공했다. 이 위성은 탑재한 20개의 작은 위성을 지구에서 524㎞ 떨어진 우주 궤도에 안착시키는 임무를 띠고 있다. 하나의 로켓에 이처럼많은 위성을 탑재하기는 창정 6호가 처음이다. 창정 6호는 29.3ｍ 길이에 이륙 시 최대 103t의 중량을 견딜 수 있도록 설계됐으며, 처음으로 액체산소등유를 사용하는 엔진으로 가동돼 오염원 배출이 없는 친환경 로켓이라고 신화통신은 설명했다. 　중국은 러시아와 손잡고 대형 여객기 개발에 나섰다. 러시아 연합항공사의 유리 슬류사르 회장은 최근 베이징에서 열린 항공엑스포에 참석해 중·러 대형 항공기 공동개발 계획을 밝히고 “계약을 통해 사업에 관한 각국의 책임과 이윤(배분)을 구체화하게 될 것”이라고 밝혔다. 슬류사르 회장은 “이 새로운 항공기는 (중국이 개발 중인 대형 여객기) C919와는 승객 수용 규모나 비행거리 면에서 완전히 다르다”며 “두 항공기는 서로 다른 시장을 겨냥하고 있다”고 덧붙였다. 중국이 2008년부터 독자적으로 연구·개발해온 C919는 168좌석과 158좌석이 기본형이다. 항속거리는 4,075㎞다. 중·러가 공동 개발할 대형여객기의 좌석은 210∼350석으로 항속거리가 C919보다 훨씬 길 것으로 예상된다. 　　특히 중국은 음속의 5배가 넘는 속도를 내는 고초음속(高超音速) 비행체 발사 실험에 성공한 것으로 알려졌다. 중국항공공업집단 산하 중국항공신문망은 신형 고초음속 비행체 시험을 성공적으로 마쳤다며 고초음속 시험비행 영역에서 새로운 진전을 이뤘다고 지난 19일 전했다. 다만 비행 시기와 장소, 고도, 속도에 대해서는 언급하지 않았다. 홍콩 명보는 고초음속이란 마하 5(시속 6180㎞) 이상을 의미하며, 1시간여 만에 중국 베이징에서 미국 시애틀에 도달할 수 있는 속도라고 전했다. 대만 자유시보도 이 비행체의 비행 속도는 미군 정찰기 SR-71 블랙버드가 기록한 마하 3.2~3.5를 뛰어넘는 마하 5에 이른다고 전했다. SR-71은 지금까지 조종사가 탑승하는 항공기 중 최고 속도 기록을 갖고 있다. ● 덩샤오핑 ‘科敎興國’ 착수, 이공계 출신 장쩌민-후진타오-시진핑 기술투자 총력 중국이 과학기술굴기를 이룰 수 있었던 배경에는 무엇보다 국가의 전폭적 지지가 가장 큰 역할을 했다. 중국은 기초과학 기술 투자에 정부가 총력을 기울이고 있다. 1986년 중국의 최고 지도자였던 덩샤오핑(鄧小平)은 4인의 과학자들로부터 국가 100년 대계를 위해 첨단기술을 발전시켜야 한다는 건의를 받았다. 이 4인의 과학자는 핵물리학자 왕간창, 중국 광학의 대부 왕다헝(王大珩), 자동제어학의 양자츠, 전자학의 천팡원(陳芳允)등 원로 과학자들이었다. 이들의 제안에 덩샤오핑은 주저없이 결정을 내렸다. 과학기술 교육으로 국가를 발전시키겠다는 ′과교흥국(科敎興國)′ 전략이 싹을 틔운 것이다. 그해 국가적 역량을 첨단기술에 집중 투자하는 ′863 계획′이 시동됐고, 해외에서 교육받은 고급 과학인재들도 속속 귀국해 연구·개발(R&D)에 매진했다. 중국 최고 지도자들도 이공계 출신이었다. 장쩌민(江澤民) 전 국가주석은 상하이자오퉁(上海交通)대에서 전기공학을 전공했고 후진타오(胡錦濤) 전 국가주석은 칭화대(淸華)대 수리공정학과를 나왔다. 시진핑(習近平) 국가주석도 1979년 칭화대 공정화학과를 졸업한 이공계 출신이다. 원자바오(溫家寶) 전 국무원 총리는 베이징 지질대학에서 지질학 석사를 받았다. 우방궈(吳邦國) 전 전국인민대표대회 상무위원장도 칭화대 무선전자공학과를 졸업했다. ′공정사(工程士·엔지니어) 치국′이란 말이 나올 정도로 이공계 엔지니어 출신 관료들이 정부에 대거 포진해 있다. 　김규환 선임기자 khkim@seoul.co.kr

최근 미국에서 한 이슬람 학생이 직접 만든 시계를 학교에 가지고 갔다가 폭탄으로 오해받아 체포당하는 사건이 발생해 전 세계적으로 큰 주목을 받았다. 이번 사건은 미국 사회에 뿌리내린 일종의 이슬람 공포증이 낳은 것으로 이슬람 문화에 대한 오해와 편견에서 비롯된 것이라고 할 수 있다. 실제로 이슬람국가(IS)와 같은 무장세력이 벌이고 있는 악행으로 이슬람 문화를 꺼리는 경우가 많지만, 사실 오늘날 우리가 널리 사용하고 있는 이로운 것 중에는 이슬람권에서 탄생한 것들이 많이 존재한다고 한 전문가는 말한다. 영국 맨체스터대의 살림 알-하사니 교수는 최근 미국 CNN뉴스와의 인터뷰를 통해 이슬람 문명이 남긴 기초적인 발명이나 아이디어의 기원을 소개하고 있다. 영국 ‘과학·기술·문명재단’(FSTC) 회장이기도 한 알-하사니 교수는 “우리의 지식에는 구멍이 있는데 르네상스부터 고대 그리스 시대까지 단번에 거슬러 올라간다”고 지적한다. 알-하사니 교수는 예전에 ‘1001 인벤션스’(1001 Inventions)라는 책에 편자로 참여했다. 국내에서 ‘1001가지 발명: 이슬람 문명이 남긴 불후의 유산’이라는 제목으로 출간됐던 이 책은 1000년에 이르는 이슬람 유산의 ‘잊힌’ 역사를 기리고 있다. 다음은 알-하사니 교수가 CNN에 소개한 이슬람 문명이 오늘날 전 세계에 남긴 발명 업적 10가지다. 1. 수술 외과의 아버지로 불리는 의사 알 자흐라위는 서기 1000년쯤 수술법에 대해 1500페이지에 달하는 삽화가 들어간 사전을 출판했다. 그 후 500년 동안 유럽에서 의학서적으로 사용됐다. 상처를 봉합할 때 고양이 내장으로 만든 실을 사용하는 것을 고안했다. 이전에는 봉합 후 실을 제거하는 수술도 필요했지만 그 시술로 실이 자연스럽게 사라졌다. 또한 처음 제왕절개를 시행하고 겸자(수술용 집게)를 만드는 것 등을 한 것으로 알려졌다. 2. 커피 오늘날 전 세계인의 음료가 된 커피는 9세기쯤 예멘에서 처음 마시기 시작했다. 처음에는 신비주의 수피교도들이 늦은 밤까지 깨어 예배하는 데 도움을 줄 목적으로 쓰였다. 이후 카이로로 전달됐고 즉시 이슬람제국에서 유행했다. 13세기쯤 터키로 확산했고, 이후 베네치아 상인들에 의해 16세기 이탈리아로 반입됐다. 3. 비행기 비행기를 제조하고 비행을 시도한 것은 9세기 압바스 이븐-피르나스가 처음이라고 한다. 새를 닮은 날개 달린 기구를 고안했다고 한다. 스페인 코르도바에서 열린 비행 실험이 유명하며 잠깐 위쪽으로 향했지만 곧 추락해 척추뼈를 다쳐 결국 죽고 말았다. 이 디자인은 수백 년 뒤 레오나르도 다빈치의 하늘에 대한 열정으로 이어지고 있다. 4. 대학 859년 젊은 공주 파티마 알-피르히(Fatima al-Firhi)는 모로코 북부 페스에 학위를 수여하는 대학을 처음 설립했다. 그녀의 여동생 미리암(Miriam)이 옆에 건립한 사원과 함께, 알 카라윈 대학 겸 모스크로 발전했다. 이 대학은 1200년 이후인 현재도 운영되고 있다. 5. 대수학 대수학(Algebra)이라는 말은 9세기 페르시아의 수학자 무하마드 알 콰리즈미의 저서인 ‘알자브르와 알무카발라’(Kitab al-jabr wa al-muqabalah, 적분과 방정식의 책)의 제목에서 유래한다. 고대 그리스와 인도의 수체계를 받아들인 이 새로운 대수학은 유리수와 무리수, 기하학적인 양을 통합하는 수체계다. 6. 광학 이슬람 물리학자 이븐 알-하이탐은 1000년쯤 물체가 반사하는 빛이 눈에 들어오는 것에서 그 물체가 보이는 것을 입증해 눈 자체에서 빛이 발산하는 기존 에우클레이데스(유클리드)와 프톨레마이오스의 이론을 부정했다. 또한 그는 캄캄한 방에서 조그만 구멍을 뚫고 태양빛을 받아들여서 태양을 직접 보지 않고 태양의 모습을 관찰하는 카메라 옵스큐라(어두운 방) 장치를 고안해내기도 했다. 7. 음악 이슬람 음악가들은 샤를마뉴 시대부터 서양에 깊은 영향을 줘 왔다고 한다. 기타와 비슷한 초기 현악기인 류트와 바이올린의 조상이라고 하는 라합과 같은 악기는 중동에서 유럽으로 전해졌다. 오늘날 음계 또한 아랍 문자에서 파생된 것으로 알려졌다. 8. 칫솔 알-하사니 교수에 따르면, 예언자 무하마드가 600년쯤 칫솔의 사용을 대중화했다. 메스왁이라는 나무의 잔가지를 사용해 이를 닦고 숨을 정화한다. 메스왁과 비슷한 물질은 오늘날 치약으로도 사용되고 있다. 9. 크랭크 오늘날 많은 기계는 이슬람 세계에서 최초로 실용됐으며 그중 하나가 크랭크이다. 크랭크는 회전 운동을 직선 운동으로 변환해 무거운 물체를 쉽게 들어 올릴 수 있도록 한 혁신적인 기구였다. 12세기 이븐 알 자자리가 고안한 이 기술은 전 세계로 확산해 자전거부터 내연 기관까지 폭넓게 사용되고 있다. 10. 병원 병동 및 교육 기관을 갖춘 현대 병원의 모습은 9세기 이집트에서 유래한다. 최초의 이런 의료센터는 872년 카이로에 설립된 아흐마드 이븐 툴룬 병원이다. 이슬람 전통에 따라 모든 사람에게 무료로 치료를 시행했다. 이런 병원은 카이로에서부터 이슬람 세계 전체로 확산했다. 사진=ⓒ포토리아 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

-인류의 출발은 초신성 폭발에서 남태평양 타이티 섬에서 생을 마감한 인상파 화가 폴 고갱은 자살을 결심한 후 자신의 유언을 그림으로 남겼다. 그것이 유명한 '우리는 어디서 와서, 어디로 가는가?' 라는 그의 대표작이다. ​100여 년 전인 1897년 연말께 한 달을 밤낮으로 그려 완성한 이 대작이 던진 '우리는 어디에서 왔는가?'라는 질문에 정확한 답변을 할 사람은 당시 지구상에 없었다. 하지만 지금은 현대과학에 힘입어 우리는 그 정답을 지금은 알고 있다. 46억 년 전 아직도 형성되지 않은 태양계 근처에서 생을 다한 늙은 별이 초신성 폭발을 일으켰고, 그 충격으로 거대한 분자구름이 중력 붕괴를 일으켜 태양계를 만들기 시작했다. 초신성이 우주공간으로 품어낸 물질들이 지구가 형성될 때 합류했으며, 그 물질들을 재료삼아 이윽고 지구에서는 생명체가 나타났다. 사실 이러한 우리의 근본을 알게 된 지는 100년도 채 되지 않는다. 한스 베테라는 미국 물리학자가 1938년 별 내부에서 수소가 헬륨으로 변환되는 핵융합 과정에서 별의 에너지가 나온다는 사실을 밝혀냄으로써 비로소 알게 되었던 것이다(그는 이 업적으로 노벨 물리학상을 받았다). 아울러 수천 년 동안 별이 반짝이는 이유를 알지 못했던 인류는 한스 베테의 덕으로 밤하늘에서 별들이 반짝이는 이유를 처음으로 알게 되었다. 별이 핵융합으로 빛을 내지 않았다면, 그리고 초신성이 폭발하여 우주공간으로 제 몸을 풀어내지 않았다면, 우리 인류는 존재하지 못했을 것이다. 이제 인류는 '우리가 어디서 왔는가'를 분명히 알게 되었다. 우리가 온 곳은 바로 저 밤하늘의 별들인 것이다. -'우리'는 누구인가? 이 지구상에는 약 100만 종의 동물이 서식하고 있다. 그 100만 종 중의 하나인 당신은 분류학적으로 본다면, 사람과(Hominidae)에 속하는 고릴라속, 침팬지속, 사람속 중 사람속의 1종으로서, 두 발로 걸어다니는 호모 사피엔스 종에 속하는 영장류이다. 이것이 당신이라는 생물체에 대한 가감 없는 정의이다. ‘호모 사피엔스’는 현생 인류를 포함하는 종의 학명으로, ‘슬기로운 사람’이라는 뜻이다. 인류의 정의에서 말한 ‘두 발로 서서 걷는다’는 것은 참으로 의미 깊은 말이다. 뒷발만으로 이동이 가능한 직립보행을 함으로써 자유로워진 앞발은 도구를 만들어 사용할 수 있는 두 손이 되었던 것이다. 그리고 불을 사용하면서 고기를 익혀 먹는 바람에 충분한 단백질 공급으로 뇌의 용량이 커졌고, 추운 곳에서도 살 수 있게 되었다. 이것이 다른 동물들과의 생존경쟁에서 압도적인 우위를 차지하게 된 까닭이다. 그러나 직립보행 탓에 인간만이 치질을 앓게 됐다는 우스갯소리도 있다. 하지만 이렇게 인류에 대한 정의를 내리더라도 사실 썩 개운치는 않다. 사람처럼 복잡한 존재가 어디 있겠는가. 어떻게 보면 우주보다도 더 복잡하고 신비스러운 존재가 바로 사람이 아닌가. 자신을 낳아준 우주에 대해 연구하고 사색하는 존재가 바로 사람이다. 그래서 ‘우주 속에서 가장 큰 기적은 사람이다’는 말까지 있다. 특히 젊은이들은 자신이 그처럼 소중하고 기적 같은 존재라는 사실을 깊이 깨달을 필요가 있다. 그렇다면 이처럼 우주에서 기적처럼 희귀한 존재인 사람의 기원은 어디서 출발한 것일까? -인류의 한 어머니 '아프리카 이브' 약 200만 년 전부터 시작하는 현생 인류 이전의 호모 하빌리스니, 호모 에렉투스니 하는 화석인류와 유인원 등의 이야기는 훌쩍 뛰어넘고, 현생인류의 기원부터 살펴보기로 하자. 인류학이 지금까지 밝혀낸 것을 간략히 간추린다면, 약 20만 년 전에 현생인류가 지구상에 출현한 것으로 귀결되고 있다. 20만 년이라면 46억 년 지구 역사에서 0.005%에 지나지 않는 기간이다. 우리 인류가 오랜 지구의 역사에서 볼 때 극히 최근에 무대 위에 오른 '신참'이라는 사실을 알 수 있다. 그럼에도 그 짧은 기간에 인류는 70억 인구로 팽창을 거듭하여 지구 행성을 거의 독점하다시피 하며 군림하고 있을 뿐만 아니라, 지구 자체의 안전을 위협하는 존재가 되고 있다. 지구 종말설이 끊이지 않고 있는 것이 현대의 가장 큰 특징이다. 어쨌든 인류 기원설에는 아프리카에서 유럽, 아시아로 확산하여 지역에 따라 분화했다는 다지역 기원설과, 아프리카 단일 기원설이 있다. 아프리카 단일 기원설은 현생 인류의 직계 조상이 약 20만 년 전 아프리카에서 갑자기 출현했으며, 그때부터 5만 년 전까지 그 전에 이미 정착에 살고 있던 네안데르탈인 등 모든 다른 원시 인류들을 몰아내고 주도권을 잡았다는 이론이다. 한동안 서로 맞서왔던 다지역 기원설과 단일 기원설은 20세기 들어 발달한 유전 공학에 힘입어 승부가 판가름났다. 미국의 유전학자들은 DNA 연구를 통해 인류의 기원이 아프리카 인이라는 주장에 손을 들어주었던 것이다. -인류 '7만년의 여정' 우리 몸의 유전자 속에는 많은 이야기가 숨겨져 있다. 다양한 인종의 유전자 조사를 하면, 그들이 가진 DNA의 이력서도 만들 수 있다. 우리 모두는 각자의 몸 속에 수백, 수천 년을 넘어 대대로 내려온 유전자 기록을 모두 갖고 있다. 자기의 유전자를 조사해 면 선조들의 과거까지 알 수 있다. 면봉으로 입천장을 문지르면 상피세포가 묻어나온다. 거기서 DNA를 뽑아내 조사하면 유전자 정보를 알아낼 수 있다. 이 연구에서 과학자들은 사람의 미토콘드리아 DNA가 모계를 통해서만 전해진다는 사실로부터 출발하여, 현 인류의 가계도를 거슬러 올라가보니 현대인의 근원지는 아프리카 대륙이었으며, 어느 한 여성이 인류의 공통 조상이라는 사실을 밝혀냈던 것이다. 과학자들은 이 여성에게 '아프리카 이브'라는 애칭을 붙여주었다.(첫번째 그림 참조) 사람의 외모가 얼마나 다르든지 간에, 유전자 조사를 통해 인류 가계도를 추적한 결과, 지구상의 인류는 모두 아프리카에서 살았던 작은 호모 사피엔스 집단의 후손이라는 사실도 밝혀졌다. 20만 년 전에 아프리카에서 나타나 대륙 곳곳에서 살았던 인류 조상이 혹독한 기후 변화 때문에 약 7만 년 전, 살 길을 찾아 지구 곳곳으로 뿔뿔이 흩어져갔고, 저 북극 아래 동토대와 남북 아메리카에 이르는 7만년의 여정 끝에 결국은 오늘의 전 인류를 만들어냈다는 것이다. 과학자들은 아프리카를 탈출한 호모 사피엔스 집단의 머릿수까지 알아냈다. '약 700명 정도의 집단'이라고 한다. 이들은 소빙하기를 맞아 좁아진 홍해를 건너고 아라비아 반도를 거쳐, 유럽으로, 아시아 대륙 남부와 북부로 뿔뿔이 흩어져갔다. 그들이 아라비아 반도에 한동안 정착했던 곳 중에는 '에덴'이라는 지명도 발견되었다. 유럽으로 향했던 한 무리의 호모 사피엔스는 높은 지능과 자연 적응력을 무기로, 먼저 와서 살고 있던 원시 인류 네안데르탈 인을 서서히 몰아내고 몇천 년 만에 유럽의 주인이 되었다. 아시아 남쪽으로 향했던 무리들은 인도 대륙을 지나고 말레이를 거쳐, 결국 오스트레일리아까지 건너갔다. 뗏목으로 가더라도 며칠은 가야 하는 망망대해를 우리 조상들은 용감히 건너갔던 것이다. 한편, 아시아 북부로 향했던 무리들은 중국과 한반도로 가기도 했지만, 그 중 일부는 시베리아 동토 지대를 지나고, 빙하의 베링 육교(그때는 두 대륙이 이어져 있었다)를 건넌 다음, 태평양 서해안을 따라 남아메리카의 꼬리에까지 이르렀다. -70억 이산가족의 대상봉 그 길은 실로 몇만km에 달하는, 참으로 멀고도 험한 길이었다. 더욱이 그 기간은 지구의 3분의 1일 얼어붙은 소빙하기였다니, 여로에 오른 그들의 고통은 상상을 뛰어넘는 수준이었을 것이다. 게다가 어린애와 여자들까지 데리고 가야 하는 길이었기에 도중에 많은 사람들이 길 위에서 죽기도 했을 것이다. 하지만 그들은 결국 해냈다. 불굴의 의지로 그 험난한 대장정을 성공으로 이끌었던 인류의 힘은 과연 무엇이었을까? 아마도 그것은 가족과 형제에 대한 지극한 사랑이 아니었을까? 한번 상상해보기 바란다. 지금 당신이 그 자리에 있기까지 당신의 조상이 걸어왔을 그 멀고도 험한 행로를. 많은 원시 인류의 종들은 멸종의 길을 걸었지만, 7만 년 전쯤 아프리카를 떠났던 이 호모 사피엔스는 혹독한 자연과 맹수들의 도전을 물리치고 결국 살아남았다. 뿐만 아니라, 이 작은 무리는 오랜 기간에 걸쳐 지구의 다섯 대륙에 성공적으로 이주하여, 지금 21세기의 문명과 70억 인구를 이루게 되었다. 우리 70억 지구인들은 모두 이들의 후손이며 친척인 셈이다. 생각해보면 참으로 자랑스런 선조들이 아닐 수 없다. 이처럼 과학은 지구상에 살고 있는 우리 70억 인류 모두는 한 어머니로부터 이어져내려온 후손이라는 사실을 밝혀낸 것이다. 말하자면 우리는 아주 옛날에 흩어졌다가 다시 만난 친척이요 한 가족인 것이다. 이는 단순한 수사가 아니라 사실이다. '70억 이산가족의 대상봉'이 바로 현재의 지구촌 공동체인 셈이다. 이것이 이 지구 행성 위에서 인류가 엮어낸 대서사가 아니면 무엇일까? 그 작은 무리가 7만년 만에 어떻게 70억의 인류로 증가할 수 있는가, 갸우뚱하는 이들도 있는데, 수학적으로 풀어보면 간단히 해결된다. 한 세대가 30년이라 보고, 한 세대 만에 2배수로 인구가 증가한다고 볼 때, 2의 33제곱이면 100억이 된다. 곧 1000년 동안 한 세대 만에 2제곱씩 인구 증가가 있다고 보면 바로 100억이 되는 것이다. 그러니 7만년이라면 100억이 되고도 남을 오랜 시간이다. 생각해보면 나를 포함하여 인류는 우주의 오랜 사랑이 키워온 존재라고 할 수 있다. 우주의 역사 138억 년, 지구의 역사 46억 년이라는 장구한 세월이 없었더라면, 우리 인류는 이 우주에 존재하지 못했을 것이다. 우리 몸속의 수소원자 한 개, 산소원자 한 개도 우주와 인연이 닿아 있으며 오랜 시간의 저편과 엮여 있는 것이다. '코스모스'의 저자 칼 세이건의 전 부인이기도 했던 진화생물학자인 린 마굴리스는 우주적인 시각에서 인간에 대한 정의를 이렇게 내렸다. "생명은 또한 우주가 인간의 모습을 띠고, 자신에게 던져보는 한 물음이다." 이광식 통신원 joand999@naver.com

유능한 인재를 확보하는 것은 동서고금을 막론하고 중요한 과제다. 또한 사람이 사회생활을 계속하는 한 가장 중요한 과제일 수밖에 없다. 세계 역사를 보더라도 중요한 성과는 결국 능력을 갖춘 인재들이 이루어 냈고 미래에도 그러할 것이기 때문이다. 다 아는 이야기이지만, 국세가 가장 약하다고 평가받던 신라가 삼국을 통일할 수 있었던 것은 김유신이나 김춘추 같은 인물이 있었기 때문이다. 현대그룹을 일으킨 정주영 회장이 선박 발주자에게 제시했던 거북선이 그려져 있던 지폐는 우리의 조선산업을 시작하는 계기가 됐다. 영국의 물리학자 뉴턴이 보았던 떨어지는 사과는 현대 물리학의 기초가 됐다고 한다. 지금도 많은 기업이나 조직에서 유능한 인재를 확보하고자 노력하고 있는 것은 모든 경영자원 중에서 인적자원의 역량이 조직의 성패를 결정하기 때문이다. 제2차대전 종전 후 식민지 지배에서 벗어난 우리나라가 경제적으로 크게 낙후됐음에도 이른바 ‘한강의 기적’으로 불리는 놀라운 발전을 이룰 수 있었던 결정적 요인은 우리나라의 인적역량이라고 아니할 수 없다. 비록 식민지 저개발 상태에 부존자원도 빈약한 나라였지만, 다행히 머리 좋은 민족이라고 평가받는 우리 인적자원의 우수성이 빛을 본 것이다. 또한 근세에 들어와 조선시대 내내 끈질기게 이어진 계급이 사라지면서 실력만을 기준으로 더 넓은 인적 풀에서 훌륭한 인재를 선발할 수 있었던 것도 크게 작용했다. 교육을 통한 사회계층의 상승이 현실화되자 폭발된 교육 수요를 충족하고자 정립된 교육체제를 통해 경제발전에 필요한 다량의 인적자원을 확보할 수 있었다. ‘하면 된다’는 강한 기업가 정신까지 가미돼 경제발전의 시너지 효과까지 나타났던 것이다. 그런데 어느덧 사회가 크게 변모하다 보니 우리나라의 경제 발전에 크게 공헌했던 교육 시스템에 큰 위기가 닥쳐오고 있다. 사회와 경제 시스템이 종전의 대량생산, 대량소비 체제에서 소비자의 욕구를 충족시켜야 하는 소량다품종 체제로 변화하면서, 기업이나 조직에서는 이러한 추세에 맞추어 대응할 능력을 갖춘 창의적 인재를 요구하고 있다. 그러나 대량생산 체제에서 정립된 교육 시스템으로는 질적인 측면에서 이를 도저히 따라가기 어렵다. 더 큰 일은 저출산이 지속되면서 사회경제 전반적으로 경제성장 잠재력이 낮아지고 사회의 활력이 떨어지고 있다는 점이다. 베이비붐 시대에 만들어진 학교 시스템은 양적으로도 유지되기 어려운 상황이다. 통계청에 따르면 유치원생에서 고등학생까지의 학령아동이 2010년 870만명에서 2015년 750만명, 2020년 680만명으로 감소한다. 2018년부터는 대학 정원이 고교 졸업자보다 많아질 것으로 전망된다. 많은 대학이 생존의 기로에 놓일 수밖에 없다. 이러한 현상은 저출산 고령화가 상당히 진행된 일본에서도 이미 나타나고 있다. 생존이 어렵고 연구 능력이 떨어지는 대학들을 적시에 정리하지 않을 경우 과거 경제위기 시절에 부실화된 기업이 우리 경제에 끼친 손실과 유사한 손실을 볼 수 있다. 게다가 계속 생존에 매달리도록 방치할 경우 대학 본연의 임무인 연구와 교육이 소홀히 되면서 젊은 세대가 피해를 볼 수밖에 없다. 마침내 교육부가 대학의 구조개혁 평가 결과를 내놓으면서 정원 감축, 재정지원의 기준을 제시했다. 젊은 인적자원이 급격히 줄어드는 위기 상황에 처한 교육 시스템을 재편해 글로벌 시대에 맞는 인재육성의 기반을 갖추어야 하는 시대적 과제가 추진되기 시작한 것이다. 교육 내용이 부실함에도 등록금과 세금에 과도하게 의존하는 대학을 정리해 사회적 낭비를 줄이고 국가경쟁력을 확보해야 하는 불가피한 선택이다. 앞으로도 평가 기준을 지속적으로 보완하고 적용해 따라가지 못하는 대학들은 스스로 정리하게 하고 적극적으로 지원하는 출구전략을 마련할 필요가 있다. 우수 대학은 사회 현실과 연계되는 특성화 전략을 마련해 집중적으로 지원함으로써 사회에 필요한 인적자원을 육성해 나가야 한다. 이를 통해 교육과 관련된 재원을 효율적으로 활용, 대학들이 세계 유수의 대학과 경쟁하고 젊은 세대를 창의적인 글로벌 인재로 육성하는 기반을 마련하기를 바란다.

-인류의 출발은 초신성 폭발에서 남태평양 타이티 섬에서 생을 마감한 인상파 화가 폴 고갱은 자살을 결심한 후 자신의 유언을 그림으로 남겼다. 그것이 유명한 '우리는 어디서 와서, 어디로 가는가?' 라는 그의 대표작이다. ​100여 년 전인 1897년 연말께 한 달을 밤낮으로 그려 완성한 이 대작이 던진 '우리는 어디에서 왔는가?'라는 질문에 정확한 답변을 할 사람은 당시 지구상에 없었다. 하지만 지금은 현대과학에 힘입어 우리는 그 정답을 지금은 알고 있다. 46억 년 전 아직도 형성되지 않은 태양계 근처에서 생을 다한 늙은 별이 초신성 폭발을 일으켰고, 그 충격으로 거대한 분자구름이 중력 붕괴를 일으켜 태양계를 만들기 시작했다. 초신성이 우주공간으로 품어낸 물질들이 지구가 형성될 때 합류했으며, 그 물질들을 재료삼아 이윽고 지구에서는 생명체가 나타났다. 사실 이러한 우리의 근본을 알게 된 지는 100년도 채 되지 않는다. 한스 베테라는 미국 물리학자가 1938년 별 내부에서 수소가 헬륨으로 변환되는 핵융합 과정에서 별의 에너지가 나온다는 사실을 밝혀냄으로써 비로소 알게 되었던 것이다(그는 이 업적으로 노벨 물리학상을 받았다). 아울러 수천 년 동안 별이 반짝이는 이유를 알지 못했던 인류는 한스 베테의 덕으로 밤하늘에서 별들이 반짝이는 이유를 처음으로 알게 되었다. 별이 핵융합으로 빛을 내지 않았다면, 그리고 초신성이 폭발하여 우주공간으로 제 몸을 풀어내지 않았다면, 우리 인류는 존재하지 못했을 것이다. 이제 인류는 '우리가 어디서 왔는가'를 분명히 알게 되었다. 우리가 온 곳은 바로 저 밤하늘의 별들인 것이다. -'우리'는 누구인가? 이 지구상에는 약 100만 종의 동물이 서식하고 있다. 그 100만 종 중의 하나인 당신은 분류학적으로 본다면, 사람과(Hominidae)에 속하는 고릴라속, 침팬지속, 사람속 중 사람속의 1종으로서, 두 발로 걸어다니는 호모 사피엔스 종에 속하는 영장류이다. 이것이 당신이라는 생물체에 대한 가감 없는 정의이다. ‘호모 사피엔스’는 현생 인류를 포함하는 종의 학명으로, ‘슬기로운 사람’이라는 뜻이다. 인류의 정의에서 말한 ‘두 발로 서서 걷는다’는 것은 참으로 의미 깊은 말이다. 뒷발만으로 이동이 가능한 직립보행을 함으로써 자유로워진 앞발은 도구를 만들어 사용할 수 있는 두 손이 되었던 것이다. 그리고 불을 사용하면서 고기를 익혀 먹는 바람에 충분한 단백질 공급으로 뇌의 용량이 커졌고, 추운 곳에서도 살 수 있게 되었다. 이것이 다른 동물들과의 생존경쟁에서 압도적인 우위를 차지하게 된 까닭이다. 그러나 직립보행 탓에 인간만이 치질을 앓게 됐다는 우스갯소리도 있다. 하지만 이렇게 인류에 대한 정의를 내리더라도 사실 썩 개운치는 않다. 사람처럼 복잡한 존재가 어디 있겠는가. 어떻게 보면 우주보다도 더 복잡하고 신비스러운 존재가 바로 사람이 아닌가. 자신을 낳아준 우주에 대해 연구하고 사색하는 존재가 바로 사람이다. 그래서 ‘우주 속에서 가장 큰 기적은 사람이다’는 말까지 있다. 특히 젊은이들은 자신이 그처럼 소중하고 기적 같은 존재라는 사실을 깊이 깨달을 필요가 있다. 그렇다면 이처럼 우주에서 기적처럼 희귀한 존재인 사람의 기원은 어디서 출발한 것일까? -인류의 한 어머니 '아프리카 이브' 약 200만 년 전부터 시작하는 현생 인류 이전의 호모 하빌리스니, 호모 에렉투스니 하는 화석인류와 유인원 등의 이야기는 훌쩍 뛰어넘고, 현생인류의 기원부터 살펴보기로 하자. 인류학이 지금까지 밝혀낸 것을 간략히 간추린다면, 약 20만 년 전에 현생인류가 지구상에 출현한 것으로 귀결되고 있다. 20만 년이라면 46억 년 지구 역사에서 0.005%에 지나지 않는 기간이다. 우리 인류가 오랜 지구의 역사에서 볼 때 극히 최근에 무대 위에 오른 '신참'이라는 사실을 알 수 있다. 그럼에도 그 짧은 기간에 인류는 70억 인구로 팽창을 거듭하여 지구 행성을 거의 독점하다시피 하며 군림하고 있을 뿐만 아니라, 지구 자체의 안전을 위협하는 존재가 되고 있다. 지구 종말설이 끊이지 않고 있는 것이 현대의 가장 큰 특징이다. 어쨌든 인류 기원설에는 아프리카에서 유럽, 아시아로 확산하여 지역에 따라 분화했다는 다지역 기원설과, 아프리카 단일 기원설이 있다. 아프리카 단일 기원설은 현생 인류의 직계 조상이 약 20만 년 전 아프리카에서 갑자기 출현했으며, 그때부터 5만 년 전까지 그 전에 이미 정착에 살고 있던 네안데르탈인 등 모든 다른 원시 인류들을 몰아내고 주도권을 잡았다는 이론이다. 한동안 서로 맞서왔던 다지역 기원설과 단일 기원설은 20세기 들어 발달한 유전 공학에 힘입어 승부가 판가름났다. 미국의 유전학자들은 DNA 연구를 통해 인류의 기원이 아프리카 인이라는 주장에 손을 들어주었던 것이다. -인류 '7만년의 여정' 우리 몸의 유전자 속에는 많은 이야기가 숨겨져 있다. 다양한 인종의 유전자 조사를 하면, 그들이 가진 DNA의 이력서도 만들 수 있다. 우리 모두는 각자의 몸 속에 수백, 수천 년을 넘어 대대로 내려온 유전자 기록을 모두 갖고 있다. 자기의 유전자를 조사해 면 선조들의 과거까지 알 수 있다. 면봉으로 입천장을 문지르면 상피세포가 묻어나온다. 거기서 DNA를 뽑아내 조사하면 유전자 정보를 알아낼 수 있다. 이 연구에서 과학자들은 사람의 미토콘드리아 DNA가 모계를 통해서만 전해진다는 사실로부터 출발하여, 현 인류의 가계도를 거슬러 올라가보니 현대인의 근원지는 아프리카 대륙이었으며, 어느 한 여성이 인류의 공통 조상이라는 사실을 밝혀냈던 것이다. 과학자들은 이 여성에게 '아프리카 이브'라는 애칭을 붙여주었다. 사람의 외모가 얼마나 다르든지 간에, 유전자 조사를 통해 인류 가계도를 추적한 결과, 지구상의 인류는 모두 아프리카에서 살았던 작은 호모 사피엔스 집단의 후손이라는 사실도 밝혀졌다. 20만 년 전에 아프리카에서 나타나 대륙 곳곳에서 살았던 인류 조상이 혹독한 기후 변화 때문에 약 7만 년 전, 살 길을 찾아 지구 곳곳으로 뿔뿔이 흩어져갔고, 저 북극 아래 동토대와 남북 아메리카에 이르는 7만년의 여정 끝에 결국은 오늘의 전 인류를 만들어냈다는 것이다. 과학자들은 아프리카를 탈출한 호모 사피엔스 집단의 머릿수까지 알아냈다. '약 700명 정도의 집단'이라고 한다. 이들은 소빙하기를 맞아 좁아진 홍해를 건너고 아라비아 반도를 거쳐, 유럽으로, 아시아 대륙 남부와 북부로 뿔뿔이 흩어져갔다. 그들이 아라비아 반도에 한동안 정착했던 곳 중에는 '에덴'이라는 지명도 발견되었다. 유럽으로 향했던 한 무리의 호모 사피엔스는 높은 지능과 자연 적응력을 무기로, 먼저 와서 살고 있던 원시 인류 네안데르탈 인을 서서히 몰아내고 몇천 년 만에 유럽의 주인이 되었다. 아시아 남쪽으로 향했던 무리들은 인도 대륙을 지나고 말레이를 거쳐, 결국 오스트레일리아까지 건너갔다. 뗏목으로 가더라도 며칠은 가야 하는 망망대해를 우리 조상들은 용감히 건너갔던 것이다. 한편, 아시아 북부로 향했던 무리들은 중국과 한반도로 가기도 했지만, 그 중 일부는 시베리아 동토 지대를 지나고, 빙하의 베링 육교(그때는 두 대륙이 이어져 있었다)를 건넌 다음, 태평양 서해안을 따라 남아메리카의 꼬리에까지 이르렀다. -70억 이산가족의 대상봉 그 길은 실로 몇만km에 달하는, 참으로 멀고도 험한 길이었다. 더욱이 그 기간은 지구의 3분의 1일 얼어붙은 소빙하기였다니, 여로에 오른 그들의 고통은 상상을 뛰어넘는 수준이었을 것이다. 게다가 어린애와 여자들까지 데리고 가야 하는 길이었기에 도중에 많은 사람들이 길 위에서 죽기도 했을 것이다. 하지만 그들은 결국 해냈다. 불굴의 의지로 그 험난한 대장정을 성공으로 이끌었던 인류의 힘은 과연 무엇이었을까? 아마도 그것은 가족과 형제에 대한 지극한 사랑이 아니었을까? 한번 상상해보기 바란다. 지금 당신이 그 자리에 있기까지 당신의 조상이 걸어왔을 그 멀고도 험한 행로를. 많은 원시 인류의 종들은 멸종의 길을 걸었지만, 7만 년 전쯤 아프리카를 떠났던 이 호모 사피엔스는 혹독한 자연과 맹수들의 도전을 물리치고 결국 살아남았다. 뿐만 아니라, 이 작은 무리는 오랜 기간에 걸쳐 지구의 다섯 대륙에 성공적으로 이주하여, 지금 21세기의 문명과 70억 인구를 이루게 되었다. 우리 70억 지구인들은 모두 이들의 후손이며 친척인 셈이다. 생각해보면 참으로 자랑스런 선조들이 아닐 수 없다. 이처럼 과학은 지구상에 살고 있는 우리 70억 인류 모두는 한 어머니로부터 이어져내려온 후손이라는 사실을 밝혀낸 것이다. 말하자면 우리는 아주 옛날에 흩어졌다가 다시 만난 친척이요 한 가족인 것이다. 이는 단순한 수사가 아니라 사실이다. '70억 이산가족의 대상봉'이 바로 현재의 지구촌 공동체인 셈이다. 이것이 이 지구 행성 위에서 인류가 엮어낸 대서사가 아니면 무엇일까? 그 작은 무리가 7만년 만에 어떻게 70억의 인류로 증가할 수 있는가, 갸우뚱하는 이들도 있는데, 수학적으로 풀어보면 간단히 해결된다. 한 세대가 30년이라 보고, 한 세대 만에 2배수로 인구가 증가한다고 볼 때, 2의 33제곱이면 100억이 된다. 곧 1000년 동안 한 세대 만에 2제곱씩 인구 증가가 있다고 보면 바로 100억이 되는 것이다. 그러니 7만년이라면 100억이 되고도 남을 오랜 시간이다. 생각해보면 나를 포함하여 인류는 우주의 오랜 사랑이 키워온 존재라고 할 수 있다. 우주의 역사 138억 년, 지구의 역사 46억 년이라는 장구한 세월이 없었더라면, 우리 인류는 이 우주에 존재하지 못했을 것이다. 우리 몸속의 수소원자 한 개, 산소원자 한 개도 우주와 인연이 닿아 있으며 오랜 시간의 저편과 엮여 있는 것이다. '코스모스'의 저자 칼 세이건의 전 부인이기도 했던 진화생물학자인 린 마굴리스는 우주적인 시각에서 인간에 대한 정의를 이렇게 내렸다. "생명은 또한 우주가 인간의 모습을 띠고, 자신에게 던져보는 한 물음이다." 이광식 통신원 joand999@naver.com

맑은 가을 밤하늘은 별을 관찰하는 데 최적의 조건을 제공한다. 밤하늘을 수놓는 별들은 태양처럼 뜨겁게 타고 있는 항성이다. 몇 백 광년 떨어져 있는 아름다운 별들의 내부에서는 수소 같은 가벼운 원자들이 결합해 무거운 헬륨 원자핵을 만들어 내는 ‘핵융합 반응’이 끊임없이 일어나고 있다. 두 개의 원자가 하나의 원자로 만들어지는 과정에서 질량이 줄어드는 만큼 에너지가 외부로 방출되는데, 이것이 바로 ‘핵융합 에너지’다. 태양도 핵융합 반응을 일으키며 빛과 열을 발산하고 있다. 현재 태양빛의 세기는 초당 약 6억t의 수소가 핵융합 반응을 일으키며 타고 있는 것으로 추정되는데 이런 강도의 빛을 계속 낼 수 있다고 가정할 경우 태양은 앞으로 100억년 이상 우리 곁에 있을 것으로 보인다. ●같은 듯 다른 핵융합과 원자력 우리가 알고 있는 원자력 에너지는 핵분열 반응으로 발생하는 에너지를 이용해 물을 끓여 증기를 만들고, 이 증기로 터빈을 돌려 전기를 얻는다. 물을 끓이기 위한 에너지원 공급 방식이 화력 발전에서는 보일러 내 화석연료의 연소 반응이지만, 원자력 발전에서는 원자로 내에서 방사성 동위원소의 핵분열 반응이다. 핵융합 에너지는 두 종류의 수소 동위원소를 합쳐 새로운 물질을 만들어 낼 때 나오는 에너지를 이용해 물을 끓여 증기를 만들고 발전기를 돌린다는 점에서만 다를 뿐이다. 사실 화력 발전, 원자력 발전, 핵융합 발전 모두 쓰이는 연료만 다를 뿐 전기를 얻는 방식은 같은 ‘이란성 삼둥이’인 셈이다. 지구는 태양처럼 핵융합 반응이 쉽게 일어날 수 있는 초고온·초고압 상태가 아니다. 현재 지구 상에서 핵융합 반응을 일으키기에 적합한 물질은 수소 동위원소인 ‘중수소’와 ‘삼중수소’다. 중수소는 바닷물 1㎥당 30g 정도 추출할 수 있으며, 삼중수소는 자연적으로는 존재하지 않지만 리튬에서 뽑아낼 수 있다. 중수소와 삼중수소 원자를 단지 같은 공간에 넣어 둔다고 해서 저절로 융합 반응이 일어나지는 않는다. 같은 양전기를 띠고 있는 두 물체는 서로 밀어내는 힘이 있는데 외부에서 이 힘을 뛰어넘는 힘을 가해 강제로 융합 반응을 일으켜야 한다. 서로 밀어내는 힘을 넘어서 핵융합을 일으키기 위해서는 1만eV(전자볼트)의 에너지, 온도로 환산하면 1억도 이상이 필요하다. 고온의 상태에서 핵융합 반응이 발생하면 고체나 액체, 기체 상태가 아닌 원자핵 이온(양전자)과 전자(음전자)가 분리된 제4의 물질상태인 플라스마 상태가 된다. 번개나 오로라, 형광등, 네온사인 등의 내부가 바로 플라스마 상태다. ●자기장으로 플라스마를 가둔다 번개를 보더라도 자연 상태에서는 플라스마가 오래 지속될 수 없다. 주위의 다른 물질과 반응해 중성의 기체 상태로 돌아가버리기 때문이다. 핵융합 반응을 통해 에너지를 얻기 위해서는 진공 상태의 용기인 핵융합 장치에 핵융합 연료를 넣고 1억도 이상의 초고온 상태로 만들어야 한다. 이렇게 만들어진 플라스마가 오래 지속될 수 있도록 하는 기술이 핵융합 발전의 핵심이다. 또 높은 온도의 플라스마가 핵융합장치 벽에 닿으면 순식간에 녹아내릴 수 있기 때문에 플라스마가 벽에 닿지 않도록 하는 것도 필요하다. 플라스마 상태에서 원자핵 이온과 전자의 전기적 성질을 이용해 진공용기 속에 촘촘히 자석을 배열해 벽에 닿지 않고 핵융합 반응이 일어나도록 하는 방법이 있다. 이런 방식을 ‘자기 핵융합’이라고 부른다. 또 핵융합 연료인 중수소와 삼중수소를 작은 구슬 속에 압축해 넣은 다음 사방에서 고출력 레이저 빔으로 가열하면 순간적으로 초고온·초고압 상태가 만들어지면서 핵융합 반응이 발생하며 폭발한다. 이 때 나오는 에너지를 얻는 방식이 ‘관성 핵융합’인데, 이는 수소폭탄에서 주로 사용되는 방법으로 발전소처럼 연속적으로 일정한 에너지가 나오도록 조절하기 힘들다는 문제가 있다. ●가장 주목받고 있는 장치는 토카막 현재 지구상에서 인공태양을 만들기 위한 방법 중 가장 실용화에 근접한 방식은 초고온의 플라스마를 자기장을 이용해 가두는 ‘토카막’이란 장치를 이용하는 것이다. 토카막은 ‘토로이드 자기장 구멍’이란 뜻의 러시아어 합성어로 1950년대 초반 당시 소련의 물리학자들이 제안한 방식이다. D자 모양의 초전도 자석으로 자기장을 만들어 플라스마가 도넛 모양의 진공용기 내에서 안정된 상태를 유지하도록 만들어 주는 장치다. 현재 작동 중이거나 새로 짓는 실험용 핵융합로 대부분이 토카막 방식일 정도로 핵융합 분야에서는 일찍이 우수성을 인정받아 온 기술이다. 대전 국가핵융합연구소가 2007년 9월 완공해 2008년 7월부터 가동하고 있는 차세대 초전도핵융합연구장치 ‘KSTAR’도 토카막 방식으로 운용되고 있다. 핵융합 발전을 위한 연구가 계속 진행되고 있지만 상용화를 위해 풀어야 할 숙제도 많다. 대표적인 것이 ▲핵융합 발전 출력을 높이기 위한 고성능 플라스마의 장시간 유지 기술 ▲초고온 플라스마 상태에도 견딜 수 있는 핵융합로 재료 기술 ▲핵융합 반응을 전기에너지로 전환하는 동력 변환 기술 ▲플라스마 제어기술 등 네 가지 정도다. 국제핵융합실험로 공동개발사업을 주관하는 국제기구인 ITER의 이경수 기술총괄 사무차장은 “핵융합 상용화를 위해서는 플라스마 상태를 장시간 유지하도록 만드는 것과 플라스마를 제어하는 기술이 핵심”이라며 “2019년 완공을 목표로 하는 ITER이 본격 가동되기 시작하면 핵융합 발전 상용화를 가로막고 있는 다양한 어려운 문제들을 해결할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr