선거 날 투표 결과를 기다리는 두근거림은 아무것도 아닐 정도로 학위 논문 발표는 엄청난 긴장감을 유발한다. 특히 심사위원들의 쏟아지는 질문은 대부분 논문의 가설, 실험 방법, 결과 등에 대한 것이지만 매우 기초적인 내용을 포함하기도 한다. “물의 분자구조를 칠판에 그려 보겠나?” 등이 그것이다.이 질문은 화가의 자질을 알아보기 위한 질문이 아니라 산소와 수소 원자가 어떤 방식으로 결합하는지를 묻는 것이고 물의 성질을 이해하는 데 매우 중요하다. 답은 ‘-’(음) 전하를 띤 전자를 공유하는 방식으로 하나의 산소와 두 개의 수소가 결합해 물 분자를 이룬다는 것이다. 이 결합에서 전자가 산소 쪽으로 쏠리면서 물 분자의 산소 쪽은 ‘-’, 따라서 물 분자의 수소 쪽은 상대적으로 ‘+’를 띠게 된다. 그 결과 산소와 결합한 두 수소 원자가 한쪽으로 몰려 있는 형태의 분자가 생긴다. 야구공 한쪽에 두 개의 포도 알이 붙어 있는 그림을 떠올려 보면 물의 특성을 더 쉽게 이해할 수 있다.그럼 물 분자 사이에서 일어나는 일을 살펴보자. 양성(+)을 띠는 포도 알 각각은 야구공의 음성(-)인 특정 부위와 서로 당기는 결합력이 생기게 된다. 물 분자들 사이에 결합이 생기는 것이다. 이 결합이 물 분자의 기본적인 성질이다. 30m 가까이 되는 미루나무 꼭대기까지 물은 올라간다. 심지어 100m 높이의 미국삼나무 끝까지도 올라간다. 식물은 뿌리를 통해서 물을 흡수하므로 높은 곳까지 물이 이동하는 것은 신기하기만 하다. 식물의 높은 곳에서 증산을 통해 식물체 내의 물이 공기 중으로 날아가면 모자란 물을 보충하기 위해 식물의 낮은 곳으로부터 물을 끌어당긴다. 이때 물 분자끼리의 결합 덕분에 식물의 물관에는 뿌리로부터 물기둥이 형성된다. 또 물 분자끼리의 결합은 표면장력을 만들어 소금쟁이나 예수도마뱀 등의 동물이 물에 빠지지 않고 연못의 수면에서 움직일 수 있게 한다. 안이하게 물의 성질을 무시하면 다칠 수도 있다. 라면을 끓일 때 급한 마음에 물에 손가락을 넣어보고 괜찮아서 냄비를 만지면 데기 십상이다. 금속과 달리 물을 끓게 만들기 위해서는 물 분자끼리의 결합을 끊어야 하기 때문에 많은 에너지가 필요하다. 동일한 양의 열에 노출되더라도 물의 온도 변화는 작은 편이란 말이다. 무더운 여름날 바닷가 근처의 기온이 크게 오르지 않는 이유도 이 때문이다. 마찬가지로 우리 몸의 70% 전후를 차지하는 물 덕분에 체온을 일정하게 유지할 수 있다. 알코올이 우리 몸을 구성하고 있다면 체온은 오르락내리락 제멋대로일 것이다. 혹한의 겨울철에 해안가나 호숫가로부터 얼음이 언다는 것은 잘 알려진 사실이다. 또 얼음은 물의 표면에 만들어지는데 그 이유는 고체인 얼음의 물 분자 밀도가 액체 상태의 물보다 작기 때문이다. 이렇게 바다, 호수, 강 표면에 얼음이 만들어져 얼음 아래는 비교적 덜 추운 조건이 되면서 수중 생물들이 생존하는 데 더 유리하게 된다. 물은 여러 종류의 물질들을 잘 녹이기도 한다. 물은 우리 몸에 있는 10만 가지 이상의 단백질 중 상당 부분은 물론 DNA나 RNA 등 우리의 생존과 유전에 필수적인 분자들을 담고 있다. 또 세포막의 전기를 유지하고 많은 효소의 활성에 관여하는 다양한 이온과 여러 종류의 분자들도 녹일 수 있다. 그래서 화학자들은 생명현상을 유발하는 화학반응이 대부분 물속에서 일어난다고 해서 ‘젖은 화학’이라고 부르기도 한다. 이처럼 물은 모든 생물의 생존에 필수적인 존재다. 이런 물이 우리의 일상에서는 제대로 대접을 받지 못하는 것 같다. 뭔가 모자라 보인다는 의미로 ‘물로 본다’는 말을 쓰는 것만 봐도 그렇다. 이제는 발상을 바꾸어야 할 것 같다. 우리가 무심하게 지나가는 중에도 물은 옆에서 중요한 역할을 묵묵히 수행하고 있다. 혹시 내 옆을 지켜주다 조용히 멀어진 이가 있다면 고마운 물처럼 다시 한번 그 소중함을 되새겨 보자.

과학자의 생각법/로버트 루트번스타인 지음/권오현 옮김/을유문화사/776쪽/3만 2000원모두가 세상의 중심이 지구라고 했음에도 지구가 태양을 중심으로 돈다는 것을 발견한 코페르니쿠스, 천문학과 물리학의 기초를 닦은 갈릴레이 갈릴레오, 떨어지는 사과를 보며 만유인력의 법칙을 알아낸 아이작 뉴턴, 아무도 보지 못했던 상대성원리를 찾아낸 아인슈타인…. 인류문명의 진보를 이끈 과학자들은 어떻게 그런 위대한 발견에 이르게 됐을까? 발견을 잘하는 방법이 있을까? ‘과학자의 생각법’은 이런 궁금증에 해답의 실마리를 제공해 준다. ‘생각의 탄생: 다빈치에서 파인먼까지 창조성을 빛낸 사람들의 13가지 생각도구’의 저자 로버트 루트번스타인 미국 미시간주립대 교수가 과학적 사고 과정에 주목해 쓴 책이다. 저자는 가상의 인물들이 등장하는 픽션의 형식을 취하면서 과학자들이 ‘무엇을’ 하는가뿐 아니라 ‘어떻게’ 하는지를 보기 위해 과학자들의 머릿속으로 들어간다.책은 생물학자와 역사학자, 화학자, 과학사학자 등 가상의 인물 여섯 명이 ‘발견하기 프로젝트’라는 모임에서 6일 동안 다양한 주제로 토론을 벌이면서 저명 과학자들이 발견을 이룬 과정을 들여다본다. 이들의 대화 속에는 미생물을 발견한 루이 파스퇴르와 페니실린을 발견한 알렉산더 플레밍, 표백에 염소를 활용하는 방법을 발견한 화학자 클로드 베르톨레, 첫 번째 노벨화학상 수상자로 삼투압 원리를 발견했던 야코부스 반트 호프 등 과학자들의 삶과 발견법, 생각법이 등장한다. 가상의 인물들은 실제 과학자들이 남긴 노트와 편지, 개인사 등을 분석하고 과학사적으로 밝혀진 과학자들의 실험을 재구성해 가면서 발견의 과정, 과학자들의 특성, 연구 방식 등에 대해 뜨거운 논쟁을 벌인다. 논쟁을 따라가다 보면 과학자들이 문제를 인식하고 돌파구를 찾는 과정을 볼 수 있다. 과학자들은 직관적인 생각법을 즐겨 활용한다. 위대한 연구자 중 많은 이들은 동시에 여러 문제를 다루는 다양한 분야에 종사했다. 흔히 좁은 분야를 파고들어야 성과를 낼 수 있다고 생각하지만 오히려 과학에 공헌했던 과학자들은 서너 가지 문제를 동시에 연구했고 연구 중에 발생한 문제를 탐구해 끊임없이 연구의 초점을 바꾸면서 다양성을 취했다. 5∼10년마다 연구 분야를 바꾸기도 했다. 과학은 늘 진지한 활동으로 묘사되지만 위대한 발견을 이룬 과학자들은 연구를 놀이처럼 했다. 그들이 소중하게 여겼던 것은 발견의 즐거움이었다. 페니실린을 발견한 공으로 1945년 노벨상을 받은 플레밍은 게임하듯 연구했다고 수상 직후 소감에서 밝혔다. “저는 미생물을 갖고 놀았습니다. 물론 놀이에는 많은 규칙이 있습니다. 지식이 쌓이면 규칙을 깨는 일이 즐거울뿐더러 생각하지 못한 사실을 발견할 수도 있습니다.” 위대한 발견은 여러 가지 실험을 하는 중에 우연히 얻어지는 경우가 많았다. 뢴트겐의 X선 발견이나 플레밍의 페니실린 발견도 우연에서 비롯됐다. 물론 그들이 억세게 운이 좋아서 우연히 과학적 성과를 얻은 것은 아니다. 핵심은 ‘우연’이 나타나도록 구축하는 방법론이다. 씨앗 역할을 하는 기초생각을 발전시켜 실험을 반복하는 가운데 우연이 나타나게 되는 것이다. 탁월한 과학자들은 어렸을 때부터 폭넓은 지적 호기심을 드러냈고 또 미술, 음악, 무용, 소설, 희곡, 시 창작, 그 밖에 여러 창조적 분야에 적극적으로 참여하는 경향이 있다. 연구하는 학문 분야의 지식 습득에만 몰두하기보다는 미술이나 연극, 문학 등을 통해 다양한 분야를 통합하고 재창조하는 법을 배우고 자신만의 방식으로 세계를 이해할 줄 아는 정신을 갖춘 사람들에게서 최상의 과학과 기술이 나올 수 있다는 것이다. 흔히 연구가 발전할수록 복잡하고 값비싼 장비가 필요하다고 생각하지만, 혁신적인 실험은 거의 언제나 단순한 실험이었다. 다윈, 파스퇴르, 라이트, 플레밍, 아인슈타인 같은 위대한 과학자들은 어느 시대, 어느 장소에 있든 자기만의 실험실을 만들어 연구했을 것이다. 중요한 것은 생각을 고안하는 능력과 과학에 필요한 기술이다. 책은 1989년 처음 출간됐지만 여전히 유효하며 오히려 지금 더 필요하다고 저자는 말한다. 그는 한국어판 서문에서 “가장 우수하고도 실용적인 발명품은 거의 언제나 기술적 목표나 응용법을 염두에 두어서가 아니라 그저 자연이 어떻게 작동하는지 알고 싶은 기초 연구의 순수성에서 생겨났다”면서 “기초원리는 필요가 만드는 연구가 아니라 호기심이 이끄는 연구로 발견되며 이것이 훨씬 강력하다”고 강조했다. 함혜리 선임기자 lotus@seoul.co.kr

우연의 설계/마크 뷰캐넌 외 지음/마이클 브룩스 엮음/김성훈 옮김/반니/312쪽/1만 6000원세계에 별의별 협회가 다 있다. 1918년에 창립된 세계가위바위보협회는 전 세계 가위바위보 애호가들을 모아 챔피언 리그를 열며 가위바위보 놀이 문화를 발전, 계승하고 있다. 가위바위보의 승부는 우연의 결과로 나타나는 것 같지만 그레이엄 워커는 행운이 아니라 기술이라고 주장한다. 이들이 제시하는 한 가지 요령은 첫 게임에서 바위를 내지 않는 것이다. 대부분의 사람들이 상대가 바위를 낼 것으로 생각하기 때문이다. 실제 일본의 수학자 요시자와 미쓰오가 연구한 결과 첫 게임에서 바위를 내는 사람이 35%로 가장 높았다. 보는 33%, 가위는 31%였다. 영국의 과학주간지 ‘뉴사이언티스트’와 23명의 학자들이 모여 새로 펴낸 ‘우연의 설계’는 일상생활 속 우연의 사건들을 과학적 통찰로 풀어낸다. 이 책을 엮은 마이클 브룩스는 가위바위보처럼 무작위로 일어나는 일들을 전략적으로 활용하는 데 능숙하지 못하다면 그저 우연에 몸을 맡기라고 조언한다. 우리가 살고 있는 지구 역시 어지럽게 날아다니던 바윗덩어리 가운데 하나가 우연히 달라붙고 그 옆에 달이 생기면서 사람이 살 수 있는 조건이 형성된 것이기 때문이다. 저자들은 다양한 사례를 제시하며 인류의 역사를 바꿔놓은 수많은 과학적 발견이 우연에서 비롯됐다고 전한다. 미국의 레이시온사가 최초로 전자레인지를 발명하게 된 것도 레이시온의 공학자 퍼시 스펜서가 1945년 레이더 장비를 가지고 연구를 하다 주머니에 넣어두었던 초코바가 레이더에 의해 녹아내린 것을 발견하면서다. 알렉산더 플레밍이 페니실린을 발견한 것도, 화학자 샤쉬스칸트 파드니스가 감미료 수크랄로스를 발견한 것도 계획대로만 진행됐다면 나올 수 없었던 것들이다. 기술이 발전할수록 우리의 생활은 예측 불가능한 것들을 거부한다. 실시간 위치 추적 시스템인 GSP와 인공지능(AI)이 깔린 세상에서는 운에 의지해야 할 필요가 없어졌다. 빠른 길을 놔두고 먼 길을 돌아가는 사람은 거의 없을 것이다. 하지만 뜻하지 않은 행운은 날마다 반복되는 효율적인 일상에서 살짝 벗어나 약간의 모험을 감행하는 순간 만날 수 있다고 저자들은 말한다. 때로는 우연히 잘못 들어선 길에서 운명의 상대를 만나는 것처럼. 신융아 기자 yashin@seoul.co.kr

우리가 우유를 가지고 할 수 있는 것들은 많습니다. 시리얼을 먹을 때 사용하고 발효시켜 요구르트나 치즈를 만들기도 합니다. 그런데 이 우유를 정제하면 활용도는 더 많아집니다.우유에 수산화나트륨으로 알칼리 처리를 하고 80~90도의 열을 가하면 우유 단백질만 녹아 나옵니다. 바로 카세인이라는 물질입니다. 카세인은 물에 잘 녹지 않기 때문에 수용성을 높이기 위해 나트륨을 결합시킨 것이 ‘카세인나트륨’입니다. 기억나실지 모르겠지만 몇 년 전 커피믹스 속 첨가물로 인체 유해성 논란을 불러일으킨 바로 그 물질입니다. 카세인나트륨은 정제된 우유 단백질인 카세인에 화학적 처리를 한 화학물질이지만 인체에 무해합니다. 어쨌든 카세인은 커피믹스 크리머뿐만 아니라 식품첨가물, 의약품, 공업용 접착제, 페인트, 플라스틱 원료 등으로 다양하게 쓰이고 있습니다. 미국의 대표적인 과학잡지 ‘사이언티픽 아메리칸’ 최신호에 카세인과 관련한 재미있는 기사가 실렸습니다. 카세인의 발견이 바로 ‘고양이’ 덕분이었다는 것입니다. 독일 화학자 아돌프 슈피텔러는 우유를 정제해 고형물질로 만드는 방법을 연구하고 있었지만 해법을 찾지 못했다고 합니다. 그런데 어느 날 슈피텔러가 키우던 고양이가 실험실을 뛰어다니다가 포름알데히드 병을 넘어뜨렸습니다. 슈피텔러는 포름알데히드가 섞인 우유를 버리려다가 우유가 액체와 고체로 분리된 것을 봤습니다. 여기서 힌트를 얻은 슈피텔러의 연구는 빠르게 진행돼 결국 카세인 대량생산 방법을 착안해 내 1899년 특허를 출원하고 공장도 세웠답니다. 꿈을 꾸다가 벤젠고리 구조를 생각해 낸 독일 화학자 프리드리히 케쿨레(1829~1896)나 페니실린 원료인 푸른곰팡이 항균 작용을 발견한 영국 세균학자 알렉산더 플레밍(1881~1955)의 사례와 비슷하지 않나요. 과학사를 훑어보면 과학적 발견은 과학자의 노력과 함께 우연이 점철돼 있는 것 같습니다. 슈피텔러의 고양이가 아니었다면 지금의 커피믹스는 구경할 수도 없지 않았을까 싶습니다. 어쨌든 카세인이 세상에 등장한 초기에는 ‘가장 아름다운 플라스틱’이라는 찬사를 받으며 단추, 버클, 장신구, 펜, 작은 그릇 등을 만드는 데 사용됐습니다. 특히 다리미의 고열을 견디는 데 카세인 단백질만 한 것이 없었기 때문에 단추의 원료로 많이 사용됐습니다. 카세인은 종이나 카드용 접착제, 코팅제로 사용되고 미술이나 사진 분야에서도 독특한 효과를 내기 위해 쓰이고 있습니다. 그렇지만 가장 많이 사용되는 곳은 식품, 제약 분야입니다. 지금은 커피 크리머나 캡슐형 알약의 충전제로 쓰이고 식품의 단백질 함량을 높이는 데도 쓰입니다. 카세인뿐만 아니라 우리가 먹는 음식에는 다양한 형태의 식품첨가물들이 들어갑니다. 일반인들의 식품첨가물에 대한 공포는 잘못된 정보에서 비롯되는 경우가 많습니다. 식품첨가물에 대한 막연한 불안감을 해소하고 안심하고 음식을 먹을 수 있도록 정확한 정보를 신속하게 제공하는 것이 전문가와 정부의 할 일 아닐까 싶습니다. edmondy@seoul.co.kr

세계적인 과학저널 ‘네이처’는 2012년 6월 5일자에 “한국이 창조론자의 요구에 항복했다”고 대서특필했다.한국 기독교 단체인 ‘교과서진화론개정추진회’(교진추)가 진화론의 대표적 근거인 시조새와 말의 진화 같은 부분을 고등학교 과학 교과서에서 삭제하라는 청원서를 제출했다. 이에 과학자들이 진화론과 관련한 가이드라인을 발표하고 교육과학기술부도 이를 수용함으로써 일단락됐다. 5년이 지난 지난주 유영민 미래창조과학부 장관 후보자가 ‘진화론’에 대한 국회의원의 질문에 “진화론에 대해서는 여러 가지 의견이 있기 때문에 장관 후보자로서 그 부분을 밝히기 적절하지 않다”고 답변했다가 뒤늦게 말을 바꾸는 해프닝이 있었다. 유 장관은 “종교적 신념을 묻는 질문으로 착각했다”며 진화에 나섰다.창조론이나 지적설계론, 창조과학 모두 한 뿌리로 이들은 과학의 발전 과정에서 나타나는 내부 논쟁을 ‘아전인수’식으로 자기들의 주장을 관철하는 데 이용하고 있다는 것이 과학자들의 지적이다. 진화학자들은 “진화론에서 진행되는 다양한 논쟁은 진화론을 전제로 하고 이를 강화하는 차원에서 이뤄지고 있다”며 “진화론 내부에서 논의되는 것들을 마치 진화론에 문제가 있다는 식으로 해석해 공격하는 것은 과학이 뭔지를 모르는 것”이라고 지적했다. 과학의 시대에 사이비 과학이나 가짜 과학이 불신을 조장하며 공격하는 것은 보기 드문 일이 아니다.미국은 대통령이 앞장서서 과학에 대한 불신을 조장하고 있다. 도널드 트럼프 미 대통령은 잘못된 연구로 판명나 철회된 논문을 바탕으로 백신이 아이들의 정신건강에 심각한 영향을 미칠 수 있다는 주장을 믿고 있다. 실제로 백신안전위원장에 백신 회의론자를 앉히는 등 백신 반대운동에 앞장서는 분위기다. 여기에 지구온난화 역시 미국의 산업적 기반을 무너뜨리기 위한 중국의 음모이며 과학자들의 일방적 주장일 뿐이라며 얼마 전에는 파리기후변화협약에서 탈퇴하기도 했다. 미국 로욜라대 물리학과 그레고리 데리 교수는 과학과 사이비 과학, 비과학은 증거와 개연성 여부, 변화의 방식에서 차이를 보인다고 설명했다. 과학은 새로운 관찰과 해석을 토대로 세계와 과거에 대한 지식을 끊임없이 개선하고 다듬는다는 점에서 누적과 진보의 성격을 가진다. 즉 실험과 확증, 반증을 통한 지식의 누적을 통해 변해 간다. 그렇지만 사이비 과학은 변화의 동력이 개인이나 특정 단체의 정치적, 이념적, 종교적 이유 때문에 급작스럽게 나타난다. 과거를 토대로 지식의 축적을 허용하는 목표를 갖고 있지 않기 때문에 다른 패러다임과는 공존할 수 없으며 해당 분야 내부에서 논쟁도 거의 찾아보기 어렵다는 것이다. 과학잡지 ‘스켑틱’의 편집자인 마이클 셔머 박사도 “사이비 과학이 판을 치는 이유는 바로 지금이 과학의 시대이기 때문”이라며 “사이비 과학자들은 자기들의 주장이 최소한 과학의 겉모습이라도 띠어야 한다는 것을 알고 있기 때문에 과학이 아닌 영역의 것에도 과학이라는 단어를 사용해 사람들을 혼란에 빠뜨리고 있다”고 지적했다. 한편 과학의 최종 결과물만 중요하게 생각하고 지식 생산과정을 무시하는 사회에서는 반과학, 사이비 과학이 유행하기 쉽다는 지적도 있다. 한국의 경우 1970~1980년대 초고속 성장을 하면서 과학기술이 문화로 자리잡은 것이 아니라 단순히 경제발전을 위한 하나의 수단으로 받아들여졌기 때문에 사이비 과학이 유행하기 좋은 환경이 됐다는 것이다. 실제로 한 과학사학자는 “창조과학을 신봉하는 사람들 중에도 과학자가 많은 이유는 이들이 최종적 결과와 합리적 답을 찾는 것에만 익숙하다 보니 진화의 지난한 과정과 우연을 인정하지 못하기 때문”이라고 설명하기도 했다. 이덕환 서강대 화학과 교수(과학커뮤니케이션)도 “현대 과학에서 검증을 위한 치열한 논란과 논쟁은 일상적인 것이며 과학 발전의 원동력”이라면서 “논쟁과 논란을 구실로 현대 과학을 부정하려는 비과학적 주장과 시도들은 결코 과학 발전에 도움이 되지 않으며 바람직하지 않다”고 지적했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

“인체를 구성하는 모든 원소들의 값은 얼마일까.” 10만원대 초반이라는 말을 들은 적이 있다. 우리 몸의 대부분을 구성하는 산소, 탄소, 수소, 질소를 포함한 25가지 원소들의 양을 기준으로 매긴 값이라고 한다. 그렇지만 이 값은 선뜻 마음에 다가오지 않는다. 식물은 질소가 부족하면 성장이 저하되는 ‘결핍 현상’이 나타난다. 그 이유는 재료인 질소가 부족해서 생물을 구성하는 주요 분자인 DNA와 RNA 같은 핵산이나 단백질이 충분히 만들어지지 않기 때문이다. 대기 중에 질소가 풍부한데 왜 부족한 상황이 발생할까. 대기 중의 질소는 분자 형태로 존재하기 때문에 식물이 흡수할 수 없다. 독일의 화학자 프리츠 하버와 카를 보슈가 ‘하버?보슈 공정’을 통해 고온과 고압의 조건에서 질소 분자를 분해해 식물이 사용할 수 있는 암모니아 비료를 만들지 못했다면 지금처럼 많은 양의 농산물 생산이 불가능했을 것이다. 과학자들의 추정에 따르면 질소 비료가 없었다면 지금 인류의 3분의1, 25억명 정도는 생존이 불가능할 수도 있었다고 한다.요오드(I)는 적은 양이라도 우리 몸에 꼭 필요한 원소다. 갑상선에서 혈압, 심장 박동, 근육 탄력, 소화, 생식 등의 기능을 유지하는 데 관여하는 타이록신과 삼요오드티로닌 등 호르몬을 합성하는 데 핵심 재료가 요오드이기 때문이다. 요오드가 부족하면 혈액 내에 이 호르몬들의 농도가 낮아지고 시상하부는 이를 감지해 뇌하수체 후엽에 명령을 내린다. 뇌하수체는 계속 갑상선자극호르몬을 분비하게 되는데 그 결과 갑상선이 비대해져 목이 붓고 몸의 여러 기능이 정상에서 벗어나는 갑상선종이 생기게 된다. 성인의 경우 평상시에 매일 15~20㎎의 요오드만 섭취해도 갑상선종을 예방할 수 있다. 폭탄먼지벌레는 딱정벌레의 일종이다. 이 벌레를 건드리면 몸에서 뜨거운 액체를 뿜어낸다. 이 벌레는 몸속 두 개의 샘에 과산화수소와 하이드로퀴논을 따로 저장하고 있다가 자극을 받으면 이 액체들을 섞고 효소를 더해 100도의 뜨거운 액체를 만들어 낸다. 자극에 대한 반응이 몸 안에서 화학 반응으로 나타난 것이다. 놀랄 만한 생물 다양성으로 유명한 아마존의 어느 지역에서는 광대한 숲에 한 가지 목본식물만 자라는 기이한 현상을 볼 수 있다. 원주민들은 이곳을 악령들이 관리하는 ‘악마의 정원’이라고 부른다. 그런데 과학자들의 관찰에 따르면 개미들이 자신들의 서식처를 제공하는 이 나무를 보호하기 위해 포름산을 분비해 다른 종류의 식물을 모두 죽이기 때문에 이러한 현상이 빚어진 것이다. 향수병을 열면 우리는 냄새를 맡을 수 있다. 곤충은 이러한 능력이 출중하다. 한 마리의 곤충에서 방출되는 페로몬을 수㎞ 떨어진 곳에 있는 다른 곤충이 인식할 수 있다. 향수병의 향수와는 비교가 안 되는 너무도 낮은 농도임에도 그렇다. 이렇게 냄새를 맡는다는 것은 생물의 몸이 분자의 입체구조를 알아볼 수 있기 때문에 생기는 현상이다. 모르핀과 엔도르핀이 우리 몸에서 비슷한 효과를 나타내거나 우리의 혀가 단맛, 짠맛, 감칠맛, 신맛 등을 인식할 수 있는 것도 마찬가지 이유에서이다, 이처럼 원소들은 생명체가 생명을 유지하는 데 필요한 수없이 많은 유용한 화학분자들을 만드는 재료이다. 그렇기 때문에 “인간을 구성하는 모든 원소들의 값은” 따질 수 없다. 필자가 지도교수로 있는 동아리 소속 한 학생이 일반생물학을 수강해 열심히 공부하더니 A+ 학점을 획득했다. 인문사회계열인 이 학생이 일반생물학 수업에서 얻은 것이 무엇인지 알고 싶어 학기가 끝난 후 물어보았다. 그 학생은 “화학을 공부해야 한다는 생각이 들었어요”라고 답했다. 이 학생은 정말 생물학이 지닌 가장 기본적인 본질 중 하나를 꿰뚫어 보고 있다. 튼튼한 화학의 토대에 생물학이 곧게 설 수 있기 때문이다.

훗날 ‘기억 전쟁’이라 불린 논쟁이 1990년대 중반 미국 학계를 후끈 달군 적이 있다. 인간이 지닌 ‘억눌린 기억’이란 것이 과연 얼마만큼 사실에 부합하느냐가 논란의 핵심이었다. 발단은 1990년 시작된 ‘에일린 프랭클린 사건’이었다.20년 전의 어린 소녀 살인사건 범인으로 에일린 프랭클린이 자기 아버지를 지목하면서 시작된 이 사건은 이후 7년간 반전과 반전을 거듭한 끝에 에일린의 기억이 사실은 조작된 것이라는 결론으로 귀결된다. 에일린은 법정에서 “범행 당시의 충격 때문에 억압돼 있던 기억이 되살아났다”며 살해 장면을 묘사하기도 했으나, 기억은 최면치료사에 의해 조작된 것이었다. 미국의 심리학자 엘리자베스 로프터스는 실제로 에일린 사건이 한창이던 1995년 한 실험을 했다. 24명의 피실험자에게 가족들에게서 들은 어린 시절 에피소드를 들려주고는 기억이 나느냐고 물었다. 에피소드는 3개의 진실과 1개의 거짓으로 구성했다. 거짓 얘기는 쇼핑몰에서 길을 잃었다가 가까스로 부모를 찾은 일이다. 실험 결과 24명 가운데 무려 6명이 가짜 사건을 실제 겪었던 일로 기억했다. 피실험자 일부는 심지어 연구팀이 지어내지도 않은 내용까지 덧붙였다. 한마디로 적지 않은 피실험자들이 연구팀의 암시에 의해 있지도 않은 기억을 지어내고는 사실인 양 인식하고 있던 것이다. 미국과 캐나다 공동연구팀이 머릿속에 저장된 다양한 기억 가운데 원하는 기억을 선택적으로 지우는 방법을 찾아냈다고 지난 22일 발간된 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’가 전했다. 바다달팽이에게 전기자극과 화학자극을 통해 좋은 기억과 나쁜 기억을 동시에 갖게 한 다음 특정 단백질 분자를 이용해 나쁜 기억을 없애는 실험에 성공했다는 것이다. 연구팀은 이번 연구가 사람에게도 적용될 경우 강박증이나 불안증, 외상 후 스트레스 장애(PTSD) 등의 원인이 되는 나쁜 기억을 선택적으로 제거할 수 있을 것이라고 밝혔다. 헤어진 연인에 대한 아픈 기억을 지우는 수술을 받은 두 남녀의 필연 같은 우연적 재회와 사랑을 그린 영화 ‘이터널 선샤인’(2004년)의 모티프가 된 ‘생각 수술’이 생각보다 빨리 우리 곁으로 다가서는 듯하다. ‘기억이라는 감옥에 갇힌 비극적 죄수’로 불릴 만큼 쓰라린 과거의 기억으로 고통받는 이들을 생각하면 언뜻 낭보일 듯도 싶다. 하지만 SF영화 ‘오블리비언’(2013년)이 고발하듯 기억의 조작 또는 선택적 기억은 자아 상실의 치명적 변주일 수도 있다. 지금의 나를 기억하지 못하는 내일의 나…. 끔찍하다.

이산화탄소는 최근 지구 온난화의 가장 중요한 원인으로 지목되면서 지탄의 대상이 되고 있지만, 사실 지구 기후를 유지하는 데 매우 중요한 기체입니다. 수증기, 이산화탄소, 메탄 같은 온실가스가 없다면 지구의 온도는 크게 낮아져서 얼음 행성이 되고 말 것입니다. 하지만 최근 그 농도가 400ppm 정도로 빠르게 상승해서 문제가 되는 것이죠. 기후 과학자들이 그 위험성을 계속해서 경고하는 동안 화학자들은 이 문제를 해결하기 위한 여러 가지 대안을 연구하고 있습니다. 근본적인 해결책은 역시 화석 연료 의존도를 줄이는 것인데, 문제는 석유, 석탄, 천연가스가 연료로만 사용되는 게 아니라는 데 있습니다. 우리가 일상에서 사용하는 수많은 물건이 석유화학 공정으로 제조됩니다. 우리 주변에 존재하는 플라스틱은 그 대표적인 물질이라고 할 수 있습니다. 쉽게 제조할 수 있으면서 가볍고 튼튼한 플라스틱의 발명은 화학의 가장 큰 공로로 불리지만, 동시에 썩지 않는 플라스틱 폐기물은 현대 사회의 가장 큰 골칫거리가 되고 있습니다. 금속 소재와는 달리 플라스틱은 녹여서 쉽게 재활용하기도 어렵고 바다와 토양에 버려지는 경우 썩지 않고 장기간 보존되면서 주변 환경을 오염시키기 때문입니다. 따라서 친환경적이고 탄소 중립적인 대체 소재 개발이 절실하게 요구되고 있습니다. 영국 배스대학의 지속 가능한 화학 기술 센터(CSCT, Center for Sustainable Chemical Technologies)의 연구팀은 이산화탄소와 설탕(sugar)을 이용해서 다양한 폴리머(polymer) 소재를 만드는 연구를 진행했습니다. 이들이 개발한 새로운 공정은 매우 흔한 소재인 설탕과 이산화탄소를 사용해서 원료비가 저렴할 뿐 아니라 현재 널리 사용되는 소재인 폴리카보네이트(polycarbonate)와 유사한 특징을 가지고 있습니다. 폴리카보네이트는 투명하게 제작할 수 있어 음료수 용기나 DVD, 휴대폰 소재나 코팅 등 다양한 용도로 사용됩니다. 하지만 이들이 개발한 폴리머는 폴리카보네이트 소재를 뛰어넘는 몇 가지 특징이 있습니다. 우선 제조 공정에서 포스겐(Phosgene) 같은 독성 물질을 사용하지 않아서 제조 공정이 안전하며 BPA 같은 환경 호르몬을 만들지 않기 때문에 사용과정도 안전합니다. 특히 이 폴리머는 DNA의 구성물질인 티미딘(thymidine)과 유사해 생체적합성이 높다고 합니다. 따라서 의료용으로 응용이 가능하다는 것이 연구팀의 주장입니다. 물론 안전성 부분은 더 검증이 필요하지만, 실제로 그렇다면 폴리카보네이트 소재보다 훨씬 쓸모가 많을 수도 있습니다. 하지만 가장 중요한 부분은 이 폴리머가 토양에 있는 박테리아에 의해 분해가 가능하다는 점입니다. 따라서 기존의 플라스틱 폐기물보다 더 안전할 뿐 아니라 처리하는 방법도 더 간단합니다. 동시에 적절한 효소로 처리할 수 있다면 다시 이산화탄소와 당분으로 분해해서 원료를 재활용할 수도 있습니다. 현재도 썩는 플라스틱은 나와 있지만, 연구팀의 주장대로라면 새로운 폴리머 소재는 기존의 플라스틱을 넘어서는 가능성이 있으면서 동시에 제조 공정에 석유가 필요 없다는 장점이 있습니다. 오히려 제조 공정에서 원료로 이산화탄소가 들어가므로 이산화탄소를 줄이는 효과도 기대할 수 있습니다. 다만 원료가 저렴하다고 해도 공정이 저렴하고 대량생산에 적합하지 않으면 상업화는 불가능합니다. 동시에 이미 나와 있는 플라스틱 소재와 경쟁할 만한 성능과 내구성도 갖춰야 합니다. 앞으로 이 부분에 대한 연구가 필요할 것으로 보입니다. 석유화학은 지금의 산업 문명을 가능하게 만든 현대의 연금술이지만, 환경과 인체에 해로운 여러 가지 물질을 만들어 지탄의 대상이 되기도 했습니다. 하지만 그렇다고 우리가 문명의 이기를 버리고 산업혁명 이전으로 돌아갈 수도 없는 노릇입니다. 그래서 안전하고 친환경적이며 자원 고갈 걱정이 없는 새로운 화학 물질을 만드는 일이 지금 우리에게 필요합니다. 앞으로 화학자들이 해야 할 일이 그만큼 많다는 이야기일 것입니다. 고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com

어렸을 때 산은 궁금증의 대상이었다. 산 자체가 아니라 저 산 너머에 도대체 어떤 세상이 있을까 하는 궁금증이었다. 집과 학교만 오가던 어린아이가 품을 수 있는 궁금증이었는데, 다시 말하면 새로운 세상에 대한 호기심이었다. 그래서 어쩌다 아버지를 따라 산에 오르면 산과 그 뒤의 산, 첩첩이 이어지는 산 너머의 세상을 마음속으로 상상하곤 했다. 다 자라고 나서 그때 궁금했던 산 너머의 세상이 단지 수십㎞밖의 다른 동네에 불과한 것을 지도를 보고 알게 되고는 웃음을 지었었다. 그래도 그 작은 호기심이, 보잘것없지만 지금의 나를 만들었다고 생각하면 내게는 어쩌면 성장의 동인(動因)이었을지도 모른다. 무엇이든 궁금하면 못 배기고 알아내야 직성이 풀린다. 멀리 떨어진 두 대륙에 사는 민물 어종이 어떻게 비슷한지에 대한 궁금증도 그 하나인데 해답을 아직 얻지 못했다. 생물학자나 진화학자에게 물어보면 금방 알려줄지 모르지만 혼자 책이나 자료를 찾아보며 답을 구해 가는 것도 작지 않은 재미다. 그런데 우주의 끝은 도대체 어디이며 거기에는 어떤 세상이 펼쳐져 있을까. 손성진 논설실장

한국 애니메이션계의 대부 신동헌 감독이 6일 오전 숙환으로 별세했다. 90세.고인은 한국 애니메이션 역사의 산증인이다. 1967년 국내 최초의 장편 애니메이션인 ‘홍길동’과 이듬해 그 속편 격인 ‘호피와 차돌바위’를 만들어 한국 극장판 애니메이션 시대의 개막을 알렸다. 당시 열악한 제작 환경에서 선(先) 녹음 기법으로 인물의 소리와 동작을 일치시키는 자연스러운 연출로 큰 호응을 얻었다. 1995년에는 현대적인 감각의 ‘돌아온 홍길동’을 만들기도 했다. 함경북도 회령 출신인 고인은 서울대 건축학과 재학 중 아르바이트로 초상화를 그리다가 ‘코주부’로 유명한 만화가 김용환을 만나 만화계에 입문했다. 데뷔작은 1947년 ‘스티브의 모험’이다. 서울신문에 ‘너털주사’를 연재하는 등 여러 일간지를 통해 시사 만화가로 활동하기도 했다. 1960년대 중반에는 프러덕션을 만들어 친동생인 신동우(1936~94) 화백이 어린이 일간지에 연재한 ‘풍운아 홍길동’을 극장판 애니메이션으로 옮겼다. 유족으로는 경섭(애니메이션 사업)·인섭(전 광고제작자)·양섭(영화학자) 3남이 있다. 장례는 한국애니메이션예술인장으로 치러진다. 빈소는 서울성모병원 장례식장. 발인은 9일 오전 7시, 장지는 대전공원묘원. (02)2258-5940.

“새로운 요리를 발견한다는 것은 새로운 별을 발견하는 것보다 인간을 더 행복하게 만든다.” 미식가로 유명했던 19세기 프랑스 법관 장앙텔름 브리야사바랭의 이 말은 방송 채널을 몇 번 돌리다 보면 금세 만고불변의 진리임을 깨닫게 된다. 지상파와 케이블을 가릴 것 없이 ‘쿡방’(요리하는 방송), ‘먹방’(먹는 방송)이 넘쳐난다. 이들 프로그램에서 비쳐지는 출연자들의 ‘먹부림’(먹는 것을 과도하게 자랑하는 조어)은 지상 최대의 행복감이 저런 게 아닐까 싶을 정도다. 전국 방방곡곡은 말할 것 없고 지구촌 곳곳을 헤집고 다니며 유명 맛집을 찾아 소개한다. 별별 형태로 요리 대결을 벌이는 프로그램도 적지 않다. 이런 먹방 신드롬은 ‘요리사’를 초등학생 장래희망 3위에 올려놓기도 했다. 사실 우리가 맛있게 먹는 음식들은 과일과 채소 같은 식물계열과 생선, 육류, 유제품 같은 동물 계열의 식재료를 먹기 좋게 변형시키고 섞는 화학적, 물리적 과정을 거쳐 탄생한 것들이다. 주방과 음식 속에는 어떤 과학적 현상들이 숨어 있을까. 만약 요리의 과학을 조금 깊이 있게 이해한다면 레스토랑에서 이런 식의 재미있는 주문도 가능하지 않을까 싶다. 물론 ‘진상’ 취급을 받을 위험성을 감수하면서 말이다. “사카로스와 안토시안이 고농도로 함유된 그물구조의 다당류와 에어로젤 상태의 글루텐 덩어리를 주세요.” → “블루베리 잼과 비스코트(두 번 구워 딱딱하고 바삭한 빵)를 주세요.”●분자요리학 = 조리과학 + 식품과학 ‘분자요리’라고 하면 흔히 요리사들이 주방을 스포이트나 피펫, 사이펀 같은 실험기구로 가득 채워 놓고 이상한 음식을 만들어 내는 것으로 생각한다. 분자요리학은 영국 옥스퍼드대 물리학자 니컬러스 커티와 프랑스 국립농학연구소(INRA) 화학자 에르베 디스가 처음 주창한 개념으로, 음식의 질감과 조직 그리고 조리과정에서 발생하는 현상 등을 좀더 과학적인 시각으로 접근해 음식의 다양성과 조리방식에 변화를 만들어 보자는 취지를 담고 있다. 그렇지만 요리 자체가 열로 단백질 분자를 응고시키거나 물질을 혼합해 이온화시키는 전형적인 물리적, 화학적 변화 과정이기 때문에 분자요리는 인류가 불을 사용해 음식을 조리해 먹기 시작한 때부터 시작됐다고 과학자들은 지적하고 있다. 요리를 할 때 시간과 온도, 압력을 고려하는 이유도 식재료 속에 포함된 수분의 분포와 양을 조절하기 위한 과학적 과정이라는 설명이다.●어려서 먹은 음식이 기억나는 이유는 우리가 맛을 느끼는 것은 맛 분자가 혀의 미뢰(맛을 인식하는 감각세포), 입천장, 뺨 안쪽 벽, 목구멍 안쪽의 수용체를 자극하면 그 정보를 전기신호로 바꿔 뇌에 전달하기 때문이다. 음식에서 향을 풍기는 분자는 바로 콧속 후각세포를 자극해 들어가는 경우도 있지만 입으로 들어간 뒤 목으로 삼켜지는 과정에서 코로 전달되는 ‘역(逆)후각’ 과정을 통해 전달되기도 한다. 포도주 맛을 음미할 때 한 모금 머금은 다음에 입안에서 이리저리 굴려 보는 것도 역후각을 이용하기 위한 것이다. 어려서 처음 맛본 음식에 대한 기억이 강렬한 이유도 이렇게 전달받은 다양한 자극이 뇌에 이미지와 감정, 감각의 형태로 기록되기 때문이다. 요리의 대가들이 음식에 대한 강렬한 자극을 남기기 위해 노력하는 이유도 이 때문이다.●달걀 삶기는 누워서 떡 먹기? No! 과학자들은 달걀을 삶는 과정은 분자요리의 방식이 어떤 것인지를 알 수 있게 해 준다고 입을 모은다. 달걀을 잘 삶으려면 시간과 온도를 적당히 조절하는 것이 중요한데 생각만큼 쉽지 않다. 대개는 펄펄 끓는 섭씨 100도의 물에다 10분 이상 삶는데, 이래선 과학자들에게 좋은 점수를 받지 못한다. 섭씨 72도로 10~12분 정도 익혀 주는 것이 최적의 달걀 삶기라는 것이다. 만약 달걀을 지나치게 익히면 황화철이 생겨 노른자 표면이 푸르스름하게 변하거나 수분이 완전히 빠져나가 퍽퍽해져 식감이 떨어진다. 게다가 단백질이 분해되면서 황화수소가 발생해 달걀 특유의 냄새가 심하게 날 수 있다. 달걀을 삶거나 프라이를 하는 것은 모두 열을 이용해 노른자와 흰자를 굳히는 것이다. 그런데 이 ‘익힌다’는 것을 ‘단백질 응고’라는 개념으로 확장할 경우 일반 상온에서도 달걀을 익힐 수 있다. 독한 술이나 에탄올을 날달걀의 흰자나 노른자에 붓고 어느 정도 시간이 지나면 열에 익힌 것처럼 굳게 된다. 실제로 분자요리사들은 이런 응고현상을 이용해 독주로 달걀을 요리하는 경우도 많다.●육즙이 살아 있는 고기를 먹으려면 고기를 조리하면 고기의 향과 영양성분이 포함된 액체, 소위 육즙이 나온다. 일반적으로 스테이크나 꽃등심구이가 가장 맛있을 때는 씹었을 때 입안에 육즙의 일부가 나와 촉촉하고 부드러운 식감과 맛있는 향이 느껴지는 ‘육즙이 살아 있는’ 때다. 육즙의 양은 고기 근육을 이루는 섬유질 조직이 수분을 얼마나 잡아둘 수 있는가에 따라 달라진다. 62도가 넘어가면 동식물의 세포질과 조직에 존재하는 수용성 단백질인 알부민이 그물 구조를 이루면서 수분을 가둔다. 그러나 68도가 넘어가면 고기 자체 단백질이 응고하면서 수분이 완전히 빠져나가 딱딱해지게 된다. 따라서 고기를 맛있게 굽는 방법은 너무 바싹 굽지 않는 것이다. 고기의 맛과 색을 내기 위해서는 일단 센 불에서 앞뒤로 노릇노릇하게 구워 ‘마이야르 반응’이라는 화학반응을 일으키도록 해야 한다. 마이야르 반응은 단백질과 당분이 포함된 식품이 열을 만나면 갈색으로 변하면서 맛과 향이 풍부해지는 화학반응으로, ‘캐러멜화 반응’이라고 부르기도 한다. 마이야르 반응이 나타나면 곧바로 70도 이하의 낮은 온도에서 원하는 상태로 서서히 구우면 된다.●향신료나 허브 언제 넣어야 할까 음식의 맛과 향을 더해 주는 향신료는 요리를 시작할 때 넣어야 할까, 아니면 요리 중간에 넣어야 할까, 그것도 아니라면 요리가 끝날 무렵에 넣어야 할까. 음식의 맛을 더해 주는 보조재료일 뿐인 만큼 언제 넣어도 상관없지 않겠냐는 생각을 할 수 있지만 넣는 순서에 따라 그 효과는 확연히 달라진다. 이유는 식물이 주원료인 향신료에는 고유의 휘발성 기름성분(에센셜 오일) 때문이다. 간 것이나 분말 상태의 향신료는 너무 일찍 넣으면 에센셜 오일이 빨리 증발한다. 따라서 요리가 마무리되는 시점에 넣는 것이 음식을 더 향기롭게 만들 수 있다. 통후추처럼 과립 형태로 된 향신료는 에센셜 오일을 천천히 내놓기 때문에 조리를 시작할 때 넣는 것이 좋다. 에센셜 오일은 휘발성이 강해 오래 그리고 높은 온도에서 보관하면 향이 금방 사라진다. 때문에 향신료는 필요할 때마다 사서 쓰는 것이 좋고 오래 보관해야 할 경우는 시원하고 그늘진 곳에 두는 것이 좋다. ●채소를 익혀서 먹는 이유는? 육류에 있는 콜라겐은 고기의 구조를 형성하고 지탱하는데, 채소의 경우 셀룰로오스라는 세포벽이 콜라겐과 같은 역할을 한다. 식물의 세포벽을 이루는 셀룰로오스 분자들은 판데르발스의 힘과 수소결합으로 미세섬유를 형성하고 이것들이 다시 모여 거대섬유 단계를 거쳐 섬유질 그리고 세포벽을 만드는 것이다. 채소의 영양분을 쉽게 흡수하기 위해서는 셀룰로오스로 형성된 세포벽을 무너뜨리는 것이 좋다. 채소를 익히는 것은 복잡하게 짜여 있는 구조를 느슨하게 해 벽을 쉽게 무너뜨리도록 만들어 주는 것이다. 셀룰로오스는 수소결합으로 강하게 연결돼 있기 때문에 수산화이온이 들어 있는 염기성 용액을 사용하면 좀더 쉽게 익힐 수 있다. 채소를 데치거나 익힐 때 천연탄산수를 넣으면 탄산이온이 나오면서 낮은 온도에서 더 짧은 시간에 익힐 수 있다. 열에 의해 영양소가 파괴되는 시간이 줄어들기 때문에 채소의 향과 비타민을 더 많이 보존하면서 익힐 수 있다는 것이다. 말린 채소는 셀룰로오스 조직이 경화돼 조리시간이 길어지는데 이때 탄산수를 넣고 익히면 조리시간을 단축할 수 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

꿈은 꾸라고 있는 법이다.철없던 학창 시절 누구나 한 번쯤은 신부나 수녀, 목사, 승려 같은 성직자가 되면 어떨까 하는 생각을 한다. 나 역시 그런 생각을 해 봤다. 철이 한참 든 뒤인 대학 졸업 무렵이었다는 점이 다를 뿐이다. 때는 대기업 서너곳 중 하나를 골라서 취업했다는 좋은 시절은 흘러간 옛 이야기가 돼 버린 1990년대 말 IMF 구제금융 시기였다. 타락한 세속적 인간이 거룩한 성직을 더럽혀서는 안 된다는 생각에 금세 마음을 고쳐 먹었지만 말이다. 막연한 미련 때문이었을까. 휴가 때면 가끔 산사를 찾기도 했다. 하나의 화두를 들고 잡념을 끊는 참선에도 참여했지만 내내 졸거나 끊임없는 잡생각으로 주지 스님의 죽비가 계속 어깨 위로 떨어졌다. 승려가 됐더라면 어깨가 남아나지 않을 뻔했다. 정신 차리라고 죽비로 많이 맞아서인지는 모르겠지만 산사를 다녀오면 머릿속이 개운한 느낌이었다. 최근 뇌과학이 발달하면서 외부에서 들어오는 정보를 의도적으로 차단하는 이런 참선이나 ‘멍때리기’ ‘명상’으로 뇌가 아무런 활동을 하지 않도록 ‘디폴트 모드’로 만들어 주는 것이 뇌 건강에 도움이 된다는 연구 결과들이 나오고 있다. 미국 디지털 경제미디어 ‘쿼츠’ 지난 8일자에도 미국 스탠퍼드대 자비·이타심 연구교육센터 에마 세페라 과학분과장이 쓴 ‘창의성에 가장 큰 걸림돌은 지나치게 바쁜 것’이라는 분석 기사가 실렸다. 열심히 일하는데도 창의적 성과가 나오지 않는 것은 뇌가 휴식 없이 필요 이상으로 움직이기 때문이라는 설명이다. 2014년 미국 캘리포니아 샌타바버라대 뇌과학과 연구진이 ‘심리학 연감’에 발표한 논문이나 스탠퍼드대 연구진이 ‘실험심리학 저널’에 발표한 논문에서도 새롭고 창의적인 아이디어는 쉼 없이 일에 몰두할 때가 아닌 공상에 잠기거나 딴짓을 하는 등 뇌가 여유를 가질 때 나온다고 지적하고 있다. 과학사에서도 ‘여유’가 놀라운 발명이나 발견으로 이어지는 사례를 찾을 수 있다. 고대 그리스의 과학자 아르키메데스가 목욕을 하다가 부력의 개념을 발견하고 옷도 입지 않은 채 ‘유레카’라고 외치며 거리를 뛰어다녔다는 얘기나 19세기 유기화학자 프리드리히 케쿨레가 꿈속에서 벤젠 고리 구조에 대한 영감을 얻었다는 이야기는 너무도 유명하다. 20세기 전자기학을 획기적으로 발전시킨 니콜라 테슬라도 1881년 연구를 잠시 쉬고 여행을 갔다가 교류 전기에 대한 아이디어를 얻기도 했다. 인터넷과 각종 소셜네트워크서비스(SNS) 때문에 현대인들은 정보 과잉에 시달리고 있다. 밥 먹으러 가는 것, 옷 사는 것 같은 일상의 사소한 문제도 쉽게 결정을 내리지 못하는 ‘결정장애’로 고민하는 사람들이 많아지는 것도 지나친 정보 과잉 때문으로 해석되고 있다. 우리 사회는 지나치게 앞만 보고 ‘열심히’ 달려왔다. 그렇지만 요즘 흔히 얘기되고 있는 4차 산업혁명의 시기에 선도 국가로 도약하기 위해서는 단순히 ‘노력’만으로는 안 된다. 반짝거리는 창의력이 있어야 한다. 이럴 때 ‘멍때리기’가 우리를 자유롭게 만들 것이다.

사람의 신체 부위 가운데 감정을 가장 잘 드러내는 곳은 다름 아닌 ‘눈’이다. 이 때문에 많은 철학자와 예술가들은 눈을 ‘마음의 창’이나 ‘영혼의 창’이라고 불렀다. 미국 연구진이 실제로 인류 진화의 역사에 있어서 눈이 마음의 창으로 진화해 온 사실을 과학적으로 밝혀냈다. ●56가지 감정·정신 표현 실험 미국 콜로라도 볼더대 신경과학과와 코넬대 인간생태학과 공동연구진은 눈이 ‘본다’는 기능적 차원에서 진화를 시작했지만 마음을 표현하는 데 가장 중요한 소통 수단으로 자리잡게 됐다는 사실을 과학적으로 밝혀냈다고 18일 밝혔다. 이 연구는 심리학 분야 국제학술지 ‘심리과학’ 4월호에 실렸다. 진화학자 찰스 다윈은 ‘인간과 동물의 감정표현’이라는 책에서 인간과 동물들 사이의 감정 표현에도 진화적 연속성이 있으며 인간의 각 감각기관은 외부 환경을 인지하는 기능으로 시작해 점차 내부의 감정을 담아내 사회적 의사소통의 수단으로 사용되는 단계로까지 진화했다고 설명했다. ●70% 눈만 보고 정신상태 구분 연구팀은 다윈이 인간의 기본적인 감정으로 규정한 슬픔, 혐오, 분노, 기쁨, 두려움, 놀람 등 6가지를 표현한 눈 부분 사진과 차별, 호기심, 지루함 같은 50개 특정 정신상태를 표현하는 눈 부분 사진을 준비했다. 28명의 실험참가자는 600회씩 눈 사진만 보고 특정 감정을 알아내도록 하는 실험을 했다. 그 결과 모든 실험참가자가 6가지 기본 감정에 대해서는 눈만 보고도 정확하게 구분해 냈다. 50가지 정신상태에 대해서도 눈의 크기, 눈썹의 기울기와 곡선, 코 윗부분과 눈 아래 주름 등을 종합적으로 판단해 70% 정도 맞힌 것으로 나타났다. 애덤 앤더슨 코넬대 교수는 “이번 연구는 눈이 단순히 사물을 보는 기능을 넘어 자신이 생각하고 느끼는 것을 드러내는 한편 상대의 감정을 인식하는 데 있어서도 중요한 기능을 하고 있음을 말해 준다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

2015년 가을 유엔 총회에서 전 세계 유엔 회원국 정상들은 향후 15년간 경제·사회 개발의 근간으로 삼게 될 지속가능개발목표(SDGs) 채택에 동의했다. 지속가능개발목표는 2000년 새로운 천년을 대비한다는 차원에서 전 세계 정상들이 합의한 새천년개발목표(MDGs)의 후속 편인 셈이었다. 새천년개발목표의 주안점은 절대 빈곤과 기아의 해소, 기본적 보건·의료 서비스의 달성, 기본 인권의 확보 등이었다. 이에 비해 지속가능개발목표는 행복의 증진, 실업과 불평등의 해소 등 보다 개인의 삶의 질에 집중한 개발에 역점을 둔다. 그리고 자원의 낭비에서 비롯한 지구 환경 파괴를 더이상 방치하지 않는 환경과 기후변화에 민감한 개발을 촉구한다는 데 중점을 두고 있다. 이러한 취지를 배경으로 한 유엔 지속가능개발목표는 그해 12월 파리에서 개최된 유엔기후변화협약에 대한 전 세계의 합의로 뒷받침됐다. 유엔기후변화협약은 1995년 베를린에서 1차 기후변화협약 당사국 총회가 개최된 이후 실로 22년 만에 거의 기적적으로 197개국에 의해 채택됐다. 비준국들이 160개국 이상으로 늘어나면서 마침내 2016년 5월에 유효한 국제법으로 성립됐다. 지속가능개발목표는 총 17개로 빈곤, 기아, 건강, 교육, 성차별, 불평등, 고용, 포용적 성장과 기술, 인권과 공정한 법질서 등 사회·경제 개발과 복지 증진에서 현재 각국이 맞이하고 있는 모든 분야의 도전들을 망라하고 있다. 특히 기후변화 대응, 지구환경 보호와 관련해서는 깨끗한 물, 저탄소, 현대적 에너지, 안전하고 지속 가능한 도시개발, 책임성 있는 생산과 소비, 신속한 기후변화 대응, 해양생물 보호와 육상에서의 생태계 복원 등 환경, 기후변화와 관련된 목표가 최소 8개 포함돼 있다. 이러한 상관관계를 감안하면 전 세계 지도자와 지식인들이 얼마나 기후변화의 피해를 중요하게 인식하고 있으며, 또한 왜 앞으로 15년간 이어질 세계적 개발 목표를 ‘지속 가능한 개발’이라고 명명했는지도 이해할 수 있을 것이다. 최근 도널드 트럼프 대통령이 당선된 이후 미국 정부는 환경보호청의 예산을 삭감하고 기후변화 대응에 대한 논의를 억제하고 있다는 보도가 이어지고 있다. 지난달 공개된 트럼프 정부의 예산을 보면 환경보호청 예산은 모든 정부 부처 중 가장 큰 폭인 31%가 삭감됐다. 예산이 줄어들면 3000명이 넘는 공무원을 감원하고 기후변화 관련 프로그램도 상당수 폐지해야 한다. 물론 이 같은 조치는 기후변화협약을 적극 지원해 온 버락 오바마 전 대통령과 반대되는 도널드 트럼프 미 대통령의 정책과 신조의 발로다. 풍부한 석유와 화학자원을 활용해 제조업의 경쟁력을 높여 달라는 미국 산업계와 석유업계의 이익도 적극 반영되고 있는 것이다. 이러한 미국의 동향은 과거 기후변화협약을 앞장서 반대했던 중국이 우려를 표명하고 있을 정도로 국제사회의 큰 우려를 일으키고 있다. 작금의 우리나라 현실을 보면 우리 역시 지속가능개발목표를 다른 나라의 일인 양 무심히 쳐다볼 수만은 없을 것 같다. 산업계의 경쟁력이 쇠퇴하고 성장 잠재력이 뚝 떨어지면서 청년 실업 증가, 불평등 확대 등 사회적 갈등이 표출되고 있는 우리나라의 문제는 곧 지속가능개발목표가 설정한 포용적 성장의 장애물이기도 하다. 전 세계에서 온실가스 10대 배출국인 대한민국. 하지만 신재생 에너지와 친환경기술이 새로운 성장 동력이라고 믿어 온 우리나라는 기술 면에서 선진국들은 물론 중국에도 뒤처지고 있다는 게 업계의 중론이다. 국제사회에서 모범 성장국으로 기대를 받아 온 대한민국이 포용적 경제성장과 기후변화 대응의 선도국으로 계속 선망을 받을지, 아니면 과거의 산업 패러다임을 전환하지 못하고 오래 고민만 계속할 것인지 기로에 서 있다. 대한민국 국민의 저력이 지금 시험대에 올라 있는 셈이다.

미생물 사냥꾼/폴 드 크루이프 지음/이미리나 옮김/반니/472쪽/2만원‘마법의 탄알’ 백신이 없었다면 인류는 살아남을 수 있었을까. 인간이 백신을 맞게 된 건 불과 300여년 전이다. 동물과 인간을 전염병의 굴레에서 구원한 이들은 미생물이라는 미지의 신세계를 탐험했던 영웅들이 있었기 때문이다. ●세균 연구로 전염병 굴레 벗긴 13명 다뤄 손수 현미경을 만들어 처음 미생물을 목도한 안톤 반 레벤후크부터 자연발생설이 틀렸다는 걸 증명한 라자로 스팔란치니, 탄저병·결핵·콜레라를 일으키는 원인균을 캐낸 로베르트 코흐, 탄저병과 닭 콜레라·공수병의 전염을 막는 백신을 만들어내 의사들의 오랜 싸움을 백지로 만들어 버린 파스퇴르, 실험을 위해 기니피그 수천 마리를 대량 학살한 에밀 루, 에밀 베링까지…. 초기 미생물학자 13명의 집요하고 지독한 실험정신을 흥미진진하게 엮은 영웅담이자 미생물과학 발전의 연대기가 책으로 펴나왔다. 1926년 출간돼 전 세계 18개국 언어로 번역된 대중 과학도서의 스테디셀러 ‘미생물 사냥꾼’이다. ‘수많은 사이언스 키즈를 길러낸 책’이라는 홍보 문구가 무색하지 않은 것은 독자들이 이들의 실험실에 직접 들어가 현미경을 넘겨다보듯 생생하게 미생물과학사 절정의 순간들을 포착한 저자의 익살스럽고 열정적인 입담 때문이다. 미생물 사냥꾼들의 성취와 실패를 조명하며 과학과 과학자의 역할과 이상을 짚어내는 통찰도 의미 있지만 더욱 솔깃한 건 ‘뒷담화’다. 추앙받는 인물들의 추례한 면모도 발가벗기며 날카롭게 평가를 내리는 대목들은 소설을 읽는 듯 생동감 넘친다.●‘오만한 흥행사’ 파스퇴르·‘숭배 거부’ 코흐 대조 특히 프랑스 화학자 파스퇴르와 독일의 시골 의사 로베르트 코흐는 극적인 대조를 이룬다. 파스퇴르가 ‘현대의 기적을 행한 사람’으로 군중들에게 떠받들여진 대표적인 순간은 1881년 5월 31일 탄저균 백신 공개 실험으로 기록된다. 당시 파스퇴르는 이틀 뒤인 6월 2일 백신을 맞아 면역이 생긴 스물네 마리의 양들이 백신을 맞지 않아 탄저병에 집어삼켜진 다른 양들의 주검 사이를 뛰노는 불멸의 드라마를 지휘했다. 세계인들은 파스퇴르가 ‘인간이 진 모든 고통을 벗겨줄 메시아’라고 믿게 된다. 하지만 열정적인 만큼 그는 실수도 연발했다. 닭 콜레라 백신이 모든 종류의 질병을 막을 수 있는 만병통치약일지 모른다고 자신의 은사인 뒤마 교수에게 편지를 썼던 것. 뒤마 교수는 이 편지를 과학협회 소식지에 발표하기까지 한다. 이는 파스퇴르의 업적에 ‘슬픈 기념비’로 남았지만 그는 자신의 오류를 철회한 적이 없다. 다른 사람들을 내려다보는 뻔뻔하고 오만한 태도로 적도 많이 만들었다. 그의 모든 저술과 연설에는 ‘나는 이걸 찾아낼 정도로 똑똑한데 너희들은 이걸 믿지 못하는 바보가 아니냐’는 말이 행간에 심겨져 있었다고. 이런 파스퇴르를 가리켜 저자는 ‘위대한 흥행사였고 가끔 작은 속임수를 쓸 때도 있었지만 엉터리 사기꾼은 아니었다’고 평한다. 반면 가난한 시골 의사로 진료 시간에 겨우 짬을 내어 실험을 하던 코흐는 파스퇴르와 정반대의 성격으로 인류를 구제한 인물이다. 그의 인생을 바꾼 건 아내에게 스물여덟 번째 생일 선물로 받은 현미경이었다. 그 현미경에서 발견한 막대균이 탄저병의 원인임을 알아챈 그는 특정 미생물이 특정 질환의 원인이 될 수 있다는 걸 확인한 첫 연구자다. 이는 파스퇴르보다 먼저 세운 공이기도 했다. 철저함과 완벽주의로 무장한 코흐는 인간과 동물을 죽이는 탄저병과 콜레라, 결핵의 원인 미생물을 밝혀내 세상을 뒤흔들었다. 하지만 그는 파스퇴르와 달리 자신이 자연에 대항해 싸우는 짜릿한 전투의 지휘관이란 사실을 자각하지 못했다. 연구 결과를 발표해 놓고서도 “내가 발견한 것은 그렇게 대단한 것이 아니다”라며 숭배자들을 쫓아내고 새로운 연구에 골몰했다. 이런 그에 대해 저자는 ‘아직까지도 우리는 질병의 고통으로부터 우리를 구원해 줄 더 많은 실험실과 미생물 사냥꾼과 더 대우를 잘 받는 연구자들이 필요하다고 외치고 있다. 얼마나 바보 같은 짓인가. 발전을 위해서는 하느님께서 로베르트 코흐와 같은 놀라운 연구자 몇 명을 더 우리에게 보내 주셔야 한다’고 일갈한다. ●순수하고 남모를 열정, 회의론 대신 낙관 선사 성격과 가치관은 천차만별이지만 미생물 사냥꾼들의 순수하고 인간적인 모습은 특정 분야와 상관없이 오늘날 우리의 삶에도 ‘희망의 찬가’를 선사한다. 1892년 일흔 살 생일 파리 소르본 대학에서 메달을 받으며 한 파스퇴르의 연설은 이를 압축한다. “아무 쓸모도 없는 회의론에 빠져서 여러분 자신을 더럽히지 마십시오. 전 인류에게 닥친 슬픔 때문에 여러분 자신이 낙담하지 않도록 하십시오. 먼저 여러분 자신에게 물으십시오. ‘배움을 위해 나는 무엇을 했는가?’ 여러분이 어떤 방식으로든 인류의 발전과 복지에 기여했다고 생각하면서 무한한 행복을 느끼게 될 때까지….” 정서린 기자 rin@seoul.co.kr

美·벨기에·아일랜드 연구팀 “인류 코 모양 차이 기후변화 탓” 美·네덜란드 대학연구진도 “지구 더워지면 포유류 몸 작아져” ‘종의 기원’으로 유명한 영국의 진화학자 찰스 다윈은 1835년 남미 갈라파고스 제도를 여행하면서 섬에 사는 핀치새 13종의 부리가 다르다는 사실을 발견했다. 다윈은 핀치새들의 부리 모양이 먹이 종류에 따라 다른 것을 보고 진화에 대한 아이디어를 얻어 자연선택설을 주장하고 비둘기 교배실험 등을 통해 부리 모양 변화가 가능하다는 것을 발견했다.●핀치새 부리모양 연구로 진화론 뒷받침 이후 미국 프린스턴대 진화생물학자인 피터, 로즈메리 그랜트 부부는 1973년부터 지금까지도 갈라파고스 제도의 작은 섬 대프니메이저에서 2000여 마리의 핀치새를 연구하고 있다. 핀치의 몸무게, 깃털 색, 부리 크기, 먹이 종류, 짝짓기 습관과 상대 등을 모두 데이터로 만들어 2009년 다윈의 진화론을 뒷받침하는 연구결과를 발표했다. 이들의 연구결과는 미국 과학저술가 조너선 와이너의 ‘핀치의 부리’라는 책으로 대중들에게 알려지게 됐다. 미국과 스웨덴 국제연구진은 갈라파고스 제도에 사는 핀치새 15종 120마리의 유전체 분석을 통해 ALX1이라는 유전자에서 나타나는 변이 때문에 부리에 변화가 생긴다는 사실을 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 발표해 다윈과 그랜트 부부의 연구를 뒷받침하기도 했다. 진화론의 핵심은 모든 생명체는 환경에 따라 진화한다는 ‘자연선택설’이다. 식생의 변화에 따른 적응이 진화인데 이는 기후변화로 인해 발생한다는 것이다. 지난 16일 미국 공공과학도서관에서 발행하는 생물학 분야 국제학술지 ‘PLOS 유전학’에는 사람의 코 모양도 기후변화에 따른 진화의 산물이라는 논문이 실리기도 했다.●지역 혈통별 3D 얼굴 촬영 특징 비교 미국 펜실베이니아주립대, 일리노이 어바나-샴페인대, 벨기에 UZ루벵, 아일랜드 더블린 트리니티칼리지 공동연구진은 추운 고위도 지방과 더운 저위도 지방 사람들의 코 모양이 기후에 따라 달라졌다는 연구결과를 발표했다. 연구진은 남아시아, 동아시아, 서아프리카, 북유럽 혈통을 가진 476명의 3차원(3D) 얼굴 사진을 촬영해 특징을 비교했다. 그 결과 따뜻하고 습한 지역에서 살았던 민족은 콧구멍의 폭이 상대적으로 넓은데 반해 북유럽처럼 춥고 건조한 환경에 사는 민족은 상대적으로 좁은 콧구멍을 가진 것이 발견됐다. 고위도 지방에 사는 사람의 콧구멍이 좁은 이유는 몸에 좋지 않은 차고 건조한 공기를 최소한으로 흡입함으로써 콧속 수분 함량과 온기를 유지하기 위한 것으로 해석됐다. 아슬란 자이디 펜실베이니아주립대 유전학 교수는 “현재 인류의 코 모양 차이는 기후변화에 대한 자연선택으로 결정됐다”며 “그렇지만 현대에 들어와서 기후변화에 대응할 수 있는 다양한 과학과 의학이 등장하면서 기후에 대한 적응 형태가 달라질 수 있다”고 말했다. 또 미국 뉴햄프셔대, 콜로라도칼리지, 미시간대, 네덜란드 델프트공과대 공동연구진도 기후변화와 인류의 변화에 대한 재미있는 연구결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 15일자에 발표했다. 연구진은 지구가 뜨거워질수록 포유류의 몸집은 작아진다는 사실을 밝혀냈다.●포유류 몸집 작아지자 치아도 작아져 지금으로부터 5600만년 전 지구는 갑자기 평균온도가 5~8도 급상승하는 팔레오세-에오세 최고온기(PETM)를 맞게 됐다. 원래 온도로 되돌아가는 데 10만년 이상 걸렸는데 이 과정에서 지구상 수많은 생명체가 사라지고 포유류가 전 세계로 퍼져 나가게 됐다. 살아남은 포유류들은 모두 몸집이 작아진 것으로 추정되고 있다. 연구팀은 몸집과 치아 크기가 직접 연관성을 갖는다는 데 착안했다. PETM 전과 후의 말 치아 화석을 비교한 결과 PEMT 이전보다 이후의 치아화석이 30% 정도 작다는 것을 확인했다. 그 이후 PETM 때만큼은 아니지만 다시 더워진 5300만년 전 에오세 최고온기 2기(ETM2)에도 이전보다 14% 정도 치아의 크기가 작아진 것을 발견했다. 연구팀은 지구온난화기에 몸집이 작아지는 현상은 포유동물들에게서 나타나는 공통적인 진화반응으로 해석했다. 플로리다 자연사박물관 고생물학자 조너선 블로흐 박사는 “이번 연구결과는 기후변화가 포유류의 크기 변화를 가져올 수 있다는 사실을 확인한 것”이라며 “이 연구결과를 바탕으로 지구 온난화를 통해 미래에 동식물에 일어날 수 있는 변화를 예측할 수 있는 동시에 기후변화의 가장 확실한 결과는 포유류의 체격 변화라는 것을 알 수 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

SBS ‘그것이 알고싶다’가 북한 김정은 노동당 위원장의 이복형인 김정남 피살 사건에 대해 파헤쳤다. 제작진은 김정남 살해 용의자 인도네시아 국적의 시티 아이샤(25)와 베트남 국적의 도안 티 흐엉(29)이 사용한 맹독성 신경작용제 VX를 언급했다. 제작진은 “이렇게 위험한 물질을 암살의 수단으로 사용하면서도 몰랐을까? 범행 이후 바로 손을 씻으러 갔다는 정황에서도 그들은 위험성을 알았을 것”이라며 “납득이 안 가는 건 ‘맨손’ 범행이다. 그 정도로 위험한 걸 알았다면 맨손으로 독극물을 만질 수 있었을까? 온통 미스터리한 정황들 투성이”라고 지적했다. 맹독성 신경작용제인 VX는 사린가스보다 100배 이상의 독성을 발휘하는 것으로 알려졌다. 실제로 20여년 전 VX 공격을 받았다가 구사일생으로 목숨을 거진 70대 일본인은 VX에 노출된 이후 동공이 수축하며 주변이 어두워져 보였다고 증언한 바 있다. 가슴과 폐 등 내장이 타들어가는 듯한 느낌이 들었고 그 기분이 전신으로 번지면서 온 몸에서 땀이 솟았다고 말했다. 이 일본인은 다행히 VX가 피부가 아닌 외투 옷깃 아래쪽에 묻은 탓에 2주 뒤 의식을 되찾을 수 있었다. 이날 방송에 출연한 전문가는 “영국에 있는 어떤 화학자가 그걸 만들었는데 살충제로서 굉장히 우수했다. 그런데 보니까 너무 독성이 세서 그런 목적으로는 사용이 안되고 접어놓은 것인데 (생화학 무기로 쓰이게 됐다)”라며 VX의 탄생배경을 언급했다. 또한 김정남을 죽게 한 독가스를 맨손에 묻힌 용의자 여성 두 명은 무사한 것에 대해 법의학 전문가는 “우리 피부는 생각보다 강력한 보호 기능을 하고 있다. 빠른 시간 안에 손을 여러번 씻는다면, 그리고 여기에 잘 알려진 해독제도 존재한다. 혹시나 해독제를 맞게 될 경우에는 증상이 없을 수도 있다”고 설명했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

“음악이 없는 삶은 잘못된 삶이며 피곤한 삶이자 유배당한 삶이기도 하다.”‘망치를 든 철학자’라는 별명 때문에 음악과는 전혀 거리가 멀어 보이는 독일의 철학자 프리드리히 니체(1844~1900)가 남긴 말입니다. 음악은 인간의 희로애락과 떼려야 뗄 수 없다는 말로 들립니다. 지난 28일 미국 로스앤젤레스에서 열린 제89회 아카데미 시상식에서는 뮤지컬 영화 ‘라라랜드’가 6개 부문을 휩쓸었습니다. 관객의 호평을 받은 것은 다채로운 영상과 배우의 명연기 때문이기도 하지만 더 중요한 것은 영화와 밀착하면서 감정을 돋운 음악 덕분이기도 합니다. 그럼 대체 인간은 언제부터 음악을 듣기 시작했을까요. 그리고 음악이 만들어진 이유는 뭘까요. 음악은 진화학자들과 뇌신경과학자들에게 남아 있는 어려운 수수께끼 중 하나입니다. 인간의 뇌에서 음악과 관련한 부위가 언어 중추보다 훨씬 넓다는 것은 잘 알려져 있지만 음악을 구성하는 다양한 요소들과 특징들이 뇌의 어떤 경로와 과정을 통해 얼마나 영향을 미치는지는 아직도 명확히 밝혀지지 않았습니다. 이 때문에 음악과 그 기원을 이해하는 것은 우리가 누구인지 이해하는 것과 같은 일이라는 말도 있습니다. 실제로 많은 연구자들이 이 수수께끼를 풀기 위한 시도를 했지만 밝혀낸 것은 ‘인간이 유일한 음악적 동물’이라는 사실뿐입니다. 그렇기 때문에 미국 하버드대의 유명한 인지과학자이자 진화심리학자인 스티븐 핑커 교수는 ‘음악은 청각의 치즈케이크’라고 표현하기도 했습니다. 식사 후 디저트로 나오는 치즈케이크처럼 진화에서 나타난 부수적 요소라는 것입니다. 하버드대 진화심리학과 맥스 크라스노 교수와 새뮤얼 메어 박사는 기존의 문헌들과 유아들의 옹알이를 분석해 아이들의 노래가 부모나 어른들에게서 자신이 필요로 하는 것을 얻기 위한 수단으로 만들어졌다는 결론을 내렸습니다. 연구팀은 이런 음악 본능은 원시시대부터 이어져 내려온 것이며 고대인들에게 음악은 ‘생존’을 위한 중요한 수단이었을 것이라고 추정했습니다. 인간이 다른 동물들과 함께 생존경쟁을 벌였던 수만년 전, 엄마의 자장가는 위치를 감추기 위한 방식이었을 겁니다. 자장가를 들은 아기는 애착과 안정감을 느끼면서 울음을 그칩니다. 아기의 울음소리를 듣고 육식동물이 찾아올 위험을 막는 것이죠. 또 말문이 트이기 전 아이들의 옹알이 같은 음악은 자원분배 경쟁에서 우위를 점하기 위한 방식이라는 설명도 있습니다. 어른들의 시선이 자신에게 집중되도록 하는 방법인 거죠. 엄마의 자장가든, 아이의 옹알이든, 음악은 인간의 유대감과 결속력을 높여 생존의 어려움을 해결하기 위한 수단이었다는 것은 분명해 보입니다. 이번 연구 결과는 생물학 및 심리학 분야 국제학술지 ‘진화와 행동’ 최신호에 실렸습니다. 현대인에게 음악은 먼 옛날 우리 조상들처럼 야생에서 살아남기 위한 수단은 아닙니다. 그렇지만 살면서 부딪히는 각종 스트레스를 줄이기 위해, 또 즐거움을 배가시키기 위해 음악을 활용하고 있습니다. 고대인들의 생존 현장만큼 치열해진 현대의 정글에서 ‘생존’하기 위해 오늘 당신이 듣고 싶은 음악은 어떤 것인가요. edmondy@seoul.co.kr

햄버거나 감자튀김 등 패스트푸드를 제공하는 데 사용하는 기름이 배지 않는 포장지나 용기에는 음식에 스며들 우려가 있는 화학물질이 사용되는 경우가 많다는 조사결과를 미국의 연구자들이 1일 학술지에 발표했다. 연구진은 이런 화학물질이 인체에 어떤 영향을 미치는지는 언급하지 않지만, 과거 연구에서는 암이나 갑상샘 질환의 발병과의 관련성이 의심돼 경종을 울리고 있다. 미국 화학회(ACS)가 발행하는 학술지 ‘환경 과학과 기술 레터스’(Environmental Science and Technology Letters) 최신호에 게재된 연구논문에 따르면, 미국의 패스트푸드 체인 27곳에서 수집한 표본 400여 개를 검사한 결과, 햄버거 포장지의 거의 절반과 감자튀김과 피자 등을 넣는 종이상자의 20%에서 과불화 화합물(PFAS)이 검출됐다. 불소 처리는 얼룩이 지지 않는 카펫이나 쉽게 오염되지 않는 조리 도구, 또는 야외용으로 방수성을 높인 의류 등에서도 활용된다. 연구논문은 “텍스멕스 요리(텍사스풍 멕시코 요리)와 디저트, 빵의 포장지는 불소가 사용되고 있을 가능성이 가장 컸다”고 지적했다. 단, 이 논문에서는 인체가 포장지에 포함된 PFAS에 노출되면 구체적으로 어떤 피해를 받는지에 대해서는 언급하지 않았다. 반면 기존 연구에서는 연구자들이 일부 PFAS가 암과 갑상샘 질환을 발생하거나 면역 기능과 출산율, 그리고 생식 능력의 저하하는 것과 관련이 있다고 지적하고 있다. 이에 대해 이번 연구를 이끈 미국 비영리 ‘침묵의 봄 연구소’의 환경화학자 로럴 샤이더 박사는 “이런 화학물질(PFAS)은 다양한 건강 장애와 관련이 있으므로 사람들이 음식을 통해 그것에 노출될 가능성이 있는 것으로 우려된다”고 말했다. 사진=ⓒ Silent Spring Institute(위), Environmental Science and Technology Letters 윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr

도널드 트럼프 미국 차기 대통령의 반(反)과학적 태도는 대선 운동 과정에서부터 논란이 됐다. 세계적인 과학저널 ‘네이처’와 ‘사이언스’가 지난해 말 ‘올해 주목해야 할 과학 이슈’의 하나로 꼽을 만큼 과학계의 우려도 크다. 최근에는 트럼프가 과학계를 경악하게 하는 결정을 내릴 것으로 알려지면서 이 같은 우려가 현실이 되는 것 아니냐는 목소리가 더욱 높아지고 있다. 트럼프는 대통령에 취임하면 ‘백신 안전 및 과학적 진실위원회’를 신설하고 위원장으로 로버트 케네디 주니어 변호사를 임명할 것으로 알려졌다. 케네디 변호사는 “부모에게 자녀의 백신 접종을 거부할 수 있게 해 줘야 한다”, “백신 접종은 홀로코스트와 같은 일로 정부, 과학자, 언론, 제약사가 대중에게 진실을 감추고 있다”고 주장하는 등 미국 내 대표적인 백신 반대론자다. 국내에서도 의학적 근거 없이 주로 일본에서 만들어진 육아서적이나 인터넷 커뮤니티 등에 의존해 백신 접종을 거부하거나 ‘수두’처럼 영유아에게 치명적인 전염병을 옮게 하는 ‘수두파티’를 여는 사례가 있었다. 백신 거부론자들은 영국의 대장외과 전문의 앤드루 웨이크필드가 자폐증 어린이 12명을 대상으로 연구해 ‘MMR(홍역·유행성이하선염·풍진) 백신이 자폐증을 유발한다’는 내용의 논문을 1998년 저명한 의학 분야 국제학술지 ‘랜싯’에 발표한 것을 근거로 하고 있다. 그렇지만 실험 대상군이 지나치게 적고 이와 비교할 대조군이 없었으며 방법론도 문제가 있는 데다 내용까지 조작된 것으로 밝혀져 2008년 웨이크필드의 의사 면허는 박탈되고 논문도 철회됐다. 2009년 미국 필라델피아 아동병원 소아과 의사 제프리 거버 박사와 전염병 전문가 폴 오핏 박사는 관련 논문 20편을 검토한 결과 ‘역학적, 생물학적 연구 모두 백신의 자폐증 유발 증명에 실패했다’고 결론을 내렸다. 또 2014년 호주 시드니대 연구팀은 125만명 이상의 아동 데이터를 조사한 결과 MMR뿐만 아니라 일반 백신도 자폐증과 관련돼 있다는 증거는 없다고 밝혔으며, 지난해 미국 의료 전문 상담단체 르윈그룹의 소아과 전문의 앤젤리 제인 박사팀은 9만 5727명의 아동을 대상으로 11년간 장기 추적조사 한 결과를 바탕으로 자폐증은 백신과 연관돼 있지 않고 유전적 문제일 뿐이라고 발표했다. 흔히 세균이라고 불리는 박테리아 감염은 항생제를 이용해 치료하지만 바이러스가 체내에 들어왔을 때는 면역체계에 의존할 수밖에 없다. 백신은 인체 면역체계를 자극해 외부에서 들어오는 바이러스를 무력화시킬 수 있는 항체를 만들어 내는 역할을 한다. 백신의 시작은 영국의 의사 에드워드 제너(1749~1823)가 1796년 천연두의 확산을 막기 위해 천연두 예방접종을 하면서부터다. 백신 덕분에 천연두는 인류가 완전히 퇴치한 유일한 전염병이 됐으며, 세계보건기구(WHO)는 1980년 천연두는 사라졌고 야생 상태에서도 멸종했다고 선언하기도 했다. 프랑스 화학자이자 미생물학자인 루이 파스퇴르(1822~1895)가 1885년 자신이 만든 광견병 치료 및 예방주사를 ‘백신’이라고 부르면서 항체 형성을 돕는 예방주사를 통칭하는 용어로 자리잡게 됐다. 백신은 열을 가하거나 포르말린 같은 화학약품, 자외선, 방사선을 이용해 병원균을 죽이거나 활성을 없애 만들거나(사백신), 인체에 해가 없을 정도로 병원균의 독성을 약화시키는 방식(생백신)으로 만들어진다. 최근에는 폐렴이나 인플루엔자 백신처럼 두 종류 이상의 병원체를 한 번의 접종으로 대응할 수 있도록 한 다가(多價) 백신이 많이 활용되고 있다. 생명공학기술의 발전에 따라 최근에는 바이러스 속 DNA를 인공 주입하거나 변형시켜 백신을 만들기도 한다. 미국 베일러의대 전염병 전문가 피터 호티즈 교수는 “백신은 우리가 병원균과 싸우는 데 가장 효과적인 무기”라며 “과학을 다루는 위원회에 정확한 지식이 없는 비전문가가 위원장으로 참여하는 것은 과학계는 물론 의학계에도 재앙 같은 일이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr