아무나 ‘과학’을 얘기할 순 있다… 하지만 이 정도 기반은 깔고 있어야

‘꼭 과학자라야 과학을 얘기하고 과학책을 쓸 수 있나’라는 유쾌한 오버스러움에서 쓰여진 책이다. 하지만 그 깊이가 과학자에 미치지 못할 것이라며 내려보거나 속단하면 안된다. 처음 책을 접했을 때 보다, 책을 덮을 때 느낌이 180도 달랐다. 단순히 과학만을 얘기한 것이 아니라, 역사와 정치사회, 철학까지 아우르며 본류인 기술적 내용도 소홀하지 않았다. 단순히 10년의 호기심에 쓴 책이라 하지만, 일반인들이 이해하기 쉽고 상식적 소양을 높여주는 과학 교양서라 평가할 만하다. 성전환에 관한 이야기, 우주를 둘러싼 미국과 소련의 과학전쟁, 기온 상승을 억제하려 인류가 퍼 붇는 노력, 빅 데이터가 가져오는 현실적 고민 등의 문제를 특유의 발랄한 재기로 풀어 냈다.

* 식량위기 구세주이자 독가스 아버지 ‘하버’ - 유대계 독일인 프리츠 하버는 암모니아 합성의 공로로 1918년에 노벨화학상을 수상했다. 그는 1914년 1차대전 발발 후 초기부터 독가스 사용의 필요성을 강조했다. 프랑스가 먼저 독가스를 사용하자 독일군을 부추겨 뜻을 이뤘다. 1915년 임프르 전투에서 첫번째 대규모 독가스(염소가스)를 살포해 대성공을 거둔다. 이에 반대하던 부인이 자결했으나 개의치 않았다. 결국 그는 식량 위기에서 인류를 구한 과학자이면서, 동시에 ‘독가스의 아버지’라는 악명을 얻었다.

* 맬서스 트랩(Malthusian Trap) - 인구학자 맬서스는 “역사 속의 인구 증가는 늘 빈곤으로 이어졌는데, 이것은 식량의 한계 때문”이라고 설명했다. 그는 “발전이 한계에 봉착하면 세계는 질병과 폭력, 그리고 전쟁의 함정에 빠지게 될 것”이라고 경고했다. 문제는 그가 제시한 해결책이다. 그는 모두의 이익을 위해 인구를 줄여야 하며, 도시 빈민들에게 이뤄지는 복지 제도를 폐지해야 한다고 주장했다. 강제 피임을 통해 출산을 제한하고, 전쟁 같은 극단적인 방법도 고려해야 한다고 역설했다. 실제로 그의 <인구론>이 발표된 이후 많은 국가들이 빈민에 대한 복지 정책을 줄였다고 한다. 하지만 인공비료가 나오면서 식량난이 해결되고 이 이론은 근거를 잃게 됐다.

* 땅이 기력이 쇠했다는 것은 결국 ‘질소 부족’ - 식물이 성장하려면 다양한 에너지 필요한데 그 중 하나가 질소다. 대규모 농업에 더욱 필요하다. 인간과 동물의 배설물로 만든 퇴비를 논밭에 뿌리는 것도 질소 보충을 위한 것이다. 화전을 일구는 것도 같은 이유에서다. 지구 대기의 70%가 질소다.

* 번개 온도는 태양의 8배 - 번개가 내려칠 때 중심 온도는 태양 포면온도(약 6000도)의 8배 정도에 이른다고 한다.

* 도량형을 통일한 진시황제 - 도량형이란 길이 부피 부게를 재는 단위다. 진시황제 집권 15년 동안 강제한 덕분에 지금까지 상용화되고 있다. 도량형을 통일시킨 것 보다, 완전히 정착시킨 것이 진시황이 더 위대한 업적이라는 평가가 나온다. 나라는 15년 만에 무너졌지만 통일 도량형을 뿌리를 내렸기 때문이다.

* 공인된 도량형 단위 7개뿐 - 현재 공인된 기본 단위는 시간을 재는 ‘초(s)’, 부피를 재는 킬로그램(kg), 전류의 세기를 측정하는 암페어(A), 온도를 재는 켈빈(K), 입자 수를 세는 몰(mol), 빛의 광고를 표시하는 칸델라(cd) 등 총 7개다. 부피를 재는 단위인 리터(l)는 압력에 따라 수치가 달라져 1964년에 폐기됐지만, 일상 생활에 전혀 문제 없어 여전히 사용되고 있다.

* 미터법이 공인 안된 이유 ‘미국’ - 미터법을 쓰지 않는 나라는 전세계 3곳 뿐이다. 그 중 하나가 미국이다. 미국이 국제사회와 산업에 미치는 영향력 때문에 여전히 많은 곳에서 인치, 마일 등 비표준 단위가 표준처럼 쓰이고 있다.

* 만우절의 기원 - 중세 유럽에서는 새해를 축하하는 행사를 3월 중순부터 2주 동안 진행했다고 한다. 그런데 새해가 바뀐 줄 모르고 4월까지 새해라며 좋아하는 바보들을 속이고 놀린 것이 만우절(Fool’s Day)의 기원이라고 한다.

* 기준 제각각 해발고도 - 해발고도란 해수면의 높이를 0으로 잡고 원하는 곳의 높이를 측정한 수치다. 문제는 국가별로 해수면의 기준이 다르다는 점이다. 때문에 20미터 이상 차이나는 곳도 허다하다. 한국은 인천 앞바다를, 북한은 원선 앞바다를 기준으로 삼기 때문에 백두산도 한국 기준으로 2744m, 북한 기준으로는 2750m다. 해발고도 기준시 세계 최고 높은 산은 에베레스트로 8848m다. 지금도 에베레스트는 매년 5센티씩 크고 있다고 한다.

* 플라스틱 탄생시킨 ‘1만 달러짜리 당구공’ - 1863년 미국 한 신문에 ‘당구공을 만들 새로운 물질 가져오면 1만 달러 주겠다’는 광고가 실린다. 이 광고가 플라스틱의 탄생을 이끌었다. 초기 당구공은 나무나 돌을 깎아 만들거나 흙을 빚어 불에 구워 사용했다. 그런데 어느 때부터인가 코끼리 상아로 당구공 만들기 시작하면서 19세기에 코끼리 개체 수가 급격히 줄었다. 가격도 급등해 당구공 제작이 불가능한 상황에 처했다. 이에 뉴욕의 당구 물품회사 펠란&콜렌더가 이런 광고를 냈고, 인쇄공을 하다 발명가가 된 존 하야트가 플라스틱으로 처음 당구공을 만들었다. 당시 그는 나이트로셀룰로스와 장뇌를 혼합해 새 물질 창조했는데 이것이 최초의 플라스틱이다.

* 썩는 플라스틱 ‘바이오 플라스틱’ - 플라스틱은 썩지 않아 환경문제를 유발한다. 이에 썩는 플라스틱 바이오 플라스틱이 개발되었다. 매립 시 2년 내에 환경오염물질을 만들어내지 않고 자연적으로 분해되도록 한 것이다. 대표적 예가 쓰레기 종량제 봉투다.

* 트랜스젠더 MtF과 FtM - MtF(Male to Female)은 트랜스 여성, FtM(Female to Male)은 트랜스 남성을 의미한다. 성 전환 할 경우 수술에 앞서 호르몬제 치료가 선행되는데 전자는 여성호르몬제(에스트로겐)와 남성호르몬억제제(항안드로젠)을 투여해 남성호르몬(테스토스테론) 생성과 활동 억제시키고 성욕 감소시킨다. 3개월 정도면 효과가 나타난다고 한다. 후자는 반대다. 문제는 목소리인데, 성대 길이를 줄이는 음성 여성화 수술을 추가로 받아야 한다. 살아가는 과정을 보면 MtF가 더 어렵다고 한다. 60% 이상이 성 범죄 등 강력 범죄에 노출된다고 한다. 사람들이 일반 여성보다 더 쉬운 상대로 여기고 함부로 대해도 된다고 착각하기 때문이란다. 참고로 일본은 FtM의 비율이 다른 나라에 비해 최고 8배 정도 높다고 한다.

* 우주과학의 개척자 ‘콘스탄틴 치올콥스키’ - 1903년 러시아 시골 초등학교 수학교사이던 치올롭스키가 <반작용 추진장치에 의한 우주 탐험>이라는 논문을 발표한다. 우주비행에 관해 구체적으로 연구한 세계 최초의 논문이다. 다단계 로켓을 시작으로 인공위성과 우주정거장, 우주복, 우주 엘리베이터 등 우주공학 기술의 기초적인 아이디어가 모두 그의 논문에서 비롯됐다. 1917년 러시아 혁명 후 레닌은 그를 인민의 영웅으로 추켜세웠다. 러시아는 그의 첫 논문이 발표된 1903년을 우주개발 원년으로 삼을 정도다.

* 러시아 우주개발 공헌자 ‘세르게이 코뇰로프’ - 처음에는 비실용적 기술로 국고를 낭비했다는 죄목으로 시베리아 수용소로 보내지기도 했다. 하지만 그는 세계 최초의 대륙간 탄도 미사일 개발을 계기로 영웅이 된다. 유리 가가린을 처음으로 우주로 날려보낸 사람도 그다. 종양 수술 도중에 그가 죽으면서 사실상 러시아 우주개발도 벽에 부딪히고 결국 미국에 추월당하고 만다. 소련의 기념비적 우주 성과 때마다 그가 기여했으나, 그의 존재가 알려지면 미국이 납치하거나 테러할 것을 우려해 그의 존재는 극비였다고 한다. 냉전이 끝난 후에냐 비로소 그의 이름이 알려졌다고 한다.

* 라디오 존데(Radiosonde) - 존데는 탐지기라는 뜻이다. 헬륨 같은 가벼운 기체를 넣은 고무풍선 ‘네로프렌’에 달아 하늘로 띄운다. 1초에 한번씩 전파를 지상에 보내는데, 전파는 기온과 기압 습도 등에 따라 파장이 변하는 성질로 하늘 위 상황을 파악할 수 있다는 장점이 있다. GPS를 달아 정확한 위도와 경도, 고도를 측정할 수 있다. 이렇게 측정한 데이터를 공유하는 것이다. 다만 일회용이고, 풍선을 포함한 1회 발사 비용이 40만 원 정도 든다고 한다. 사용된 제품은 바다나 야산에 그대로 버려져 일부 환경문제화되기도 한다.

* 기상위상 6개국 8개 - 일기예보 정확도는 기상위성 이전과 이후로 나뉜다. 기상위성은 보통 적도 상공 약 35,786km의 정지궤도에 위치한다. 하늘에 가만히 떠있으려면 지구 자전방향으로 시속 11,000km 속도로 돌아야 한다. 정지궤도 위성 보유국은 미국이 2대, 유럽 우주국이 2대, 중국과 인도 일본이 각각 1대, 그리고 한국의 천리안까지 모두 8대다. 각 국가간 자리잡기 싸움이 치열할 수 밖에 없다. 가끔 폐기 직전 위성을 국가나 기업이 비싸게 사는 경우가 있는데, 이는 위성을 사는 것이 아니라 위성 자리를 사는 것이다. 정지궤도 위상의 단점은 극지방 정보가 정확하지 않다는 점이라고 한다. 또 지구에서 너무 멀어 자세한 날씨 변화를 포착하는 데 한계다. 그래서 미국은 저 궤도 기상위성 2대를 추가 사용 중이다.

* 데이터 왜곡에 대한 경고 - 경제학자 로널드 코스는 “데이터를 아주 오래 고문하면, 녀석은 아무 말이든 자백할 것이다”라고 말했다.

* 대량살상 수학무기 ‘빅 데이터’ - 데이터과학자 출신의 사회운동가 캐시 오닐이 빅 데이터를 ‘대량살상 수학무기’라 명명했다. 데이터의 탁월한 효과에도 불구하고 무조건적 신뢰가 가져오는 폭력성은 사회의 불평등을 고착하고 변화를 가로막을 명분이 된다고 의미다. 빅 데이터는 우리에게 진정한 민주주의를 가져다 줄 수도, 반대로 빅브라더가 될 수도 있다고 그는 강조했다.

* 미국의 ‘애국법’ - 9.11 테러 이후 미국은 전세계를 별다른 조건 없이 감시할 수 있는 애국법을 통과시켰다. 정보기관이 시민의 통화 감정은 물론 신용카드 사용, 인터넷과 SNS 등 모든 데이터를 수집할 수 있도록 허용한 것이다. 영장 없이도 수색 가능할 정도로 막강 권력을 가졌다. 영화 <마이너리티 리포트>처럼 일으키지 않은 범죄로 처벌받을 가능성도 제기됐다. 거센 반발에 2015년에 폐지됐지만 빅 데이터가 미래에 어떤 식으로 사용될 수 있는지 보여 준 사례다.

* 블렉시트 선거와 트럼프 당선 맞춘 ‘구글’ - 2016년 영국이 EU를 탈퇴할 지 정하는 국민투표와 힐러리-트럼프 미국 대선 두 선거 결과를 유일하게 정확히 맞춘 곳이 구글이다. 검색량을 기준으로 조사해 발표한 결과다. 힐러리보다 트럼프를 더 많이 검색했고, 브렉시트에 찬성하는 것을 더 많이 검색한 것을 캐치한 덕분이다.

* 암보다 조루, 탈모에 더 관심 - 구글 검색량으로 보면 사람들은 암보다 조루에 훨씬 더 많은 관심을 갖고 있다고 한다. 감기만큼이나 조루를 많이 검색했다는 것이다. 조루 보다 한국인들이 더 많이 관심이 많은 질병은 탈모 정도라고 한다.

* <21세기 자본> 토마 피케티의 오류 - 20여개국 400여년의 세금 내역을 갖고 숫자로 자신의 주장을 입증하려 했지만, 일부 데이터가 잘못 기입되었고 시대별과 국가별로 차이나는 데이터를 자신의 주장에 맞춰 해석하는 오류를 범했다. 그러면서도 그는 “미국이 전쟁과 전쟁 후 복구 과정에서 부자들에게 80% 이상 되는 무지막지한 세금을 매겨 그 세금으로 최저임금 보장, 전역 군인 지원, 노조 장려 등의 복지정책 재원으로 써 성공했다”며 지금도 이래야 빈부격차를 해소될 수 있다고 강조한다.

* 프레드폴(PredPol) 시스템 - 그 동안 범죄가 일어난 시간과 장소, 범죄 유형 데이터를 토대로 앞으로 범죄가 일어날 가능성이 높은 장소와 시간을 추측해 경찰로 하여금 그 지역을 중심으로 순찰을 돌게 하는 시스템이다. 적은 인력으로 효율적인 순찰이 가능하다.

* 지구 온도 ‘1.5도 내 억제’ 목표 - 2018년에 열린 IPCC(유엔 기후변화협의체) 총회에서 참가국들은 기온 상승으로 인한 치명적 변화 방지 위해 산업화 이후 기온 상승을 1.5도 이내로 억제해야 한다고 발표했다. 그래도 폭염일수는 지금보다 2배 증가했다. 그나마 이래야 아마존 열대우림을 보존하고 툰드라 지역이 녹는 것을 막을 수 있다고 한다. 그러려면 2030년까지 탄소배출을 지금의 절반 수준으로 줄이고, 2050년 이후엔 하나도 배출해선 안된다고 한다.

* 기온 상승 억제할 기술적 방법 ‘둘’ - 하나는 태양에서 들어오는 열을 막는 방법이다. 태양에서 지구로 오는 열의 양을 줄이면, 설사 탄소 배출 저지에 실패하더라도 기온 상승 억제가 가능하다. 성층권에 에어로졸(미세입자)을 뿌려 태양열을 반사하는 막을 만들면 기온 상승을 막을 수 있다는 주장도 나온다. 다만, 이럴 경우 예기치 않는 자연재해가 발생할 우려가 있다. 두번째는 탄소 포집과 저장이다. 대기 중의 탄소를 모아 땅속 깊이 숨기는 것이다. 문제는 비용이다. 공기 중 이산화탄소 비율이 0.04%에 불과하기 때문이다. 대기 중 포집이 어렵다면 발전소나 공장에 탄소 포집 장비를 도입하는 방법도 있다고 한다.

* 미사일 기우제 덕분에 개막식 치른 베이징올림픽 - 2008년 베이징올림픽 개막식 날 비가 온다는 정보가 있었다. 이에 중국은 개막식 8시간 전에 베이징 주변에 미사일 1104발을 발사했다. 이후 곧 베이징 주변으로 비가 쏟아졌고, 주변 구름도 모두 사라져 강수확률이 제로(0)로 덜어졌다고 한다. 덕분에 개막식은 무사히 치렀다.

* 온도계 발명한 갈릴레이 - 근대적 일기예보의 시작을 갈릴레오 갈릴레이로 본다. 1593년 일기예보에서 가장 중요한 온도계를 최초로 개발한 때문이다. 주관적으로 느끼던 온도를 객관적 지표로 바꾼 공이 크다.

* 베트남서 펼쳐진 날씨의 무기화 ‘뽀빠이 작전’ - 베트남전쟁 당시 미국은 북베트남군의 보급품 수송을 방해하려 ‘뽀빠이 작전’을 수행했다. 장마 기간에 하늘에 구름 씨를 퍼부어 장마 기간을 보름 이상 연장케 한 것이다. 실제로 땅이 진창이 되는 바람에 북베트남 보급에 차질 빚어졌다고 한다.

* 기상조절 무기 ‘하프(HAARP)’ - 미 해군과 공군, 다르파(DARPA 미국방고등연구계획국) 주도의 프로젝트다. 알래스카에 대규모로 고주파를 쏠 수 있는 시설을 설치하고, 전리층과 관련된 다양한 실험을 진행하는 것이다. 전리층은 전기가 통하는 대기층으로, 상공 60~1000km 공간이다. 태양 에너지에 의해 공기 분자가 전리(이온화)되어 자유전자가 밀집된다. 전리층을 교란하면 일시적으로 통신을 마비시킬 수 있다는 위험은 상존한다. 음모론자들은 미국이 전리층을 교란해 전세계에 홍수와 태풍 지진과 쓰나미 화산 폭발까지 일으킨다고 주장한다.

조진래 기자 jjr2015@viva100.com