최근 천안함 사건으로 주목받고 있는 북한 소형 잠수함을 살펴보면, 꼬리 부분에 커다란 프로펠러 외에 작은 것 하나가 더 장착돼 있는 것을 볼 수 있다. 잠수함의 생명은 조용하고 은밀하게 적지에 침투하는 것이다. 따라서 북한 소형 잠수함은 두 개의 추진 프로펠러가 서로 반대 방향으로 회전하며 각각의 프로펠러가 만든 와류를 서로 상쇄해 회전 소음이 감쇄되도록 설계돼 있음을 알 수 있다. 이러한 소음 감쇄 원리는 군사기술 분야 여러 곳에 적용되고 있다. 최정훈 한양대 교수·화학군용 헬리콥터를 볼 때 빠르게 회전하는 꼬리 회전날개가 높은 소음을 만들기 때문에 적진 침투시 적군에게 노출되기 쉽다. 그러므로 아파치 헬리콥터는 꼬리 회전의 두 날개 축을 다른 각도로 배치해 회전으로 생성된 소리 파동 위상이 서로 간섭현상을 일으켜 소음이 줄도록 설계돼 있다.이처럼 소리 파동의 간섭 현상을 이용한 감쇄기술은 군사분야 외에도 생활 및 산업 현장 등 주변 곳곳에서 응용되고 있다. 예컨대 소음이 심한 공장에서는 작업자들에게 청각뿐만 아니라 집중력 장애를 일으켜 많은 산재를 유발하기도 한다. 따라서 공장 내부에 실시간으로 소음에 반대되는 위상의 음을 발생시켜 소음을 감소시킨다.우리의 일상생활에서는 자동차 구매시 내부의 정숙성이 중요한 판단 요소가 되기도 한다. 그런데 실내로 이입되는 소음의 대부분은 주로 엔진이나 타이어에서 발생한다. 자동차 제작회사에서는 소음을 실시간으로 측정한 후 반대되는 위상의 음을 발생시켜 소음을 파동 간섭에 의해 상쇄시키는 기술 개발과 적용에 노력하고 있다. 뿐만 아니라 요즘은 일부 휴대전화, 헤드폰 등에도 이와 비슷한 감쇄 방법으로 주변 소음을 제거해 깨끗한 소리를 듣도록 하고 있다.파동 간섭에 의한 현상은 선박 기술에도 응용되고 있다. 엔진에서 발생하는 소리를 역위상의 진동으로 상쇄하거나 대형 선박 앞머리 부분의 둥근 돌기, 즉 구상선수에 의해 생긴 파도가 선박 선수에서 생긴 반대 위상의 파도와 서로 파동 상쇄가 일어나 선박이 전진할 때의 파도를 없애 저항이 감소되고 배의 속력이 증가돼 에너지 효율을 증가시킨다.또한 빛에 의한 파동의 간섭 현상은 자연에서도 흔히 관찰된다. 보석의 일종인 오팔과 새 깃털 및 나비 날개의 아름다운 무늬, 그리고 문어 등의 생물체 위장기술도 그 예이다. 비눗방울이 알록달록하게 여러 가지 색깔로 변하는 것은 비누막의 두께가 계속 변함에 따라 특정 파장의 빛이 서로 상쇄 또는 보강 간섭이 일어나는 것에 기인한다. 최근 빛에 의한 파동의 간섭 원리를 응용해 카멜레온처럼 주변 환경에 따라 다양하게 색깔이 변하는 물질을 만들고자 하는 노력이 한창 진행되고 있는데, 특히 우리나라 화학자들이 이 분야에서 세계적으로 선도적인 연구 성과를 보여주고 있다. 빛에 의한 파동 기술이 실용화되면 군사적 위장기술이나 센서 및 영상 등의 분야에 획기적인 전환점이 마련될 것으로 보인다.이 밖에 우리나라 1만원 지폐의 숫자를 보는 각도를 달리하면 여러 가지 다른 색깔로 변하는 것을 볼 수 있다. 지폐가 다른 색깔로 변하는 것은 위조 방지 인쇄를 위한 시변각 잉크 및 첨단 과학기술 중 하나인 홀로그램 기술에 의한 것으로 빛의 파동 간섭 현상의 좋은 사례이다. 이와 같이 여러 가지 파동에 의한 간섭현상은 물리 분야 외에 신소재, 분석기술, 조선, 기계, 전자공학, 건축, 토목, 의학 등 수많은 분야에서 핵심적인 기술로 활용되고 있다. 앞으로도 파동의 간섭 현상을 창의적으로 잘 응용하면 깜짝 놀랄 만한 첨단 과학기술이 탄생될 것으로 기대된다.최정훈 한양대 교수·화학기고·칼럼은 본지 편집방향과 다를 수도 있습니다.

거리마다 각종 플래카드로 가득 찼던 선거철을 지내면서 사람들의 의견이 참 많이 다를 수 있고, 같은 상황을 두고도 판이하게 다른 해석을 하는구나 하는 생각을 했다. 하지만 생각이 서로 다른 것은 비단 정치 분야에만 해당되는 문제는 아닌 것 같다. 인식의 차이는 의료 분야에서도 비일비재한 이슈이면서, 곰곰이 생각해보면 필자가 진료할 때마다 겪는 문제이기도 하다. 선우성 울산의대 서울아산병원교수·가정의학무릎이 아파 동네 병원에 갔더니 어느 곳에서는 물리치료를 열심히 받으라고 하고, 또 다른 곳에서는 수술을 하자고 한다. 어떤 의사가 맞는가? 어지러워 신경과를 찾아갔더니 뇌를 촬영한 후에 보자고 한다. 뇌 촬영 비용은 80만원이 넘는데 꼭 찍어야 하는가? 갱년기 증세가 심해 동네 병원에 갔더니 새로 나온 치료를 권한다. 그런데 동창회에서 만난 친구는 의사가 위험할 수 있으니 아직은 그 치료를 하지 말라고 했단다. 해야 하나 말아야 하나?의학처럼 사람의 목숨을 다루는 중요한 분야가 이렇게 불확실한 부분이 많으면 어떻게 하나 하는 생각이 들 수도 있겠다. 물론 응급처치나 암 수술 같이 중요하고 치명적인 부분은 최선의 의료법에 대해 상당 부분의 합의가 이루어져 있다. 하지만 덜 치명적인 분야에서는 다양한 의견이 있는 것이 사실이다. 상업적인 의도를 제외하고 불확실한 분야가 생기는 원인은 몇 가지로 나눠볼 수 있다.첫째, 실제로 연구 결과나 지식이 부족해 잘 모르는 부분이 많은 경우이다. 특히 수술 적응증은 수술을 권할 만한 심한 환자가 있고, 그런 치료가 필요치 않은 가벼운 환자가 있지만 그 ‘중간’을 차지하는 경우가 더 많다. 이 중간 그룹에 대해서는 연구 자체가 많지 않고 상이한 연구 결과가 상존하는 것이 보통이다. 따라서 중간 그룹의 환자에 대해서는 담당 의사의 신념과 경험에 따라 서로 다른 치료법을 권하게 된다. 한 의사는 맞고, 다른 의사는 틀리는 것이 아니다.둘째, 전문의와 1차 진료의의 생각 차이다. 세부 전문의는 자기공명영상(MRI) 검사처럼 정확한 진단을 원하는 경우가 많고, 특히 대학병원에 근무하는 전문의는 자신이 진료의 마지막 단계 의사로서 중한 병을 놓쳐서는 안 되므로 좀 더 정밀한 검사를 권하게 마련이다. 하지만 동네의 단골 환자를 주로 상대하는 1차진료 의사들은 비정상으로 나올 확률이 별로 없는 경우가 아니면 검사하는 것을 반대하는 편이고, 진단만 다르고 치료는 똑같다면 정밀검사를 권하지 않는다. 위험하지 않다고 판단되면 그냥 치료부터 하려는 습성이 있다. 이 두 그룹의 의사 모두 장단점이 있다.셋째, 개인의 취향 문제이다. 진보적인 의사는 수술적인 방법과 새로운 치료법에 대해 매우 개방적이다. 반면 보수적인 의사는 새로운 약도 다른 사람이 써 본 다음에 쓰고, 수술도 가능하면 늦게 권하는 측면이 있다. 누가 더 현명했는지는 시간이 지나봐야 알 수 있다.마지막으로, 기존의 주장과 반대되는 새로운 연구 결과가 계속 나오는 경우이다. 어떤 파격적인 연구 결과가 일단 크게 발표되면 그 이후에 나오는 반대의 결과는 앞 연구의 그늘에 파묻혀서 빛을 못 볼 수도 있다. 하지만 일선에서 환자를 보는 의사로서는 새 연구 결과를 늘 접하면서 자신의 의학지식을 계속 향상시켜야 하는데 연구 자체가 상반되게 나오면 다소 난처하게 된다. 소위 ‘전문가 의견’이라도 한 방향으로 모이면 좋지만 다른 경우 평소 자기가 원하는 쪽의 의견을 따르게 마련이다.따라서 진료실에서 치료법에 대한 갈등이 있게 되면 환자들은 담당 의사에게 자신의 건강정보는 물론 직간접 경험과 희망사항까지를 충분히 이야기하고, 의사는 현재까지의 의학정보의 현실을 충분히 쉽게 표현하고 나서 서로 상의한 후 결정하는 문화로 발전시켜가야 할 것이다.선우성 울산의대 서울아산병원교수·가정의학기고·칼럼은 본지 편집방향과 다를 수도 있습니다.

기상청은 올 1월 말 관측된 황사가 지난 5월 12일 두 번째로 발생했고, 이것은 본격적인 황사철의 시작을 의미한다고 발표했다. 해마다 이맘때면 어김없이 찾아오는 황사, 이는 어떻게 정의되며 언제부터 관찰되기 시작했을까. 조용성 고려대 교수·식품자원경제학황사의 어원을 살펴보면, 우리나라에서는 ‘흙이 비처럼 떨어진다’ 하여 토우(土雨) 혹은 ‘흙비’라 불리었다. 국립국어원의 표준국어대사전에는 흙비를 ‘바람에 날려 올라갔던 모래흙이 비처럼 땅으로 떨어지는 것 또는 그러한 현상’으로 설명하고 있다. ‘삼국사기’나 ‘증보문헌비고’와 같은 옛 문헌에 따르면 흙비 현상은 이미 삼국시대에도 발생한 것으로 기록돼 있다. 서기 174년 신라에서는 음력 1월에 ‘흙가루가 비처럼 떨어졌다’는 기록이 있고, 서기 1550년 조선 명종 때 ‘한양에 흙이 비처럼 내렸다’는 기록도 있다.황사가 한번 발생하면 동아시아 상공에 떠도는 먼지의 규모는 약 100만t에 달하며, 이 중 5∼8%의 먼지가 한반도에 쌓이는데, 그 규모는 15t 덤프트럭 4000∼5000대 분량으로 추정된다. 황사는 주로 봄철에 관측되지만 근래에는 가을과 겨울에도 나타나고 있고, 예전에는 1년에 3∼6일 정도에 그쳤지만 2001년에는 서울에서만 27일이나 관측될 정도로 심해지고 있다. 기상청에 따르면 1990년대에는 황사 발생 빈도가 연평균 3.3회 정도였으나 2000년 이후에는 연평균 8.6회로 급격히 증가한 것으로 보고되고 있다. 이처럼 황사가 늘고 규모 역시 커지는 이유는 발원지인 중국 내륙지역의 삼림 파괴와 사막화가 가속화되고 있기 때문이다. 황사의 최대 발원지는 중앙아시아에 위치한 타클라마칸 사막이지만, 최근 들어 중국 북부지역이나 만주 등 동쪽으로 넓어지고 있고, 이들 지역은 우리나라와 가까워 이동 시간도 그만큼 빨라지고 있다. 그렇다면, 황사 발생에 따른 피해 규모는 얼마나 될까. 황사철에는 중금속이나 각종 세균을 포함한 미세먼지 농도가 평소보다 급증하기 때문에 호흡기 질환 등을 불러올 수 있다. 특히, 중국의 급속한 산업화에 따라 수은, 납, 카드뮴 등의 오염물질까지 포함돼 호흡기 질환자에게 치명적이며, 장시간 노출되면 피부에도 악영향을 줄 수 있다. 황사가 발생하면 산업현장에서도 비상이 걸리긴 마찬가지다. 미세공정이 많은 반도체산업, 도장 공정이 중요한 자동차·조선업계도 피해를 볼 수 있다. 한국환경정책평가연구원에 따르면 2005년 황사로 인해 최대 180만여명이 병원치료를 받고 160여명이 사망했으며, 그 인한 유·무형의 피해를 화폐 단위로 환산하면 최대 7조3000억원에 이르는 것으로 조사됐다. 중국은 국토의 사막화를 막고 황사 피해를 최소화하기 위해 1980년대 들어 ‘녹색 만리장성’이라고 부르는 인공조림사업을 진행 중이다. 중국의 서북·화북·동북지역을 중심으로 대규모 녹지대를 조성하고 있고, 이와 관련해 약 500억그루의 나무를 심은 것으로 추정된다. 하지만 심어진 나무가 끝까지 성장하지 못하고 중도에 시들거나 죽어버리는 등 그 효과는 미미한 것으로 평가되고 있다. 황사 현상에 대해 중국은 오랜 세월 계속돼 온 것인 만큼 국가 간의 책임을 따질 것이 아니라는 입장을 보이고 있고, 몽골 역시 과도한 방목이 사막화와 황사 발생의 원인이지만 지구온난화가 더 큰 이유라며 선진국의 책임론을 강조하고 있다.해마다 봄철이면 어김없이 찾아오는 불청객 황사는 지구온난화와 함께 더욱 심각해질 것으로 예측되며, 우리나라에 미치는 파급효과 역시 매우 클 것으로 전망된다. 하지만 황사는 우리만의 노력으로는 해결하기 힘든 동북아 지역의 국제환경 문제이다. 따라서 이해당사자인 한·중·일 3국간의 긴밀한 국제협력이 중요하며, 이와 더불어 황사에 대한 일반 국민의 경각심을 높이는 것이 중요하다.조용성 고려대 교수·식품자원경제학기고·칼럼은 본지 편집방향과 다를 수도 있습니다.

다른 배경에서 성장한 두 인격체가 상호 결합해 새롭고 창의적인 업적을 내는 사례가 많다는 것은 이미 여러 차례 지적된 바 있다. 과학기술에서도 다른 환경에서 성장한 사고와 행동 유형이 상호 결합해 새로운 창의적 성과를 이룩하는 예가 흔하다. 과학적 연구 활동에는 같은 연구실에서 생활하는 공동 연구, 학술회의 및 연구 여행 등 서로 다른 환경이 결합하는 다양한 방식이 존재한다. 하지만 서로 간의 결합 가운데 가장 분명한 것은 과학자들이 서로 부부로 만나 인생을 함께 만들어나가는 방식일 것이다.임경순 포스텍 과학문화연구센터장과학에 종사하는 사람들이 서로 결합해 창의적인 성과를 만들어낸 사례 가운데 가장 잘 알려진 것은 퀴리 부부의 작업에서 찾아 볼 수 있다. 같은 시기 알베르트 아인슈타인도 이들 부부 못지않은 창의적인 과학자 커플이 될 수 있었지만 그 결과는 너무도 달랐다.퀴리 부부는 창의적 성과피에르 퀴리의 부인이었던 마리 퀴리(결혼 전 이름 마리아 스크워도프스카)와 아인슈타인의 첫 번째 부인이었던 밀레바 마리치는 여러 면에서 유사한 점이 많았다. 우선 두 사람 모두 어린 시절 과학의 변방 출신치고 보기 드문 능력을 발휘해 여성으로서는 특별하게 당시 과학의 선진국으로 유학했던 인물들이었다. 스크워도프스카는 러시아 치하의 폴란드에서 공부해 16세에 중등학교를 최고 성적으로 졸업했다. 마리치는 당시 남부 헝가리에 속한 베오그라드 북서부 지역 세르비아계 사람이었다. 그녀는 어려서부터 탁월한 능력을 인정받아 여자로서는 특이하게 김나지움 입학을 허가받아 공부했는데, 특히 수학과 물리학에서는 학교에서 1등을 했다고 한다.1891년 파리로 유학 온 스크워도프스카는 1894년 피에르 퀴리를 만났으며 이듬해 그들은 결혼했다. 마찬가지로 마리치도 유학을 떠나 1896년 스위스 연방공과대학에 입학했고, 여기에서 아인슈타인을 만났다. 아인슈타인과 마리치는 학창 시절 둘도 없는 학문적 동료로 지냈다. 아인슈타인은 마리치에게 보낸 연애편지에서도 자신의 상대성이론에 관한 이야기를 썼다. 아인슈타인과 마리치는 양쪽 집안 모두 반대했지만 서로 결혼하기를 원했다. 이들 사이에는 이미 결혼 전에 사생아가 있었지만, 이 아이의 행방은 여전히 묘연하다. 아무튼 1903년 마리치와 아인슈타인은 공개적으로는 아이가 전혀 없는 것처럼 결혼식을 마쳤다.결혼 이후 마리 퀴리와 마리치의 학자로서의 일생은 크게 달라졌다. 마리 퀴리는 남편인 피에르 퀴리의 도움을 받아 검전기를 이용한 새로운 분석 방법을 방사성 원소 연구에 활용했다. 물리학과 화학이라는 서로 다른 분야에서 성장한 과학적 능력은 서로 결합돼 마침내 세계가 놀랄 창의적인 발견으로 이어졌다. 그들은 라듐과 폴로늄을 발견해 1903년 박사학위를 받는 동시에 노벨 물리학상을 수상했다.반면 마리치는 사생아를 잉태한 심리적 부담감 때문에 졸업 시험이 불확실하게 됐고, 결국은 학자로서의 길을 포기해야 했다. 더욱이 아인슈타인의 학문적 명성이 높아지면서 결혼 생활에 문제가 생기기 시작했다. 마침내 1914년 아인슈타인이 직장을 스위스에서 독일로 옮기면서 그들의 관계는 파경으로 치달았다.아인슈타인 부부는 실패퀴리 부부와 아인슈타인 부부의 예는 우리에게 여러 가지로 시사하는 바가 크다. 아인슈타인이 비록 이 시대 최고의 과학자라고 하지만, 창의적 과학자 커플의 측면에서 볼 때 문제점을 지적하지 않을 수 없다. 반면 퀴리 부부는 자신들뿐 아니라 그들의 딸인 이렌 퀴리도 남편 프레데리크 졸리오퀴리와 함께 성공적인 과학자 커플이 됐다. 얼마 전부터 가정의 달 5월에 부부의 날도 생겼다. 둘(2)이서 만나 하나(1)가 된다는 의미의 부부의 날(21일)을 맞이해 우리나라 과학자 커플도 서로 간의 존경과 배려로 퀴리 가문과 같이 좋은 결실을 내기 바란다.임경순 포스텍 과학문화연구센터장기고·칼럼은 본지 편집방향과 다를 수도 있습니다.

지난 달에 우리 가족은 미리 날짜가 잡혀있던 가족파티를 한 달 정도 연기해야 했다. 그 이유는 장인어른이 갑작스럽게 조기위암 판정을 받았기 때문이었다. 내시경 조직검사에서 암세포가 있음을 알고 난 직후에는 주위 조직으로 퍼져있지는 않은지 걱정을 했고, 퍼져있지 않다는 사실을 확인한 다음에는 위를 절제해야 하는지, 절제한다면 어느 정도까지 해야 하고, 배를 열어야 하는지, 복강경수술로도 가능한지 등 많은 의문과 걱정으로 한 주일을 보냈다. 다행히 조기위암 중에도 아주 초기라서 위를 절제하지도 않고 내시경적 시술만으로 치료할 수가 있었다. ‘위암’하면 ‘수술’의 이미지가 떠오르는데 어떻게 간단한 시술로 치료를 마무리할 수가 있었을까. 그것은 환자가 일정한 간격으로 건강검진을 계속 받아 온 질병예방의 습관이 있었기 때문이다.  선우성 울산의대 서울아산병원교수·가정의학질병예방 하면 일반적으로 세 가지를 이야기한다. 1차 예방이란 질병이 생기기 전에 미리 조치해 발생 자체를 막는 것을 말하고, 2차 예방은 질병이 생겼지만 증상이 나타나기 전에 발견해 치료하는 것을 말하고, 3차 예방은 질병이 발생했지만 재활치료를 열심히 해 불구나 사망을 초래하지 않고 다시 기능을 회복하도록 돕는 것을 말한다. 이론적으로는 1차 예방이 가장 효과적이고 안전하다. 하지만, 완벽한 1차 예방이 가능한 것은 감염성 질환밖에 없다. 소아마비, 홍역 같은 병에 걸리지 않기 위해 예방접종을 하는 것이 이 1차 예방에 속한다. 그 외에도 운동을 통해 비만과 골다공증, 금연해 폐암을 예방하는 것 등도 1차 예방에 속하기는 하지만 100%의 효과를 기대할 수는 없다.이런 1차 예방이 불가능한 질환에는 2차 예방이 차선책이 될 수 있는데, 다행히 발생률이 높은 암 중에 이런 조기발견과 치료로 완치 가능한 암이 몇 가지 있다. 대표적인 것이 위암, 대장내시경으로 조기발견할 수 있는 대장암, 여성의 유방암과 자궁암, 만성간염 환자에게서의 간암 등이다. 이런 암들은 일정한 간격으로 계속 검진을 받게 되면, 손 쓸 수 없게 발견되는 말기암인 경우는 매우 드물다. 특히 우리나라는 건강보험에서 암 검진을 무료, 혹은 아주 일부의 검사료만 받기 때문에 이 스케줄대로만 검진을 받아도 2차 예방의 상당부분을 달성할 수 있다.하지만 환자 중에는 검진의 의미를 모르는 사람이 적지않다. 위내시경 시행 후 2년이 지나서 다시 권하면 “저는 소화는 잘 되는데요”라며 거부하고, “이제 만 50세가 넘었으니 대장내시경을 한 번 해보지요”라고 권유하면 “제 평생 대변에는 문제 있어 본적이 없습니다”라며 회피한다. 그럴 때면 위암 검진은 소화가 잘 될 때, 대장암 검진은 대변이 잘 나올 때 해야 하는 것이라고 2차 예방의 의미로서 설득해 보지만, 또 다시 거부할 경우에는 재차 권유하기가 참 어려워진다. 자꾸 검사를 권유하는 의사가 상업적으로 비쳐질까 우려도 되고, 다음 순서의 환자들이 기다리고 있기 때문이기도 하다.필자는 우리 과에서 환자를 천천히 보기로 유명하다. 내 진료가 늦어지는 것은 다른 이유도 있겠지만, 거의 모든 환자에게 2차 예방이 가능한 암의 검진을 권유하고 다음 날짜를 계획하는 상담을 하기 때문이다. 이런 환자 중에는 조기에 암이 발견돼 검진예찬론자가 되는 경우도 있고, 조기발견이 불가능했던 다른 암으로 인해 사망에 이르게 된 사람도 있다. 하지만 가장 안타까울 때는 조기발견이 가능한 암을 말기로 진행된 후에야 알게 되는 것이다. 비록 모든 암을 조기에 발견하기란 매우 어렵고, 그 중에도 특이하게 심각한 경우도 있겠지만, 그래도 최선을 다한다는 의미에서 우리는 증상이 없을 때의 검진에 충실해야 한다. 나 또한 환자진료가 계속 지연되더라도 2차 예방의 권유를 계속할 것이다.선우성 울산의대 서울아산병원교수·가정의학기고·칼럼은 본지 편집방향과 다를 수도 있습니다.

1820년 덴마크의 물리학자 외르스테드는 우연히 전류가 흐르는 전선 주변에 자기장이 형성된다는 것을 발견했다. 이 발견으로 전자석이 탄생했으며, 전류에 의해 생성된 자기장의 변화를 이용해 영화관이나 콘서트홀 또는 TV 등에서 쓰이는 스피커가 만들어져 한 번에 많은 대중에게 연설과 음악 공연 등이 가능하게 됐다. 최정훈 한양대 교수·화학또한 계속적으로 1831년 영국의 물리학자 마이클 패러디와 미국의 물리학자 조지프 헨리는 원형도선에 자석을 움직여 이 자기장에 의해 도선에 전류가 생성되는 것을 발견했으며, 이로 인해 전기를 생산하는 발전기가 만들어지고 이때부터 인류는 전기가 지배하는 문화권으로 들어가게 됐다. 나아가 마주 보고 있는 두 원형 도선에서 한 원형 도선에 전류를 흘리면 또 다른 원형 도선에 전류가 유도되는 즉 상호유도전류 현상이 발견되면서 변압기가 만들어짐에 따라 교류전원을 장거리로 송전할 수 있게 됐다. 그리하여 각 가정에 전기를 공급할 수 있게 돼 삶의 패턴에 극적인 변화가 일어나게 됐다. 대부분의 가정에서 흔히 밥을 지을 때 쓰는 IH(Induction Heating) 압력밥솥이라는 것도 전자기에 의한 상호유도전류 현상을 이용하는 것으로 전기밥솥 안에 내장된 코일에 전류가 흐르면 전기 저항이 있는 금속 밥솥에 유도된 전류로 밥솥이 가열되면서 맛있는 밥을 손쉽게 만들게 된 것이다.또한 버스 탈 때 쓰는 버스카드, 전기칫솔이나 전기면도기를 충전할 때 쓰는 무접점 충전기, 공항 등에서 사용하는 금속탐지기, 병원에서 신체의 이상 유무를 검사하는 자기공명영상(MRI) 등과 공업적으로 사용하는 고주파가열장치, 금속의 비파괴분석 등 전자기 유도 현상은 여러 분야에 핵심적으로 응용되고 있다.최근에는 미래의 첨단 과학기술의 하나로 전기를 무선으로 전송하는 기술무선전력송신이라든가 도로 위에서 전력을 공급받아 운행하는 온라인 자동차 등에도 이 원리를 적용해 실용화를 위한 연구가 한창 진행 중에 있다. 특히 유도전류가 생길 때 생성되는 자기장의 방향이 가해진 자기장에 정반대로 생성되는 현상을 이용해 반발식 자기부상열차가 탄생했다. 뿐만 아니라 많은 전류를 저장했다가 한꺼번에 방출했을 때 그 자기장 간의 반발력은 엄청난데 이것을 코일건과 레일건 등으로 일컫는 미래의 화염 없는 강력한 첨단무기인 전자포 등을 제작하는 데 응용하려고 많은 연구가 진행되고 있으며, 실제 수년 내에 실전 배치될 것으로 알려졌다. 이렇게 전자기 현상의 용도는 수많은 분야에 매우 깊숙이 파고들고 있다. 만일 이 전자기 현상이 발견되지 않았거나, 물리학 세계에 아예 존재하지 않는다면 지금의 세상은 어떤 모습일까? 우선 전기를 만들 수 없으니까 밤에는 먼 옛날과 같이 호롱불을 켜고 지냈을 것이고, 우리 주변에 있는 수많은 전기·전자 제품은 아예 존재하지 않았을 것이다. 운송수단으로는 그저 화석연료를 태워 증기기관차 등의 외연기관으로 작동하는 동력장치만이 가능했을 것이고, 휘발유 자동차 등과 같은 내연기관은 상상도 못했을 것이다. 또 전기제련으로 얻어지는 가벼운 소재인 알루미늄 같은 금속들은 아예 이용할 수 없고, 금속이 들어간 도구들은 우리의 옛 솥과 같이 모두 만만치 않은 무게가 될 것이다. 즉 기본적으로 문화 활동 등의 대부분이 조선시대 이전의 생활 방식과 큰 차이가 없을 것이다.이와 같이 그냥 단순하게 취급되고 생각되는 각각의 자연과학 법칙이 우리의 삶, 즉 경제·문화·정치 및 사회 모든 분야에 엄청난 영향과 파장을 일으키고 우리가 누리는 모든 풍요로움이 자연과학의 발견으로부터 시작된다는 것을 볼 때 기초과학의 연구와 발전의 중요성을 새삼 깨달을 수 있다. 앞으로 어떤 새로운 기초과학의 발견들이 나와서 미래 사회를 어떤 모습으로 바꾸어 줄지 흥미진진하다.최정훈 한양대 교수·화학기고·칼럼은 본지 편집방향과 다를 수도 있습니다.

수백명이 들어가는 대형 천막 안에 커다란 라운드 테이블이 수십개 놓여 있다. 테이블 중앙에는 붉은색 장미 한 다발과 레고 블록이 수북이 쌓여 있다. 나도 구석진 테이블 한 자리 차지하고 앉아서 레고 블록으로 장난을 하면서 매사추세츠공과대학(MIT) 미디어랩의 설립자인 네그로폰테 교수의 환영사를 듣고 있다. 사실 여기 오기 전 큰 기대는 하지 않았다. 디지털 미디어를 연구한다고(?). 미디어라는 단어는 언뜻 신문과 방송을 떠올린다. 디지털이란 용어는 신물이 날 지경이다. 대학교 다닐 때 디지털 전자회로 설계하느라 혼이 난 경험이 아직도 새롭다. 디지털은 엔지니어의 것이다. 그런데 웬 예술가들이 여기서 일하고 있단 말인가. 이공학 분야 세계 최고의 대학에서 생뚱맞게 미디어 연구는 왜 하는가. 게다가 설립자는 건축을 전공한 사람이란다. 사실 큰 기대는 하지 않았다. 그저 호기심이 났을 뿐이었다.  원광연 KAIST 문화기술대학원장약 20년 전, 나는 그렇게 MIT 미디어랩 5주년 기념 행사에 참석하고 있었다. 그러던 내가 20년 후에는 미디어랩을 한국에 유치하느라 에너지를 쏟아부었다. 실패로 끝나긴 했지만 말이다. 아직도 미디어랩이 학문적인 측면에서 어떤 기여를 했는가에 대해서는 의문시된다. 그러나 컴퓨터 기술을 바탕으로 여러 인접 분야의 접목과 융합을 시도한 것은 그 당시 전혀 새로운 것이었고 매우 커다란 용기이자 모험이었다. 그 이후 컴퓨터 인터페이스, 의복형 컴퓨터, 제3세계의 청소년을 위한 200달러 컴퓨터, 요즘 붐이 일기 시작한 전자책의 핵심 기술인 전자잉크 등을 개발했다. 그곳 졸업생들은 컴퓨터 게임의 혁신을 주도했으며 할리우드에 진출, 미국 영화산업의 발전에 적지 않게 기여했다. 미디어랩은 성공보다 실패가 더 많았다. 마치 미디어랩의 찬가처럼 들릴지도 모르나 우리에게 주는 교훈이 있다. 현재 기준으로 보면 이질적으로 보이는 분야 간의 융합과 복합. 그리고 용기와 모험. 이것에 새로운 기회가 있을 것이라는 것이다.요즘 과학기술계에서는 융·복합이란 키워드가 뜨고 있다. 왜 그럴까. 예전에는 학문 영역이 지금처럼 복잡하지도, 많지도 않았다. 그러다가 점차로 학문이 깊어지고 기술이 발전하면서 지금처럼 세밀하게 나뉘게 됐다. 여기서 문제가 발생한다. 그러니까 복잡한 세상에 복잡한 문제가 발생하고 이는 복잡한 해결책을 요하게 마련이다. 우주 탐험, 자원 탐사, 지구 온난화 등 거창한 문제는 말할 것 없고 요즘 유행하는 스마트폰 개발이나 입체영화 제작도 과학기술 간의 융합, 과학과 예술의 접목을 필요로 한다.이질적인 분야 간의 융합 하면 르네상스 시대에 활약하던 레오나르도 다빈치가 떠오른다. 예술가, 과학자, 공연 기획자, 군사 기술자, 엄청난 에너지를 주체하지 못하고 한 가지 일에 진득하게 매달리기보다는 수많은 일을 동시에 벌여놓고 어느 것 하나 제대로 완성하지 못했다고 할지라도 다빈치의 천재성은 인정된 것 같다. 오늘날의 복잡한 사회구조와 기술 수준에 미루어 볼 때 다양한 분야에 박식하고 혼자 모든 것을 해결할 수 있는 다빈치와 같은 소위 르네상스형 인물이 바람직하겠으나 그런 인물이 나올 가능성은 희박하다. 분야마다 고도의 전문성이 구축됐기 때문이다. 그러면 어떻게 하면 될까.그 해답은 극소수에 의한 융·복합이 아니라 다수에 의한 융·복합에 있다. 다양한 분야의 사람이 함께 일하면서 복잡한 문제를 다룰 수 있는 환경을 만드는 것이다. 그러니까 융·복합의 핵심은 타분야에 대한 이해, 타분야 사람에 대한 존경심, 자신의 전문지식을 타인에게 기꺼이 제공하는 개방성에 있다 해도 과언이 아니다.현시대는 융·복합의 시대이다. 한 분야의 지식과 기술로 해결할 수 없는 복잡한 시대인 것이다. 그러나 융·복합을 실현하는 데는 커다란 전제조건이 있다. 사람 간의 신뢰와 존경심이다. 과학기술 분야라고 해서 다르지 않다.원광연 KAIST 문화기술대학원장기고·칼럼은 본지 편집방향과 다를 수도 있습니다.

매년 4월22일은 1969년 미국 캘리포니아주에서 발생했던 해상기름 유출사고를 계기로 시작된 지구의 날이다. 올해 40주년을 맞이한 지구의 날에는 전 세계 곳곳에서 자연환경의 소중함, 환경오염과 생태계 파괴 등에 대한 경각심을 높이기 위해 다양한 행사가 벌어진다. 그렇다면 ‘지구의 날’이 처음 시작된 40년 전과 비교해 오늘날 지구환경은 과연 어떠한 모습일까. 조용성 고려대교수·식품자원경제학유엔환경계획(UNEP)이 2007년 발간한 ‘지구환경 전망보고서’에는 지난 20년간 더 나은 삶을 추구하는 인간의 활동에 의해 멸종이 진행 중이며, 이는 곧 인류의 종말을 예고하는 것이라는 메시지를 담고 있다.보고서에는 인류 미래를 위협하는 주요 환경문제로 기후변화와 대규모 동식물의 멸종, 인구 증가를 꼽고 있다. 지난 100년간 평균기온은 섭씨 0.74도가 올랐으며, 2100년까지 1.8도가 오를 것으로 전망하고 있다. 또 2025년까지 물 사용량은 개발도상국이 50%, 선진국이 18% 증가할 것으로 추정되면서 약 18억명의 인구가 물부족으로 고통받을 것이라고 경고하고 있다. 이외에도 양서류의 30% 이상, 포유류의 23%, 조류의 12%가 각각 멸종 위협을 받고 있음을 지적하고 있다.UNEP 외에도 매년 보고서를 발간해 지구환경 문제에 경각심을 높이고 있는 월드워치연구소의 2004년도 ‘지구환경 보고서’에는 우리 생활과 밀접하게 연관돼 있는 생활용품 중 환경에 부정적인 영향을 미치는 대표적인 물품으로 비닐봉지, 종이, 컴퓨터, 휴대전화, 페트병 등 11가지를 제시하고 있다.1957년 처음 제조돼 일상생활에 널리 사용되기 시작한 비닐봉투는 2002년 한 해 동안 전 세계적으로 약 4조∼5조개가 생산됐고, 미국에서는 매년 1000억개의 비닐봉지가 사용된 후 쓰레기로 버려지고 있다. 전 세계 목재의 약 20%가 소비되고 있는 종이의 경우, 원래 의사소통 수단으로 이용됐지만 현대 소비사회에서는 절반 이상이 포장을 위해 사용되고 있고 생활쓰레기의 40%를 차지하고 있다.일상생활에서 대표적인 문명 이기로 손꼽히는 휴대전화와 컴퓨터 역시 사용을 다 한 후에는 폐기물로 버려지게 되는데, 전 세계 개인용 컴퓨터 보급대수는 1988년 약 1억5000만대에서 2002년에는 5억대로 증가했고, 휴대전화기의 경우 미국에서는 평균 18개월 만에 폐기되고 있어 폐휴대전화기와 폐컴퓨터의 처리가 점점 중요해지고 있다.이외에도 지구의 허파로 인식되고 있는 아마존 지역의 열대우림은 도시 팽창 및 경제활동의 증가로 상당 부분이 황폐화되고 있다. 2005년까지 산림 개간으로 훼손된 면적은 약 86만㎢로 아마존 숲의 17%에 해당하며 우리나라 국토(10.6만㎢)의 약 8배에 해당하는 면적이다.우리나라 역시 예외는 아니다. 인구는 1970년대 3224만명에서 2005년에는 4814만명으로 약 49% 증가했고, 자동차 등록대수는 1997년에 이미 1000만대를 넘어 2008년에는 1679만대로 급증했다. 또한 온실가스 배출량은 세계 9위를 점하고 있고, 1인당 에너지 사용량 역시 국민소득 수준을 감안할 때 이미 선진국 수준을 넘어서고 있다. 이전보다 환경에 대한 관심이 높아지고 꾸준한 노력으로 자연환경이 전보다는 많이 보호되고 있고 오염문제가 해결되어 가고 있지만 여전히 여러 환경문제들로 몸살을 앓고 있다.경제가 성장하고 소득이 높아지면 당연히 더 많은 자원을 필요로 하게 된다. 또한 기술 발전으로 인해 전보다 더 효율적인 물품이 만들어진다 하여도 지속적인 인구 증가, 자원 개발, 그리고 무분별한 소비는 결국 우리의 미래와 다음 세대에 좋지 않은 영향을 미치게 된다. 우리가 무엇을 얼마나 소비하는지, 왜 소비하는지, 그리고 우리의 행동이 지구환경에 어떤 영향을 미치는지를 새삼 되돌아봐야 할 때다.조용성 고려대교수·식품자원경제학기고·칼럼은 본지 편집방향과 다를 수도 있습니다.

오늘날 과학자들은 자신이 이룩한 업적으로 사회적 인정을 받고 있다. 즉 ‘사이언스’, ‘네이처’ 등 세계적으로 저명한 학술 잡지에 논문을 게재하고 다른 학자들로부터 인용을 많이 받게 되면 대학이나 연구기관에서는 높은 연봉과 조건을 내걸고 그 학자를 초빙하려고 노력한다. 하지만 근대과학이 시작되는 초창기에 과학자들은 자신이 이룩한 업적을 인정받기 위해 스스로 온갖 노력을 해야 했다. 관성의 법칙과 낙하 법칙을 확립해 근대 역학의 초석을 세운 갈릴레오 갈릴레이도 예외는 아니었다. 임경순 포스텍 과학문화연구센터장지금으로부터 400년 전인 1610년 세계 천문학 사상 획기적인 관측 자료인 갈릴레오의 천문노트 ‘시데레우스 눈치우스’(Sidereus Nuncius) 즉 ‘천문학 소식’이 출간됐다. 이 책의 내용은 망원경으로 천체를 관측한 최초의 것으로 천문학은 물론 인류 역사에 커다란 전환점이 되는 획기적인 업적이었다. 이 위대한 발견으로 갈릴레오는 어떤 사회적 인정을 받았을까?갈릴레오가 살던 시기에 수학, 천문학, 광학, 역학 등에 종사하는 사람은 철학이나 신학에 종사하는 사람에 비해 무척 낮은 대우를 받았다. 예를 들어 대학에서 수학자의 봉급은 철학자의 6분의 1에서 8분의 1에 불과했다. 부양가족이 많았던 갈릴레오는 교수 봉급만으로는 생활이 어려웠기에 부수입원을 찾았다. 1597년 그가 기하와 군사적 목적의 컴퍼스라는 최초의 상업적인 과학 도구를 개발한 것도 바로 이런 이유에서였다. 갈릴레오는 자신의 과학 활동을 보장해줄 후견자를 찾는 데에도 매우 적극적이었다. 1606년 갈릴레오는 궁정 수학자가 되려는 마음에서 이 컴퍼스의 설명서인 소책자를 장래 토스카나의 대공이 될 메디치가의 돈 코시모에게 헌정했다. 심지어 갈릴레오는 페르디난도 대공의 별점을 봐주기까지 했다. 이렇게 궁정학자가 되기를 갈망했으나 1610년까지는 자신의 꿈을 이루지 못하고 파도바 대학에서 교수 생활을 계속하게 된다.1609년 5월 갈릴레오는 네덜란드에서 망원경이 발명됐다는 소식을 들었다. 이 소식을 듣고 갈릴레오는 이 장치를 개량해 그해 8월 배율이 8∼9배인 망원경을 만들 수 있었다. 갈릴레오는 이 장치가 군사적으로 뛰어난 이점이 있다고 생각하고 베네치아의 총독과 의회에 자신의 발명품을 헌정했다. 갈릴레오는 이 선물로 대학에서 자신에게 종신 교수직을 주고 급여 인상도 희망했던 것으로 보인다. 하지만 그의 소원은 이루어지지 않았다.1609년 11월 갈릴레오는 8월에 만든 것보다 2배 이상 성능이 우수한 20배율의 망원경을 만들었다. 바로 이 장치로 45세의 갈릴레오는 달을 관측하면서 최초의 천문학 연구를 시작했다. 망원경으로 천문우주를 관측한 것은 갈릴레오의 인생에도 획기적인 전기가 됐다. 1610년 1월 갈릴레오는 자신이 발명한 망원경을 이용해 목성 주위를 도는 4개의 위성을 발견했다. 갈릴레오는 당대의 실력자인 메디치 가문으로부터 후원을 얻어낼 목적으로 목성의 4개의 행성을 ‘메디치 별’이라고 부르면서 자신의 천문학적 업적을 메디치 가문과 연결시켰다.‘천문학 소식’의 표지에는 ‘특히 이제까지 누구에게도 알려지지 않았다가 얼마 전 갈릴레오가 최초로 발견해 메디치 별이라 명명한 공전주기가 서로 다르며 놀랍도록 주기가 짧은 목성의 별 주위를 도는 4개의 행성이야기’라는 부제를 담고 있다. 1610년 3월 갈릴레오는 자신이 발명한 망원경과 함께 제본된 ‘천문학 소식’을 토스카나의 대공 코시모 드 메디치 2세에게 보냈다. 베네치아의 총독과 의회를 이용하려는 갈릴레오의 전략은 실패로 돌아갔지만 메디치 가문을 상대로 한 갈릴레오의 의도는 맞아떨어졌다. 1610년 갈릴레오는 토스카나 대공의 수석 수학자이자 철학자가 돼 그동안 몸담고 있었던 파도바 대학을 떠나 피렌체의 메디치 궁정으로 가는 데 성공했다. 400년 전 과학자들은 자신의 업적을 사회적으로 인정받기 위해 온갖 수단을 다 동원했던 것이다.임경순 포스텍 과학문화연구센터장기고·칼럼은 본지 편집방향과 다를 수도 있습니다.

엊그제 저녁부터 시작된 목감기 증상을 호소하는 중학생 아들을 데리고 온 엄마가 “어제 동네의원에 데리고 갔는데, 아직 열이 안 떨어져 오늘은 여기 데려 왔어요”라고 말한다. 얼굴 표정에 어제부터 여기로 데려 왔어야 했다는 불만이 가득하다.선우성 울산의대 서울아산병원교수 가정의학또 수술 준비를 위해 일단 응급실로 가라는 말을 들은 40대 회사원 아저씨가 “급성맹장염 같다고요. 아니 어제 동네 의원에 갔을 때는 위염 같다고 약 지어 줬는데 무슨 의사가 맹장도 못 맞혀. 맹장도!”라며 소리지른다. ‘그 사람 의사 맞아?’에 해당하는 발언이다.68세라고 하기에는 너무 젊어 보이는 할머니는 “허리가 아파 어제 동네 의원에 가서 약 지어 먹었어요. 그런데 저녁부터 피부가 막 가려우면서 뭔가 빨갛게 나네요. 이거 약 부작용 맞지요. 왜 이런 약을 지어 주었을까요”라며 조심스럽게 묻는다.이 환자들이 내게 오게 된 동기는 내가 목감기나 급성맹장염이나 약물 부작용의 대가라서가 절대 아니고 대학병원에 근무하기 때문이거나, 날 미리 알고 있기 때문이었다. 하지만 내가 만약 그들의 동네에서 처음 이 환자들을 보았다면 나의 판단이나 행동도 동네 의원 의사들과 크게 다르지 않았을 것이다.여기에 동네 의사들의 어려움이 있다. 첫째는 중학생 엄마처럼 성질 급한 우리나라 환자와 보호자를 최전방에서 봐야 한다는 점이요, 둘째는 아저씨의 경우처럼 전형적인 증상이 다 나타나기도 전에 너무 일찍 환자를 본다는 것이요, 셋째는 할머니처럼 치료도 가장 먼저 시작해야 하므로 부작용이나 치료 실패도 많이 감수해야 한다는 것이다.감기, 중이염, 식중독처럼 증상 완화를 위한 약들을 쓰기는 하지만 일단 걸리면 어느 정도는 앓고 지나가야 하는 질환이 있다. 이런 질환에 대해 동네 의사를 믿지 못하고, 하루나 이틀 만에 상의도 없이 의사를 바꿔버리는 행태가 계속되면 의사들은 한꺼번에 증상이 다 좋아지도록 많은 약을 쓰게 될 것이요, 빨리 나을 수 있도록 좀 더 센 약을 쓸 것이다. 과거는 물론 아직까지도 우리 개원가에서 감기에 주사를 사용하거나 항생제 처방률이 높은 것은 환자, 보호자들의 이런 경향과 결코 무관하지 않다. 질병 경과가 좋아지거나 차도가 없거나 일단은 같은 의사와 상의하는 것이 원칙이다.질병 중에는 급성 충수돌기염, 갑상선 기능항진증, 대상 포진처럼 처음에는 애매하다가 조금 지나면 확실한 증상이 나타나는 질병이 있다. 처음에는 아무리 전문가라도 장담할 수 없지만 나중에는 의과대학생도 진단할 수 있을 정도로 확실해지기도 한다. 이런 경우 처음 애매했던 시기에 진단 못했다고 그 의사를 탓해서는 안 된다. 그것은 당연한 일이기 때문이다. 그런 분위기가 팽배해지면 조금만 의심돼도 정밀검사하는 과잉진료를 유발하게 된다.약물의 이상반응 중에는 약물 고유의 문제도 있지만 어떤 특정인에게서만 나타나는 것들이 있다. 이런 것은 복용해 보지 않고는 알 수가 없다. 따라서 이런 증상이 생겼어도 다른 의사를 찾아가는 것이 아니라 처방한 의사에게 가 원인을 정확히 찾고 앞으로는 그 약물을 피하는 것이 훨씬 현명한 대처방법이다.이외에도 3차 병원을 편애하는 국민정서, 검사와 약물 사용에 지나치게 간섭하는 건강보험 등은 동네의 진료실에서 묵묵히 일하는 의사들에게 큰 어려움이 되고 있다. 하지만 그들은 이구동성으로 말한다. “동네 의사로 지내기에 너무 어려움이 많아서, 후배들에게 이 길을 가지 말라고 말하고 싶을 정도이지만 우리를 믿고 따라주는 환자가 있는 한 이 직업을 천직으로 알고 계속할 것”이라고. 우리 국민이 동네 의사를 믿고 꾸준히 다시 찾아준다면 그들에게 큰 힘이 됨은 물론, 국내 1차진료 문제의 상당 부분이 해소될 수 있으리라 기대한다.선우성 울산의대 서울아산병원교수 가정의학기고·칼럼은 본지 편집방향과 다를 수도 있습니다.