막바지 꽃샘추위도 지나고 봄이 오고 있다. “봄처녀 제 오시네 새 풀옷을 입으셨네.” 우리는 봄이 오면 겨울 내내 움츠렸던 몸이 펴지고 무엇인가 기대를 하며 가슴이 설레는 느낌을 갖는다. 그래서 그런지 봄과 관련된 시, 노래는 많이 알려져 있다. 사철가에서는 “이 산 저 산 꽃이 피니 정녕 봄이로구나. 봄은 찾아 왔건마는 세상사 쓸쓸허드라”라고 봄에 느끼는 외로움을 노래하고 있지만, 많은 시와 노래에서는 “꽃바람 꽃바람 마을마다 훈훈히 불어오라. 꽃가루 흩뿌리며 마을마다 진한 꽃향기 풍기어라”(꽃구름 속에)라고 희망을 노래하고 있다. 심지어 “낡은 말뚝에도 봄이 돌아오면 푸른빛이 되기를 희망한다”는 핀란드 시도 있다. 이런 꿈을 꾸는 계절이 봄이다.유영제 서울대 교수·화학생물공학봄이 오면 꽃이 피는 현상은 신비롭다. 어떻게 산과 들의 나무에 물이 오르고 잎이 다시 나오고 꽃이 피는 것일까. 간단히 생각하면 자연의 섭리이고 생명의 신비겠지만 그 과정을 한 번 더 생각해 보자. 봄이 되면 낮의 길이가 길어지고 온도가 올라간다. 그것이 식물의 유전자를 자극하고 그러면 그동안 막혀있던 유전정보가 물 흐르듯 전달되면서 그다음 과정으로 연결된다. 어떤 꽃들은 추운 겨울을 지내야 하고 어떤 꽃들은 일정한 시간이 지나면 꽃이 피기도 한다. 낮의 길이 변화는 많은 경우 식물의 잎에서 감지되고 식물의 잎에서 만들어진 개화호르몬이라는 물질이 생장점으로 이동하고 그래서 줄기나 가지의 끝부분인 생장점에서 꽃이 피게 된다. 이러한 자연의 원리를 이용하면 온실에서 빛과 온도를 적절한 수준으로 잘 조절해 우리가 원하는 시기에 꽃을 피울 수 있는 것이다.봄에 이런 현상은 왜 생기는 것일까. 이것도 간단히 생각하면 가을에 열매를 맺도록 하기 위함이다. 초록빛 잎이 나오고, 그래서 광합성을 하고 꽃을 피우는 것이다. 꽃이 피어야 열매가 열릴 수 있다. 생명체의 종족 번식 본능을 달성하기 위한 중간 단계가 꽃인 것이다. 하루아침에 결실이 맺어지는 것이 아니라 광합성을 하고 꽃을 피우는 과정이 필요한 것이다. 우물에 가서 숭늉을 기대하면 안 되고, 한 단계 한 단계 필요한 과정을 거쳐야 한다는 당연한 진리를 깨우쳐 주는 것이다.이런 일은 식물 혼자서 하는 것일까. 혼자서 할 수 있는 것은 아니다. 식물이 꽃가루를 받는 데는 여러 가지 방법이 있을 수 있으나 대부분 곤충과 바람의 도움을 받는다. 그래야 열매가 생기는 것이다. 어떤 식물은 꽃가루가 바람을 타고 공중을 떠다니다가 암술머리에 닿으면 꽃가루받이가 이루어지지만 많은 경우 벌과 나비와 같은 곤충의 도움을 받는다. 곤충은 꿀을 얻기 위해 꽃을 찾지만 그 과정에서 이 꽃 저 꽃으로 옮겨 다니다 보니 몸에 꽃가루가 묻게 되고 이 꽃가루가 암술에 닿게 되는 것이다. 식물은 이에 대한 보답으로 맛있고 영양가가 풍부한 꿀과 꽃가루를 곤충에게 제공한다. 자연계에서의 협력은 이렇게 이루어진다.학교에서도 봄에 새로운 학년을 시작한다. 농촌에서는 봄이 되면 논과 밭을 갈아 씨를 뿌릴 준비를 한다. 봄은 모든 것의 시작이다. 봄은 꿈을 꾸는 계절이다. 꿈을 현실로 만들기 위해 하나하나 준비하는 계절이다. 식물도 봄부터 한 단계 한 단계 과정을 겪으면서 열매를 맺듯이 우리도 차근차근히 올해 해야 할 일을 시작해야 한다. 요행수를 바라면 안된다. 자연의 섭리에 순응해야 한다. 나혼자 이룰 수 있는 것이 아니라 이웃과 협력해야 한다.이번 봄에는 올해의 꿈을 담은 ‘버킷 리스트’(bucket list·꼭 해야 할 일이나 하고 싶은 일들의 목록)를 만들자. 연초에 새롭게 결심한 내용이 잘 실현되고 있는지 점검해보자. 이번 봄에는 봄의 노래를 듣고 봄의 시를 찾아 읽는 여유를 갖자. 이번 봄에는 야외에 나가 봄을 맞이하자. 빨갛게 물오르는 나뭇가지를 보고, 새의 지저귀는 소리를 들으며 자연의 섭리를 생각하자. 그것이 봄이 주는 메시지이다.유영제 서울대 교수·화학생물공학

올해는 유엔이 정한 ‘세계 빛과 광기술의 해’이다. 전 세계 85개국, 100여개 이상의 기관이 참여해 기리는 이 행사는 1000년 전에 이슬람의 과학자 이븐 알 하이삼이 광학 분야의 업적을 집대성해 펴낸 ‘광학의 서(書)’란 책의 출간을 기념해 조직된 것이다. 이 책은 인간의 시각, 빛의 반사와 굴절 등에 대한 뛰어난 업적을 포함하고 있었고, 케플러나 뉴턴을 포함한 많은 과학자에게도 커다란 영향을 미쳤다. 국내에서도 ‘2015 세계 빛의 해 지원 결의안’이 국회에서 통과되는 등 빛의 해에 대한 관심이 높아지고 있다.그런데, 왜 이 시점에서 ‘빛과 광기술’이 강조되는 것일까. 우리의 하루 생활을 돌이켜보면 그 답이 쉽게 나올 것 같다. 인간의 활동 시간을 넓혀준 각종 조명기술, 정보 획득의 주된 수단이 된 각종 디스플레이, 정보전달의 핵심 수단인 광통신 등 현대문명사회를 받쳐주고 있는 많은 기술이 모두 빛을 매개로 구현되고 있다. 빛, 특히 가시광선은 인간의 눈이 직접 느낄 수 있는 전자기파의 일부분이고 우리가 정보를 취득하는 가장 중요한 시각이다. 게다가 우리 눈으로는 느낄 수 없으나 광범위한 분야에서 활용되는 전파, 적외선, 자외선, 엑스선 등을 포함하면 빛과 광기술이 없는 현대사회는 상상할 수 없을 것이다. 빛은 또한 과학자들이 원자에서 우주까지 엄청난 스케일로 펼쳐져 있는 자연 현상을 더 잘 이해하기 위해 활용하는 주요 수단이다. 최근 국내 연구진이 팸토초(1000조분의 1초) 펄스레이저를 이용해 원자의 화학 결합 과정을 관측한 결과가 과학저널 네이처에 실려서 관심을 끈 바 있지만, 원자나 분자가 내는 빛을 분석하거나 이들에 다양한 빛을 쬐어주며 그 반응을 관측하는 것은 미시세계를 들여다 볼 수 있는 유리창과 같은 것이다. 고재현 한림대 교수·물리학우주로 눈을 돌려 보면 어떨까. 지구의 궤도에는 허블망원경을 포함해 먼 별이나 은하가 보내는 빛, 그리고 빅뱅의 잔해물인 마이크로파 배경복사 등 지구로 쏟아지는 빛을 측정하는 다양한 천체망원경이 맹활약 중이다. 지상에서는 하와이나 칠레의 고산지대에 버티고 있는 거대망원경이 대기권을 뚫고 내려오는 희미한 빛을 감지하고 있다. 그런데 대기권의 공기층은 자신을 통과해 지나가는 별빛을 산란, 굴절시키며 망원경에 맺히는 상을 왜곡시켜 ‘반짝이는’ 별로 만들어 버린다. 이때 왜곡된 상을 복원하기 위해 동원하는 구원투수 역시 빛이다.과학자들은 밝은 별 하나를 타깃으로 삼아 이 별의 상을 측정하면서 형상을 변화시킬 수 있는 반사경과 컴퓨터를 활용, 별의 상이 왜곡되지 않도록 조정하면서 밝은 별 주변의 별이나 은하를 측정하는 기법을 활용한다. 찍고자 하는 방향에 밝은 별이 없다면? 전혀 걱정할 필요가 없다. 지상으로부터 90㎞ 위에 존재하는 나트륨층에 레이저를 쏘아 나트륨 원자들이 형광을 내면 그것을 인공별로 활용할 수가 있다. 이러한 적응광학 덕분에 천문학자들은 대기권 밖에 망원경을 올려놓지 않고서도 선명한 영상을 얻을 수 있다.그렇지만 빛은 무엇보다도 과학자들에게 깊은 영감을 불러 일으키는 존재였다. 아인슈타인이 젊은 시절 빛과 같은 속도로 날아가는 자신의 모습을 상상하면서 특수상대성 이론의 싹을 틔웠다는 것은 잘 알려진 일화다. 영화 인터스텔라의 붐을 타고 더욱 유명해진 일반상대성 이론 역시 태양의 중력장에 의해 휜 시공간을 따라 휘어지는 별빛을 측정함으로써 확인된 바 있다. 올해를 빛의 해로 정한 또 다른 이유가 바로 아인슈타인의 일반상대성 이론 발표 100주년이라는 점도 이런 맥락에서 이해할 수 있다. 이번 주말에는 가까운 천문대를 찾아서 우리 태양계의 식구들과 은하수, 그리고 이웃 은하들을 희미하게나마 바라보는 것은 어떨까. 우주의 시작과 별의 탄생, 은하 형성의 비밀을 간직하며 우리 머리 위로 끊임없이 쏟아지는 빛을 상상하며 바라본다면 더 흥미진진할 것 같다.고재현 한림대 교수·물리학

시간이란 무엇일까. 시계 속 바늘의 규칙적인 흐름이 시간일까. 아니면 시계는 인간이 만들어 낸 도구이므로 진정한 시간이 아닌가. 안타깝게도 인간은 아직 시간의 실체를 정확히 알고 있지 못하다. 어쩌면 인간인 한 알 수 없을지도 모른다. 우리는 단지 일상생활 속의 경험으로부터 혹은 추상적인 형이상학적 사유를 통해 혹은 과학적인 방법을 동원해 시간이 진정 무엇인지 그 실체에 접근하려 노력할 뿐이다. 시간을 이해하려 한 인간의 역사가 바로 이를 말해 준다.아주 오래전부터 인간의 삶에서 시간이란 곧 절대 시간을 의미해 왔다. 시간은 우리의 의지나 장소, 물리적 환경에 상관없이 항상 일정하게 흐르며, 그저 과거에서 출발해 현재를 지나 미래를 향해 끝없이 날아가는 되돌아올 수 없는 화살인 양 이해됐다. 이는 일상생활로부터 경험적으로 유추한 결과로서 통상적으로 받아들이는 생각이다. 시간에 대한 이 같은 일상적 관념은 기원전 5세기경에 서양사상을 낳은 그리스 철학자에 의해 형이상학적으로 한층 심화해 강조됐다. 사물의 지속을 관찰하고 사건의 계기적 발생을 인지하기 위해 사물과 사건 이전에 이를 규정하는 근거로서 시간이 먼저 존재해야 한다는 것이다. 그러다 보니 시간은 인간이 결코 손댈 수 없는, 신 또는 창조자의 영역에 속하는 어떤 절대적인 것으로 간주됐다. 우리가 전혀 아무 작용도 할 수 없는 우리의 ‘저편’에 있는, 그래서 인간은 그 앞에서 무력해질 수밖에 없는 시간으로.시간이 우리의 생을 포함해 자연의 모든 현상의 질서를 정하는 기준 틀이라는 이러한 오래된 생각은 17세기 중반까지만 하더라도 형이상학적으로 당연하게 받아들인 것일 뿐 사실 과학적인 근거가 있었던 것은 아니었다. 그런데 17세기 후반 근대 물리학의 아버지로 불리는 영국의 과학자 뉴턴은 이러한 전통적 생각에 과학적 신뢰를 덧붙였다. 즉 이 시간개념을 바탕으로 물체의 운동을 수학적으로 기술하고, 우리가 사는 거시 세계에서의 자연현상을 매우 성공적으로 설명·예측한 것이다. 이러한 성공은 뉴턴 과학의 기반이 된 절대시간이 어쩌면 자연에 실제로 존재할 수 있다는 믿음을 만들었다. 어떤 과학이 성공한 경우 그 과학에 사용된 기본개념이 존재세계를 잘 그려낸다고 생각하는 것은 매우 자연스럽고 합리적이다. 이중원 서울시립대 교수·과학철학이후 뉴턴의 시간개념을 비판하는 철학적인 논쟁도 있었지만, 보다 결정적인 반박은 20세기 초 아인슈타인의 상대성 이론의 등장에서다. 특수 상대성 이론에 따르면 시간의 흐름은 관측자의 운동 상태에 따라 달라지는데, 빛의 속도에 가깝게 빠르게 등속도로 운동하는 우주선 안에서의 시간은 지구에 있는 관측자가 볼 때 훨씬 느리게 흐른다. 가령 빠른 우주선을 타고 머나먼 우주여행을 떠난 아버지의 나이는 지구에 남겨둔 딸의 나이와 어느 순간 같아질 수 있다. 일반 상대성 이론에서는 우리가 어떤 중력장에 있느냐에 따라 시간의 흐름이 달라지는데, 중력장이 센 무거운 별일수록 시간은 더욱 더디게 흐른다. 최근 이목을 끌었던 영화 ‘인터스텔라’를 보면 아인슈타인의 상대성 이론을 반영한 이런 장면이 자주 나온다. 오늘날 상대성 이론은 전 우주의 현상을 매우 성공적으로 설명·예측하고 있어, 태양계에 한정됐던 과거 뉴턴이론의 성공을 대체하고 있다. 그렇다면 시간은 이제 더 이상 절대적인 기준이 아니라 우리의 운동 상황과 물리적 환경에 따라 상대적으로 달라지는 현상에 불과하다. 그렇다면 이제 인간은 시간의 굴레로부터 조금은 벗어날 수 있게 됐다. 하지만 우리의 의지대로 시간의 흐름을 자유자재로 되돌릴 수는 없기에 완전히 자유로운 것은 아니다. 이것이 가능하게 하려면 아인슈타인의 상대성 이론을 뛰어넘어 시간 여행이 가능함을 보여주는 새로운 과학의 등장을 기다려야 할 것이다. 그날이 오면 인간은 진정 시간으로부터 자유로운 존재가 되지 않을까.이중원 서울시립대 교수·과학철학

예로부터 사람들은 의식주에 필요한 재료 가운데 많은 것을 산에서 구했다. 산자락의 논밭에서 면화, 삼베, 모시 등 식물성 재료를 얻고 동물의 털, 깃털, 가죽을 이용해 옷가지와 이부자리 등을 만들어 추위와 더위를 견뎠다.봄에 보리가 익기 이전 굶주리던 보릿고개를 넘기 위해 산나물을 캐고 약초를 채취하기 위해 산을 오르내렸다. 소나무의 껍질 속 황백색 속살인 송기를 벗겨 삶은 뒤 곡식과 끓인 죽으로 끼니를 때우다 보니 초근목피라는 단어가 생겨났다. 요즘 사람들이 몸에 좋다 하여 찾는 건강식과 민간요법에는 가난했던 시절 살아남기 위해 선조들이 자연을 이용했던 지혜와 경험이 녹아있다. 공우석 경희대 교수·지리학여름에 산을 푸르게 하는 울창한 숲은 더운 대지를 식혀주는 천연 냉장고의 기능을 했고, 항상 시원하고 맑은 물을 공급하는 수원지였다. 장마와 태풍 등으로 폭우가 내릴 때 산에 있는 기름진 겉흙이 빗물에 휩쓸려 일시에 하천으로 흘러넘치는 피해를 줄이는데 숲은 결정적인 역할을 했다. 임금은 치산치수(治山治水)를 국정의 가장 중요한 덕목의 하나로 삼고 산과 물, 그리고 숲을 관리하는 데 온힘을 쏟았다. 하늘에서 내리는 비는 사람의 힘으로 조절할 수 없었기에 내린 비를 잘 관리해 홍수 피해를 줄이는 한편 비가 내리지 않아도 가뭄 피해가 발생하지 않도록 물의 공급처이자 저장고인 산과 숲을 잘 보살피는 정책을 펼쳐나갔다. 자연의 질서와 섭리를 깨우치고 함께 살아가는 법을 실천한 것이다.가을이 되면 산에 있는 풀과 나무는 열매, 뿌리, 버섯 등 여러 가지 먹을거리를 사람들에게 공급해 한겨울에 굶주리지 않도록 하는 곳간이었다. 튼실한 나무들은 생활에 필요한 생활도구, 농기구, 가구 등을 만들고 집을 짓는 데 요긴한 재료로 사용했다.우리 겨울은 매우 춥고 길어서 따뜻한 집과 온돌은 월동하는 데 필수적이었다. 겨울나기 옷가지와 김장을 준비하는 어머니에게 중요한 숙제였다면 밥을 짓고 방을 덥히기 위해서 필요한 장작과 숲 등 땔감을 준비하는 것은 가장이 책임질 중요한 임무였다. 이런 나무를 공급해주는 곳도 산이었다. 우리 조상들은 자연을 이용하되 자신뿐만 아니라 후손을 위한 배려를 잊지 않았다. 산나물을 채취하되 싹쓸이하지는 않았고, 버섯을 딸 때도 포자를 날려 어린 버섯이 자리할 수 있도록 일부는 남겨두었다. 감나무의 감을 거둘 때도 익은 감 몇 개를 까치밥이란 이름으로 남겼던 것은 까치를 위한 것이기도 했지만, 떨어진 씨앗에서 새로운 싹이 돋아나 숲을 이루는 생태계의 천이를 배려한 것이다.요즘 며칠간의 동계올림픽 행사를 위해 수백년에 걸쳐 형성된 원시림을 잘라내고 지역 발전과 접근성을 높인다는 명목으로 높은 산까지 케이블카를 놓아야 한다는 명분이 산과 숲에 상처를 내는 데 동원되고 있다. 제주도 올레길과 지리산 둘레길은 자연생태적으로 취약한 산꼭대기를 오르지 않고도 많은 관광객을 유치해 지역주민에게 고용과 수익을 창출했다. 여수와 통영의 케이블카가 높은 국립공원에 말뚝을 박지 않고도 지역경제에 활력을 준다는 것은 시사하는 바가 크다.산이든 강이든 한번 망가지면 자연생태계는 되돌릴 수 없다는 것을 여러 사례를 통해 알고 있다. 조상들이 산에 들 때 땅에 있는 벌레를 고려해 짚을 느슨하게 짠 오합혜라는 짚신을 신었다는 것이 어떤 의미인지 되돌아 볼 일이다. 생태계의 조화와 균형을 유지하면서 질서 있게 환경친화적으로 자연을 이용해 지역경제의 활성화를 도모하고 국민의 즐길 권리를 충족시켜주는 방안을 찾는 혜안이 필요한 때이다. 이제 더 이상 산은 누구나 단기간의 이익을 위해 이용하는 주인 없는 무주공산이 아니고 현세대가 잠깐 빌려 쓰고 대대손손 후손에게 물려줄 자연유산임을 잊지 말아야 한다.공우석 경희대 교수·지리학

내가 아는 어느 분은 운전 중에 길이 막힐 때마다 이렇게 얘기한다. “이건 다 교통경찰 때문이야. 걔네들이 교통 신호를 엉망으로 주기 때문에 길이 막히는 거지.” 매번 그분의 예언처럼 한 블록도 지나지 않아 막힌 네거리에서 교통신호를 조정하는 경찰관을 보게 되곤 한다. 과연 길이 막히는 것이 교통경찰이 일을 엉망으로 하기 때문인가. 과학자들이 많이 사용하는 통계 방법 중에 ‘상관관계’ 분석이라는 것이 있다. 서로 다른 두 종류의 수치 사이에 어떤 관계가 있는지 살펴보는 방법이다. 예를 들어 키와 몸무게를 들자면 한쪽이 커지면 다른 쪽도 커지고, 작아지면 마찬가지로 작아지는 경향을 보인다. 이럴 경우 ‘양’ (陽)의 상관관계라고 한다. 반대로 ‘음’(陰)의 상관관계인 경우도 있다. 담배 흡연량과 폐의 건강도의 관계의 경우에는 담배를 많이 피우는 사람일수록 폐의 건강이 안 좋아지는 경향을 보인다. 과학자들은 이 관계를 통해서 복잡한 문제의 인과관계를 알아보려고 한다. 한번은 우리나라 14개 시도의 경찰관 수와 연간 범죄 발생 수의 상관관계를 그래프로 나타내 보았다. 아주 선형적인 양의 관계, 즉 경찰관 수가 많을수록 범죄 발생 수가 높은 상관관계가 나타난다. 할리우드 영화에서처럼 나쁜 경찰관들이 범죄라도 저지르고 다니는 것일까.이 두 변수의 관계는 인과관계가 아니고 다른 요소가 엮여서 우연히 일어난 문제다. 위의 경찰관 수와 범죄 발생 수 사이에는 인구라는 다른 변수가 관여돼 있다. 인구가 많은 도시에는 경찰관 수도 많고 범죄 발생 수도 높은 것이다. 또 어떤 경우에는 서로 아무 관련도 없는 문제가 우연히 서로 높은 상관관계를 보이기도 한다. 방글라데시의 버터 생산량과 뉴욕 증시의 주가 변동은 매우 높은 상관관계를 보인다는 주장도 있었다. 이런 주장은 그냥 웃어넘길 주제지만 어떨 때는 아주 중요한 문제에 직면할 때도 있다. 인간 산업활동으로 발생된 이산화탄소 때문에 지구 기온이 올라간다는 기후변화의 문제, 담배를 많이 피우는 것이 폐암을 일으킬 것인가 하는 문제 등이 그러하다. 이산화탄소 농도 변화와 지구 기온 사이에는 뚜렷한 양의 상관관계가 있고, 이 둘 사이에 그러한 관계가 생길 수 있는 과학적 근거가 많이 있음에도 아직도 소수의 사람들은 이를 우연이라고 주장한다. 또 담배가 폐에 나쁘다는 것은 누구나 상식적으로 알 수 있는 문제임에도 흡연이 폐암의 원인이 된다는 법원의 판결은 수십년의 법정 다툼이 있은 후에야 조금씩 인정되고 있다. 가장 정확한 방법은 다른 조건을 모두 동일하게 조절한 상태에서 실험을 해보는 것인데 지구나 사람을 가지고 실험을 할 수도 없는 노릇이기 때문이다.강호정 연세대 교수·사회환경 시스템공학어떨 때는 아무 관련도 없어 보이는 것이 실제로는 매우 밀접한 연관을 가지는 경우도 있다. 몇 년 전 일부 언론에 두 번째 손가락과 네 번째 손가락의 길이 비율이 남성 동성애 여부를 예측하는 지표가 된다는 기사가 실렸다. 사실 남성과 여성 사이에 이 손가락 사이의 비율이 다르다는 것은 이미 19세기에 관찰이 됐고, 1930년대에 이들 사이의 상관관계가 논문으로도 발표됐다. 그러나 1980년대에 들어와서야 손가락 길이 비율과 성격이 연관이 있다는 과학적 논문이 발표됐고, 최근 들어 이 비율이 태아 때 남성 호르몬에 노출되는 정도에 따라 결정된다는 정확한 기작이 밝혀졌다. 아무 상관도 없을 것 같은 두 요소 즉, 두 손가락의 길이 비율과 남성성이 사실은 과학적으로 연관돼 있었던 것이다.과학의 어려운 점은 이런 것에 있다. 아무 관련도 없을 것 같은 현상 사이에서 보이지 않는 인과관계를 밝혀야 하고, 동시에 다수가 그러려니 하는 상식이 오류일 수 있음을 증명하는 것 말이다. 특히 인종, 성별, 혹은 지역 출신에 대한 편견은 이렇게 잘못된 상관관계에 근거하고 강화된다. 교통경찰은 길이 막히니 해결하려고 나타난 사람이지 교통체증을 일으키는 원인이 아니다.강호정 연세대 교수·사회환경 시스템공학

우리는 화석에너지를 과소비하면서 온실가스 감축을 위해 노력하는 이상한 기후변화시대에 살고 있다. 올해 12월 파리에서 개최될 기후변화협약 제21차 당사국총회(COP21)에서 모든 국가에 법적 구속력을 갖는 기후변화협약을 성공적으로 이끌어내기 위해 지난해 9월 23일 반기문 유엔사무총장은 116개국 정상이 참석한 기후정상회의를 소집한 바 있다. 박근혜 대통령도 참석해 정부 차원에서 온실가스를 줄이는 일에 적극 앞장서겠다고 약속했다. 또한 지난 11월 개최된 제9차 G20(주요 20개국) 정상회의에서도 기후변화 대응은 주요 관심사였다. 정상들은 온실가스 감축 등 기후변화 대응조치와 녹색기후기금(GCF) 재원 추가조성에 합의했다.기후변화협약 당사국총회, 기후정상회의, G20정상회의의 일차 관심사는 온실가스 감축을 위해 설립된 GCF의 기금을 충분히 확보하는 것이다. GCF는 개도국의 온실가스 감축과 기후변화 적응을 지원하는 기후변화 관련 국제금융기구로 2012년 우리나라가 본부를 송도에 유치했다. 2010년 12월 멕시코 칸쿤에서 열린 기후변화협약 COP16에서 선진국은 개도국의 기후변화 대응을 지원하기 위해 GCF 설립을 합의하고, 2011년 12월 남아프리카공화국 더반에서 기금설계방안을 채택했다. GCF는 기후변화 장기재원 가운데 상당부분의 조달과 집행을 담당할 것이다. 장기재원은 공공·민간 등을 통해 늘려나갈 계획이다.GCF 재원은 2010년 COP16에서 기금 설립이 결정된 이후 4년 만에 이뤄졌다. 지난해 11월 독일 베를린에서 열린 GCF 공여회의에서 한국을 포함해 미국, 일본, 영국, 프랑스, 독일 등 21개국이 2018년까지 총 94억달러의 자금을 공여키로 약속했다. 공여자금 규모는 미국이 30억달러로 가장 많고, 일본(15억달러), 영국(약 12억달러), 프랑스와 독일(각각 약 10억달러), 스웨덴(약 3억달러), 스페인(약 1억6000만달러) 등의 순이다. 노르웨이와 네덜란드(각각 약 1억3000만달러), 스위스와 핀란드(약 1억달러)도 자금을 약속했다. 캐나다 등 다른 나라들도 조만간 공여액수를 발표할 예정이다.한국은 2012년 GCF를 송도에 유치하면서 4900만달러를 가장 먼저 GCF에 출연했으며, 지난 9월 유엔 기후정상회의에서 박 대통령이 기존의 4900만달러를 포함해 총 1억달러 출연을 약속했다. 녹색기술센터(GTC)는 우리 정부가 GCF를 유치하면서 설립한 글로벌 녹색기술 정책 연구기관이다. 곽상수 한국생명공학연구원 책임연구원·생명공학문제는 GCF본부를 홈그라운드에 두고 있는 우리가 어떻게 GCF 재원을 활용해 국익에도 도움이 되고 세상에 기여할 것인가이다. GCF는 기후변화에 취약한 개도국의 기후변화에 대응하기 위해 조성된 기금이므로 우리 땅에서 온실가스 감축을 위해 GCF 재원을 활용하기는 쉽지 않을 것이다. 우리 정부는 저탄소 녹색성장을 주요 정책기조로 삼으면서 2020년까지 온실가스 배출전망치 대비 30%를 감축하겠다고 세계에 공언했다. 한국은 온실가스 배출량 규모로 세계 7위이며, 온실가스 배출량 증가 속도는 세계 최고 수준이다. 국제사회에 온실가스 감축안을 약속한 만큼 실행하지 않으면 국가신뢰도가 추락할 것이다. GCF 재원이 확보되고 있는 지금은 우리가 GCF 재원을 어떻게 활용해 국제사회에 기여하는 글로벌 녹색기술을 개발할 것인가를 고민할 골든타임이다. 예로서 기술혁신으로 온실가스를 적게 발생하는 친환경기술을 개발해 개도국과 공유하고, 개도국의 헐벗은 토양에 조림사업 등을 실시하는 일은 GCF 재원을 활용할 수 있을 것이다. 교토의정서 청정개발체계(CDM)에서 선진국 기업이 개도국에 투자해 얻은 온실가스 감축분을 자국의 탄소배출권 감축실적에 반영할 수 있다. 개도국에 필요한 기술은 최첨단기술과 함께 각 나라 실정에 맞는 적정기술이 될 수 있을 것이다. 친환경 토목·건설분야, 농·임업분야를 포함한 모든 분야에서 개도국에 도움이 되는 적정기술을 개발해 공유하는 것은 기후변화 대응뿐만 아니라 국가 위상 제고에도 도움이 될 것이다.곽상수 한국생명공학연구원 책임연구원·생명공학

얼마 전 해상에서 선박 침몰 사고가 또 발생했다. 세월호 참사가 생생한 터에 선박 침몰 사고 소식을 다시 듣게 돼 너무나도 안타까운 심정이다. 많은 사람이 이제는 선박 사고 소식만 접해도 가슴이 철렁하게 된다고 말한다.선박 침몰 사고는 다양한 원인으로 발생하지만 직간접적으로 높은 파도와 관련돼 있다. 전 세계적으로 1985년부터 2005년 사이 200여척의 탱커와 컨테이너선이 악천후에서 침몰한 것으로 보고되고 있다. 이 중 상당수는 거대파도가 원인이었을 것으로 추정되고 있다.파도는 다양한 구분이 가능하지만 일차적으로 해수 표면에 발생하느냐, 해수 내부의 밀도 변화층에서 발생하느냐에 따라 표면파와 내부파로 나뉜다. 표면파라 할지라도 대기와 해양의 경계층에서 발생하므로 넓은 의미에서 표면파도 내부파의 범주에 포함할 수도 있다. 그러나 대기의 밀도가 해수에 비해 무시할 정도로 작아 통상 내부파와 구분된다.정경태 한국해양과학기술원 책임연구원·해양학그러면 바다에서 얼마나 큰 파도가 발생할 수 있을까. 먼저 표면파를 살펴보면 표면파를 생성하는 기본적인 외력은 바람이며, 대기압의 변화도 원인이 된다. 수심이 깊은 대양에서 거대 표면파가 발생하는 물리적 과정에는 먼저, 파랑이 해류 방향과 반대 방향으로 진행하는 경우다. 일례로 남아프리카 외측을 남향하는 아룰라스 해류와 남극해 폭풍 해역에서 발달해 전파돼 온 큰 너울이 만나면서 너울의 증폭이 발생하게 된다. 다음으로, 파도 간의 비선형적 상호 작용에 의해 작은 크기의 파랑 에너지가 큰 파고로 흡수되면서 순간적으로 거대 파도가 발생하는 경우다. 대양에서 발생하는 이 거대파도는 대륙붕이 끝나는 부분에서 주로 발생하는 것으로 보고되고 있다.2000년 2월에는 영국 해양조사선이 스코틀랜드 서측에서 29.1m의 거대파도 출현을 보고했다. 또한 유럽우주국(ESA)은 레이더를 장착한 위성을 이용해 2001년 3주간 관측한 결과, 25m가 넘는 거대파도가 전 세계 곳곳에서 10번 이상 감지됐다고 보고했다.표면파와는 달리 내부파는 위성이나 특별한 관측을 통하지 않고서는 감지할 수 없다. 내부파는 여러 가지 원인으로 발생할 수 있다. 하지만 조석에 의한 발생이 대표적인 경우로 이를 내부 조석파라 부른다. 중력이 복원력으로 작용하는 표면파와는 달리 경계층 상하의 밀도 차가 복원력에 관여하므로 내부파의 진행속도는 매우 느리다. 가장 큰 내부파가 관측된 곳은 대만과 필리핀 사이의 루손 해협으로 약 200m 파고를 갖는 것으로 나타났다. 루손 해협은 해협을 따라 2개의 해저 봉우리를 갖는 지형적 특성을 갖고 있다.거대 내부파가 갖는 파력은 거대 표면파만큼 강력하지는 않지만 갑작스럽게 야기되는 압력 변화는 잠수함의 안정도를 위협할 수 있는 수준이다. 여러 가설이 있지만 1963년 미국 잠수함 트레셔와 1968 잠수함 스콜피언의 침몰이 내부파와 관련됐다는 가설이 유력시되고 있다. 1997년 인도양 북동부 안다만해 시추선의 파손을 포함한 동남아시아와 아프리카 서측 외해에서의 시추선 파손도 모두 거대 내부파에 의한 것으로 보고되고 있다.기후변화와 관련한 예측 연구에 따르면, 지역적으로 차이가 있으나 21세기에 걸쳐 남반구의 서풍이 남극 방향으로 가며 점차 강해지면서 연평균 표면파의 파고는 북반구에서는 감소하고, 남반구의 많은 해역에서는 증가하는 것으로 나타나고 있다. 북반구의 항행안전 및 수산 활동에는 다소간의 위안이 되는 소식이다. 반면 태풍과 수반되는 북반구 거대 표면파고는 증가할 것으로 예측된 점은 결코 좋은 소식이 아니다.거대 내부파고에 대한 전망은 불분명하나 한 가지 분명한 것은 내부파를 얼마나 정확히 기후변화 예측에 반영하느냐에 따라 표면파는 물론 기후변화 예측 결과의 신뢰도가 결정된다는 사실이다. 눈에 보이지는 않지만 현재 과학계가 해양 내부파에 주목하는 이유이다.정경태 한국해양과학기술원 책임연구원·해양학

2014년 12월26일 갑오년을 보내면서 청와대에서 대통령 과학 장학생, 국제과학올림피아드 수상자, 과학계 인사 200여명을 초청해 미래의 과학 꿈나무들을 격려했다. 그리고 비슷한 시각에 ‘바른과학기술사회 실현을 위한 국민연합’(과실연)은 ‘미리 보는 2015년 과학기술 10대 뉴스’로 노벨 과학상 유력 후보 탄생을 발표했다. 시민단체인 과실연의 노벨 과학상 유력 후보 탄생 2015년 뉴스 발표는 우리가 얼마나 절실하게 노벨 과학상이 나오기를 고대하고 있는지를 잘 알려준 새로운 시도였다. 을미년 새해에 이공계 출신인 대통령을 비롯해 우리 온 국민이 바라는 대한민국 노벨 과학상 수상자가 나올 수 있을까.1901년부터 시작한 노벨 과학상(물리학, 화학, 생의학) 수상자 배출국 중 2013년 기준으로 1위는 미국으로 261명, 독일이 2위로 86명, 영국이 3위로 85명, 4위는 프랑스로 37명을 기록했다. 5위는 스위스로 20명, 우리와 가까운 일본이 17명을 배출함으로써 러시아, 오스트리아와 함께 공동 6위를 유지하고 있고 중국은 18위로 총 5명을 배출했다. 그리고 노벨 과학상 1명을 배출한 국가는 14개국으로 이집트, 멕시코, 대만, 파키스탄, 홍콩, 터키, 루마니아 등이 포함돼 있다. 그러나 대한민국은 단 한 명도 없다. 김광선 한국기술교육대 교수·한국공학교육학회 회장2013년 세계 경제상황을 보았을 때 대한민국 국민 1인당 명목 국내총생산(GDP)은 국제통화기금(IMF)의 자료에 따르면 2만4329달러이고 규모로만 보면 세계 15위를 유지하고 있다. 2013년 미래창조과학부 발표 국가 연구개발 투자비는 50조원 규모로 세계 6위이고 GDP 대비 세계 2위인 환경에서, 그리고 국민의 우수성과 성실성을 보더라도 우리가 노벨 과학 수상자를 아직 단 한 명도 배출하지 못했다는 것은 참 의아한 일이다.전통적으로 노벨 과학상 수상자는 주로 대학과 국책연구소에서 순수 과학적 발견의 결과가 인류사회에 어느 정도 기여했는가를 보고 결정해 왔다. 다시 말하면 우리가 그동안 단 한 명의 노벨 과학상 수상자를 배출하지 못한 이유는 순수연구를 오랫동안 할 수 있는 대학과 국책연구소의 연구자의 과학적 발견과 업적이 다른 국가의 수상자에 비해 부족했다는 뜻이기도 하다. 다행히 최근 노벨 과학상 수상 후보에 한국인 과학자의 이름이 오르내리고 대전의 엑스포 과학공원 내 설립되는 한국기초과학연구원(IBS)에 세계적인 한국인 과학자가 모여들고 있다. 그리고 노벨 과학상 수상의 경우 순수과학과 응용과학의 연구결과를 포함하는 경향이 뚜렷해지고 있는 것도 한국인 최초 노벨 과학상 수상 가능성을 밝게 해주고 있다.실제로 2014년 노벨 물리학상은 산업과 직접 연결된 응용과학분야인 ‘청색 발광 다이오드’를 발견한 일본인 과학자 3명에게 돌아갔다. 노벨 화학상도 순수 기초연구를 지원하는 ‘초고해상도 형광현미경’을 개발한 미국 스탠퍼드대 교수와 독일 막스플랑크 연구소 연구원 등 3인에게 수상됐다.노벨 과학상 수상자를 심사할 때 순수과학과 응용과학 연구의 벽을 허문 것은 매우 중요한 의미가 있다. 노벨 과학상이 그동안 규명하지 못한 자연현상의 원리 발견을 추구하는 순수과학자가 주 대상이었다면 이제는 미래 정보화 사회 발전에 혁신적인 영향을 미친 공학적 발명가까지 확대했다는 뜻이다. 하루가 다르게 학문 간의 영역이 허물어지고 발전돼 가고 있는 융합사회에서 노벨 과학상 수상 기준의 변화는 시대적 흐름이고 바람직한 방향이다. 반도체, 디스플레이, 스마트폰, 자동차, 초고속 인터넷, 가전, 철강, 조선, 통신 등 일부 산업에서 세계 최고의 응용과학기술을 보유하고 있는 대한민국의 과학자와 발명가에게도 기회가 오고 있다. 한국인의 노벨 과학상 수상은 대한민국 과학기술자에 대한 평판도 향상과 함께 기업의 제품 품질에 대한 자부심도 한 단계 높여 줄 것이며 2015년 을미년, 한국인 최초 노벨 과학상 수상을 기대해 본다.김광선 한국기술교육대 교수·한국공학교육학회 회장

2015년 새해가 밝았다. 새해에 새로운 미래와 관련한 이야기를 하는 것도 좋겠지만, 어떤 측면에서는 2014년 전체를 한 번 회고해 보는 것도 좋을 것 같다. 정보기술(IT)분야에서 2014년 국내외에서 가장 많은 이슈를 만들어낸 기업은 어디일까. 여러 기업이 떠오를 수 있겠지만, 아마도 우버만큼 세계를 시끄럽게 만든 곳도 드물 것이다. 우리나라에서는 경찰이 얼마 전 우버의 최고경영자(CEO)를 세계 최초로 형사고발까지 했으니 전 세계적인 주목을 받게 될지도 모르겠다.그런데, 지난해 말 우버와 관련한 글로벌 뉴스에는 부정적인 것만 있는 것은 아니었다. 무려 40조원에 이르는 기업가치 평가를 인정받으면서 커다란 투자를 이끌어내기도 했는데, 이는 연초 17조원 정도의 평가를 받았던 것에 비교하면 2배 이상의 가치를 인정받은 것이다. 도대체 무엇이 미래를 내다보는 투자자로 하여금 이렇게 거액을 우버에 투자하게 하는 것일까.필자가 가장 중요하게 생각하는 근미래 트렌드는 디지털과 아날로그의 융합, 온라인과 오프라인의 경계가 허물어지는 현상이다. 사물인터넷은 이런 트렌드에 불을 지피는 역할을 하는 것이며, 클라우드 컴퓨팅이나 빅데이터 등의 기술은 이를 위한 인프라가 된다. 우버가 이렇게 높은 가치를 인정받는 이유는 우리가 이해하고 있는 불법공유택시 서비스 기업이 아니라 오프라인 인터넷 인프라를 만들고 플랫폼을 제공하는 기업으로 인정받기 때문이다.우버의 서비스를 ‘택시’라는 단어를 빼고 생각해보자. 평가자와 평가를 받는 자는 서로 명시적인 평가를 한다. 서비스를 이용한 자는 서비스 제공자의 평판을 집단적으로 관리하며, 반대로 서비스 이용자의 평가의 신뢰성과 매너도 동시에 평가받을 수 있다. 또한, 수요와 공급의 원칙에 따라 가격은 실시간으로 변화할 수 있고, 지불결제는 즉각 진행된다. 이런 오프라인상에서의 인터넷 플랫폼은 택시뿐만 아니라 어떤 형태의 서비스든 위치기반으로 서비스를 발견하고 예약하며, 서비스 이용을 하고 결과를 평가한 뒤, 지불이 깔끔하게 신뢰기반으로 이루어질 수 있도록 도와준다. 아마도 우버 말고도 앞으로 이런 신뢰기반의 IT서비스를 바탕으로 하는 새로운 오프라인 인터넷 플랫폼은 계속 등장할 것이다. 그런데, 문제는 이런 새로운 혁신 서비스들은 기존의 산업에 타격을 줄 가능성이 크다는 점이다. 정지훈 경희사이버대교수·미래학현재 우리나라에서 벌어지고 있는 우버와 관련한 일련의 사건들은 답답한 부분이 한두 가지가 아니다. 앞으로 크게 바뀔 수밖에 없는 도도한 변화와 혁신의 흐름을 외면하는 과도한 규제 위주의 법규는 결국 우리의 발목을 잡는다. 과거 실명제를 법률로 강요하다가 수많은 인터넷 동영상을 업로드하던 사용자들이 주소를 우리나라가 아닌 미국으로 바꾸는 사이버 망명을 감행하며 유튜브로 모두 이전하면서 국내의 동영상 플랫폼이 전멸하다시피 한 사건을 기억해보자. 당시 국내 기업들은 현행법을 지키느라 별다른 대책조차 낼 수 없었다. 우버 사건은 앞으로 어떻게 진행될까. 우버는 이미 법률적으로도 다양한 준비를 하고 있는 것으로 알려져 있어 법적으로도 싸울 것이고, 거기에 막강한 자금력을 동원해 적자가 나더라도 계속 서비스를 하며 서비스를 사용하고 만족하는 많은 지지자를 지속적으로 확보할 가능성이 크다.시대의 변화는 쉽게 막을 수가 없기 때문에 결국 현재 불법으로 돼 있는 법규의 상당 부분이 수년 뒤에 개정된다면 어떻게 될까. 국내에서 우버보다 더 혁신적이고도 우리나라 실정에 맞는 공유서비스를 할 수 있었던 기업이나 새로운 스타트업들은 불법 논란 때문에 적극적인 사업 확장도 하지 못한 채 모든 것이 우버의 손에 넘어가는 시나리오가 될 수도 있다. 물론 우버가 현재 국내에서 대응하고 있는 방식을 보면 해당 국가의 특수성을 전혀 고려하지 않고 지나치게 밀어붙이기로 일관하고 있다는 점에서 괘씸한 점이 없는 것은 아니다. 그러나, 세계적으로 전례가 없는 법률과 공권력을 이용한 위압으로 해결하기에는 도도한 변화와 혁신의 바람이 너무나 거센 듯하다.정지훈 경희사이버대교수·미래학

겨울철 대표적인 먹거리를 든다면 뭘까. ‘겨울의 별미’로 추억의 간식인 군고구마가 아닐까. 간식거리가 없던 시절 군고구마는 겨울철 우리의 몸과 마음을 따뜻하게 했다. 추운 겨울은 군고구마 계절이라고 할 정도로 많은 행인들의 걸음을 돌려세우곤 했다. 겨울철 서민의 간식을 책임졌던 고구마. 그러면 이 고구마를 제대로 먹으려면 어떻게 하면 좋을까.고구마는 가능한 한 껍질째 생으로 먹거나 삶아서 먹는 것이 좋다. 아무리 건강에 좋은 고구마라도 굽거나 튀기면 영양소가 소실되고 칼로리가 높아 자칫 건강을 해칠 수도 있다. 건강을 위해 하루에 필요한 칼로리 가운데 탄수화물 60%, 단백질 25%, 지방 15% 비율로 골고루 섭취해야 한다. 어느 영양소 가운데 지나치거나 적게 먹어도 몸에 부작용을 초래한다. 특히 탄수화물의 과다섭취는 당뇨 등 성인병이나 비만을 유발한다.고구마는 탄수화물 작물 가운데 껍질째 생으로 먹을 수 있는 특징이 있다. 고구마를 통째로 먹으면 우리 몸에 필요한 에너지원인 탄수화물뿐 아니라 대표적인 성인병인 암, 당뇨, 혈압을 예방하는 효과가 있다. 모든 고구마에 포함돼 있는 비타민C, E와 황색고구마의 베타카로틴, 자색고구마의 안토시아닌은 노화와 각종 질병을 일으키는 활성산소를 제거하는 항산화물질이다. 특히 고구마가 항암활성이 높은 것은 고농도의 항산화물질 덕분이다. 고구마는 섬유질 함량이 높아 다당류의 전분이 단당류로 천천히 변환돼 현미와 같이 당화지수(GI)가 낮아 당뇨환자에게도 적합한 탄수화물 식품이다. 또한 높은 함량의 섬유질 덕분으로 고구마는 변비와 대장암 예방에 효과가 탁월하다. 고구마는 칼륨(K) 농도가 높아 짠 음식으로 먹게 되는 나트륨(Na)을 몸 밖으로 배출해 혈압상승을 막아준다. 알칼리 식품인 고구마는 쌀, 육류 등에 의한 산성화된 몸을 중화시키는 작용이 있다.고구마 껍질에도 자색의 안토시아닌 등 항산화성분과 생체방어물질이 많이 포함돼 있다. 고구마 재배에 화학농약을 거의 사용하지 않아 고구마를 물로 씻어 껍질째 먹는 것이 좋다. 고구마 잎사귀와 줄기도 항산화물질이 많아 건강에 좋다. 고구마 줄기에는 칼슘, 철 등의 여러 무기물질과 면역조절과 항산화활성이 높은 클로로겐산이 다량 함유돼 있다. 잎에는 비타민 C, E가 고구마보다 많다. 우리는 고구마의 줄기를 많이 먹지만 세계 고구마 생산의 72%를 차지하는 중국은 어린잎을 채소로 애용한다. 이처럼 고구마는 버릴 것이 없이 모두 이용할 수 있다.곽상수 한국생명공학연구원 책임연구원·생명공학고구마 100g당 열량은 생고구마 111㎉, 삶은 고구마 114㎉, 군고구마 141㎉로 군고구마는 열량도 높을 뿐 아니라 껍질의 좋은 성분을 버리는 셈이다. 고구마는 익힌 후에도 비타민C는 70∼80%가 존재하지만 가능한 한 굽거나 튀기는 것은 피하는 것이 좋다. 고구마에는 아마이드 성분이 있어 장의 발효를 촉진하는데 이 때문에 배가 더부룩하고 방귀가 나올 수 있다. 고구마를 먹을 때 소화효소가 풍부한 김치와 같은 발효식품이나 소화를 돕는 펙틴이 많은 사과와 함께 먹으면 전분분해를 촉진하고 소화를 돕기 때문에 더부룩한 증세가 없고 방귀를 줄일 수 있다. 고구마는 3대 영양소 가운데 탄수화물은 풍부하지만 단백질과 지방이 부족하므로 우유, 콩 식품 등을 같이 먹으면 고구마의 부족한 영양소를 골고루 섭취할 수 있다. 생고구마나 삶은 고구마를 우유와 함께 갈면 어린이와 노인도 쉽게 먹을 수 있다. 고구마를 다른 잡곡과 함께 고구마 밥을 해 먹어도 영양에 좋다. 몸에 좋다고 고구마를 한꺼번에 많이 먹거나 고구마를 먹으면서 밥이나 빵을 함께 먹으면 탄수화물을 과다하게 섭취하게 돼 건강에 좋지 않다.최고의 건강식품으로 과학적으로 평가되고 있는 고구마이지만 과유불급처럼 한 번에 지나치게 많이 먹지 않고 제철에 나는 다른 식품과 골고루 먹는 것이 건강을 지키는 것이 될 것이다. 인구증가와 산업화에 따른 기후변화 등으로 식량문제와 고령화로 인한 성인병문제 해결에 도움이 되는 고구마에 많은 관심과 더 좋은 고구마를 개발하기 위한 연구가 필요하다.곽상수 한국생명공학연구원 책임연구원·생명공학기고·칼럼은 본지 편집방향과 다를 수도 있습니다.