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[사이언스프리즘] 단 한가지 ‘통합’만 바랐을 뿐인데
[사이언스프리즘] 단 한가지 ‘통합’만 바랐을 뿐인데
윤석열 전 대통령의 탄핵소추안이 헌법재판소에서 인용되어 대통령직에서 물러났다. 이는 한국 정치 역사에서 초유의 사건으로, 불과 8년 만에 두 명의 대통령이 탄핵을 받는 상황이 벌어진 것이다. 한국의 정치와 사회적 환경은 매우 역동적이게 변화하고 있지만, 이번 계엄과 탄핵 사건은 누구도 예상하지 못한 충격적인 결과로 평가된다. 약 3년 전 윤석열 대통령이 취임했을 당시, 필자는 한 신문의 칼럼에서 ‘새 대통령에게 바라는 단 한 가지: 통합의 정치’라는 제목으로 새 대통령에게 당부의 말을 전한 바 있다. 당시 칼럼에서는, 여소야대 국회, 자신을 지지하지 않았던 절반의 국민, 극단적 대립 상황 속에서 역대 어느 대통령보다 힘든 초반기를 보낼 것이라는 예측을 하며, 통합과 포용의 정치를 펼칠 기회를 가질 것을 강조했다. 거대 야당을 상대해야 하는 상황이 역설적으로 윤 전 대통령에게는 통합과 포용의 정치를 실현할 계기가 될 수 있었기 때문이다. 하지만 재임 동안 대통령의 행보는 기대와는 다른 방향으로 전개되었다. 인사와 정책 과정에서의 일방적 결정, 국민에게 거리감 있게 느껴지는 언행, 그리고 김건희 여사의 역할을 둘러싼 논란 등은 반복적으로 사회적 논쟁을 불러일으켰다. 이러한 문제들은 국민 사이의 양극화를 완화하기보다는 오히려 증폭시키는 결과로 이어졌고, 사회 전반에 피로감을 안겼다. 윤석열정부 초기에는 독단적인 주장이나 특정 진영의 이익에 편중된 정책이 국회 다수당인 야당의 견제를 받을 것이 자명했기 때문에 타협과 존중의 자세가 무엇보다 중요했다. 윤 전 대통령 스스로 ‘누구에게도 빚진 것이 없다’는 점을 언급하며 공정한 인사 원칙을 강조한 바 있으나, 실제 인사 과정에서는 그 원칙이 일관되게 지켜졌는지에 대해 많은 이들이 의문을 가졌다. 김건희 여사의 인사 및 국정 관여 논란도 이러한 불신을 더욱 가중시켰다. 헌법재판소의 결정문에서도 언급되었듯이, 국회의 권한 행사가 절제되지 못한 측면이 있었고, 일부는 권력 남용이나 국정 운영의 마비로 이어졌다는 지적도 가능하다. 그러나 헌재는 이러한 상황 역시 민주주의의 원리 안에서 정치적으로 해결되어야 할 문제로 보았다. 국회 다수당을 차지한 야당의 반복적인 탄핵 추진과 예산안 지연 처리 등은 분명 정치적 책임이 따르는 사안이지만, 여소야대 국면에서는 오히려 대통령과 정부가 더욱 성숙한 정치력을 발휘해야 한다는 점 또한 간과할 수 없다. 결국 국정을 책임지는 위치에 있는 행정부와 여당이 먼저 조정과 설득의 리더십을 보여야 했으며, 갈등을 조율하는 책임도 더 크게 요구된다. 그럼에도 대통령은 비상계엄령 발동이라는 과도한 대응을 시도하면서, 정치적 갈등을 해소하기보다는 긴장을 고조시켰다는 평가를 피하기 어렵다. 당시 칼럼에서 강조했듯, 대통령은 모든 국민의 대통령으로서 통합과 협치를 이끌어야 하며 초심을 잃지 않고 국민과 진심으로 소통하는 자세가 필요하다. 정책 추진에 앞서 다양한 목소리를 경청하고, 국민 정서와 괴리되지 않도록 스스로 조율하는 모습이 무엇보다 중요하다. 윤 전 대통령이 정권 교체라는 시대적 요구 속에서 선택받았다는 점을 고려할 때, 그는 뿌리 깊은 갈등과 양극화를 완화할 중요한 기회를 가진 대통령이었다. 그러나 일관된 소통의 부재와 현실과 괴리된 리더십은 국민의 기대에 부응하기 어려운 결과를 초래했다. 정신과 의사로서, 나는 갈등이 지속될수록 사회 전체의 피로감이 깊어지고, 결국 국민 개개인의 일상에도 영향을 미친다는 점을 우려하지 않을 수 없다. 이번 사태는 정치권의 문제이자, 우리 사회가 얼마나 감정적으로 고립되고 단절되어 있는지를 보여주는 상징적 사건이기도 하다. 정치는 결국 국민의 삶과 직결되는 영역이다. 갈등을 조정하고 공존을 도모하는 기능이 회복되어야 한다. 이번 탄핵이 한 개인의 실패로만 남지 않고, 한국 정치가 성찰과 개선의 기회로 삼는 전환점이 되길 바란다. 나아가 모든 국민이 극단적 진영 논리에서 조금씩 벗어나, 다양한 목소리가 공존할 수 있는 성숙한 민주사회로 나아가는 계기가 되길 기대한다. 권준수 한양대 의대 정신건강의학교실 석좌교수
2025.04.09 23:12:18
[사이언스프리즘] 권력은 언제 우리 뇌를 무기력하게 만드는가
[사이언스프리즘] 권력은 언제 우리 뇌를 무기력하게 만드는가
뇌과학자와 심리학자들이 ‘권력’을 연구하기 시작한 것은 그리 오래되지 않았다. 과학자들이 실험적으로 어떠한 대상을 연구하기 위해서는 개념의 정의가 우선되어야 하는데, 뇌과학자와 심리학자들이 정의하는 ‘권력’은 ‘다른 사람에게 실질적인 영향을 미칠 수 있는 능력’이다. 우리는 언제 다른 사람의 삶에 영향을 미치는가, 그리고 어떠한 순간에 한 사람이 또는 어떠한 집단이 더 큰 영향력을 가지게 되는가, 이러한 질문들은 모두 우리의 뇌 안에서 ‘권력’이 만들어지고 주어지는 메커니즘을 탐구한다. 정치학자나 사회학자들이 ‘권력’의 구성 요소로 규정하는 재력이나 군사력, 정치력 역시도 결국은 한 사람이 다른 사람에게 영향을 미칠 수 있는 효과적인 수단들이다. 이 수단들을 어떻게 쓰면 좋은지에 대해서는 16세기 니콜로 마키아벨리가 쓴 ‘군주론’이 자주 언급된다. 마키아벨리적 ‘권력’의 핵심에는 군사력을 기반으로 한 무력, 거짓을 이용해 상대를 속이는 기만, 감정에 흔들리지 않는 무자비함, 그리고 전략적인 폭력의 사용이 있다. 이는 이후로 수백년 동안 많은 사람이 전쟁이나 사업 현장에서 권력을 쟁취하기 위한 방법론으로 자주 인용되어 왔다. 타인을 짓밟고 올라서기 위한 수단으로써, 더 약한 자를 억압하기 위한 도구로써 ‘권력’을 정의하고 이를 통해 사회적 안정을 가져올 수 있다고 보는 이런 관점이 지금 현재에도 통용될 수 있을까? 미국 스탠퍼드대학교의 ‘대의과학연구센터(Greater Good Science Center)’의 이사장을 맡고 있는 심리학자이자 뇌과학자 대커 켈트너(Dacher Keltner) 교수는 자신의 책 ‘선한 권력의 탄생: 1%가 아닌 ‘우리 모두’를 위한 권력 사용법’에서 수십년 동안 현대과학으로 연구해 온 ‘권력’에 대한 새로운 관점을 제시한다. 우리는 삶 속 여러 순간 속에서 늘 결정을 내려야 하고, 이 과정에서 우리는 모두 다른 사람에게 영향을 미칠 수 있는 ‘권력’을 가진다는 것이다. 지금 우리가 살고 있는 사회 시스템 속에서 ‘권력’은 쟁취해야 하는 것이 아니라 모두에게 주어지는 것이고, 공동체의 최대 선을 증진시킬 때, 서로에게 공감과 나눔을 실천할 때 증폭되는 것이라고 이야기한다. 즉 ‘권력’은 ‘더 많은 사람에게 영향을 끼칠 수 있는 능력 또는 심리 상태’라고 정의되는데, 이는 지배와 핍박으로 이루어지는 것이 아니라 더 큰 선을 위해 노력할 때 만들어진다고 강조한다. 다만 문제는 ‘권력 남용’이다. ‘권력 남용’은 우리가 서로에게 미치는 영향력을 무시하고 타인에 대한 관심을 거두면서 이기적이고 근시안적인 행동을 취하게 되면서 일어나는데, 이때 우리의 뇌 자체가 변화하게 된다. 흥미로운 것은 누군가에게 ‘권력’을 부여했을 때 이를 남용하는 사람의 뇌 안에서 일어나는 변화는 ‘충동 제어’ 능력의 감소와 ‘이기성’ 및 ‘비도덕성’의 증가인 반면, 잘못된 ‘권력 남용’을 경험하는 사람의 뇌에서는 스트레스 호르몬 코티졸 분비의 급격한 증가와 ‘불안’ 및 깊은 ‘무기력증’의 발현으로 나타난다는 것이다. 켈트너 교수의 연구 중에는 ‘습득된 반사회성’에 대한 연구들이 큰 의미를 가지는데, 교통사고나 낙상 등으로 전두엽 부위에 갑작스레 외상을 입게 되면 원래 바르고 친절하던 사람이 갑자기 제 잇속만 차리는 ‘반사회적 인격 장애자’로 바뀌는 현상이다. 공감과 자아 성찰을 관장하며 다른 사람의 마음을 헤아릴 수 있게 해주는 전두엽 영역의 기능을 사고로 상실한 이들은 성희롱을 하고, 아이들에게 욕하고, 함부로 타인의 물건을 훔치고, 그러면서도 자신의 행동을 부끄러워하지 않는다. 그런데 켈트너 교수는 권력과 특권을 자각한다는 것은 이렇게 전두엽 영역에 외상을 입은 사람과 같은 결과를 가져오게 한다고 지적한다. 우리에게 주어진 영향력은 타인에게서 주어지는 것이기에 다른 사람들의 마음을 헤아리고 공감하면서 사용해야만 하는 것인데, 타인에 대해 생각을 하지 않게 되는 순간 ‘권력’은 ‘사람들로 하여금 자신의 충동적, 비도덕적 행위를 정당화하도록 만드는 것’이 된다. ‘권력 남용’의 가장 큰 폐해는 사람들을 무기력하게 만든다는 데 있다. 불합리한 ‘권력’의 남용과 오용의 결과는 사회적 빈곤, 불평등, 성과 인종, 종교에 따른 다양한 차별로 나타난다. 이를 경험하는 사람들의 뇌 안에서는 우울과 불안, 분노조절 장애가 늘어나며, 공동체의식이 결여되고, 온갖 종류의 위험에 대해 더 민감해지고, 스트레스 호르몬의 과분비가 일어난다. 또한 우리의 뇌가 합리적인 의사 결정을 하고 밝고 희망찬 미래를 꿈꿀 수 있는 뇌의 능력을 마비시킨다. 그래서 ‘권력 남용’은 어떠한 경우에도 막아야만 하는 것이다. 우리는 우리 모두 한 사람 한 사람이 ‘권력’을 지니고 있는 주체라는 것을 잊어서는 안 된다. ‘권력 남용’의 불합리로 생겨난 무기력감을 이겨내고 ‘권력’의 본질은 ‘타인에게 선한 영향력을 발휘할 수 있는 힘’이라는 것을 기억하자. 장동선 궁금한뇌연구소 대표
2025.04.02 23:11:21
[사이언스프리즘] 빙산의 일각
[사이언스프리즘] 빙산의 일각
2022년 말 챗지피티(ChatGPT)가 대성공을 거두자, 잠시 주춤했던 인공지능에 대한 관심이 다시 커졌다. 중국은 딥시크(DeepSeek)라는 인공지능을 출시하여 세상을 놀라게 했고, 유럽연합도 500억유로의 인공지능 투자 계획을 발표했다. 이런 시기이니, 한국 역시 대규모 인공지능 투자를 시작해야 한다는 의견이 나올 법도 하다. 그렇다면, 우리는 어디에서 출발해야 하는 것일까? 중요한 사실은 산업 발전은 수년간 수조원 수준으로 집행되는 정부 투자만으로는 성공할 수 없다는 것이다. 산업은 지난 수십년간 의무교육을 받은 노동자, 국가의 법과 문화, 사회에 누적된 다양한 인프라를 바탕으로 발전한다. 정부의 투자는 그 위에서 이루어지는 단기적인 행동일 뿐이다. 챗지피티의 성공을 살펴보면 투자 주변 환경의 중요성을 알 수 있다. 인공지능 학습은 정확도 높은 데이터를 사람이 직접 만들 수 없을 정도로 많이 요구한다. 이로 인해 인터넷 내의 자료를 적당히 가공하여 대량의 학습 데이터를 만드는 방식이 일반적이다. 여기서 미국의 장점이 하나 드러난다. 자유로운 인터넷이다. 미국의 인터넷 환경은 중국과 같은 검열이 없으며, 한국이나 일본과 같이 대형 포털을 중심으로 성장하지도 않았다. 덕분에 미국 인터넷의 인기 글은 정확하고 유용할 가능성이 높다. 데이터 선별 비용이 낮아지는 것이다. 대표적인 예가 프로그래밍 분야이다. 미국에는 깃허브(GitHub), 스택오버플로(StackOverflow) 등 프로그래머들이 모이는 웹사이트가 있다. 개발자들은 자유롭게 질문과 답변을 나누다가 유용한 질문과 답변에는 추천을 누른다. 상업성으로 인한 왜곡이 적기 때문에, 추천이 높은 글을 취하여 학습에 사용하면 인공지능의 프로그래밍 능력은 향상된다. 챗지피티가 출시되자마자 유달리 프로그래밍 답변을 잘한 이유 중 하나일 것이다. 일반인에게는 프로그래밍이 어렵지만, 정작 인터넷에는 보고 배울 만한 고수들의 글이 넘쳐나는 것이다. 실제로 한국의 개발자들도 영어 잘하는 개발자가 정보 취득에 유리하다는 이야기를 하곤 했다. 개개인과 사회의 모험심과 창의성도 중요하다. 2010년 초 인공지능의 선두주자는 IBM이었다. 구글은 캐나다의 대학에서 IBM과는 전혀 다른 방식의 인공지능을 개발했음을 파악하고, 캐나다 인력을 영입하여 인공지능 조직을 꾸렸다. 구글 인공지능은 압도적 성능을 보여주며 IBM으로부터 인공지능 왕관을 빼앗았다. 그리고 구글의 투자 덕분에 현재 챗지피티 등 대화형 인공지능의 핵심 구조인 트랜스포머(Transformer)가 개발된다. 오픈AI는 트랜스포머 구조를 활용해 구글보다 300배 이상 거대한 인공지능을 만들고자 하였으나, 자금 부족으로 어려움을 겪었다. 이 상황에 마이크로소프트가 무려 1.4조원에 가까운 금액을 오픈AI에 투자한 것이다. 덕분에 인공지능 왕관은 마이크로소프트가 탈환했다. 대규모 자본 투자는 성공을 위한 거대한 빙산의 일각일 뿐이다. 거대 포털의 영향력이 적은 인터넷은 2000년대 초반 구글이 창립된 뒤 자라나기 시작했고, 혁신의 시발점이었던 새로운 인공지능은 캐나다의 한 연구팀에서 싹텄다. 마이크로소프트는 미국 내의 인터넷 및 인공지능 개발환경과, 오픈AI 사내의 인재를 믿기에 큰돈을 투자할 수 있었을 것이다. 이런 요소들은 1.5조원의 돈을 초라하게 보이게 할 정도로 귀중한 국가의 문화이자 자산이다. 인공지능은 세계 패권 다툼에 영향을 끼치는 중요한 기술이다. 하지만, 이를 따라잡기 위해 빙산의 일각만을 보고 섣불리 K인공지능, K엔비디아 등을 단기 투자를 통해 이루려고 해서는 안 된다. 물 아래 가려진 90% 부분이 없으면, 우리가 만든 작은 얼음 조각은 유빙이 되어 사라지게 된다. 차분히 그들의 성공 비결을 공부해야 한다. 그 뒤에는 우리가 가진 인력과 국가 기간 산업의 장단점을 분석하여 그 위에 우리만의 인공지능 일각을 세워야 한다. 그렇게 함으로써, 우리는 외풍에 휩쓸려가는 연약한 산업 대신 다음 100년을 책임질 든든한 신산업을 얻을 수 있을 것이다. 정인성 작가
2025.03.27 09:36:50
[사이언스프리즘] 세균이 나일론 만드는 합성생물학 시대
[사이언스프리즘] 세균이 나일론 만드는 합성생물학 시대
2025년 3월17일 과학계에 흥미로운 소식이 들려왔다. 세균이 만든 ‘나일론’이 등장한 것이다. 석유를 이용하지 않고, 유전공학을 통해 설계된 박테리아가 새로운 형태의 플라스틱을 만들어냈다. 기존 나일론보다 더 강하고 유연하며, 무엇보다 생물기반 소재라는 점에서 기후위기 시대의 대안으로 주목받는다. ‘네이처 케미컬 바이올로지’에 발표된 이 연구는 단순한 기술적 진보를 넘어서 ‘합성생물학’이라는 거대한 흐름의 최전선을 보여준다. 세균이 공장이 되고 DNA가 코드가 되는 시대다. 우리는 이제 생명체를 자연의 산물이 아닌, 인간이 설계하고 조작한 결과물로 바라보는 전환점에 서 있다. 합성생물학은 유전자 일부를 고치는 차원을 뛰어넘어 아예 생명체 자체를 설계하고 새롭게 조립하는 과학이다. 마치 컴퓨터 프로그램을 만들듯 생명의 언어를 디자인한다. 갑작스러운 발상이 아니다. 이미 2010년 미국의 생물학자 크레이그 벤터는 세상에 없던 생명체를 실험실에서 만들어냈다. 그는 미생물의 DNA를 완전히 인공적으로 합성하고 이를 껍질만 남긴 박테리아 세포에 주입해 새로운 생명체를 창조했다. 이 생명체는 JCVI-syn1.0이라는 이름으로 기록되었고 “인류 최초의 합성 생명체 신시아”로 불린다. 비록 단순한 세포지만 그것은 분명히 사람이 만든 유전자로 작동하는 생명이다. 이 역사적 순간에 어떤 이들은 흥분했고 또 어떤 이들은 불안했다. 생명이라는 본질을 손에 쥐게 된 인간이 앞으로 어떤 선택을 할 것인가에 대한 질문은 단순히 과학의 영역을 벗어나 철학과 윤리, 사회 전반에 걸친 논의로 확장됐다. 메리 셸리가 200년 전 발표한 ‘프랑켄슈타인’은 여전히 유효하다. 인간이 생명을 창조할 수 있을까 하는 질문은 이미 실현 가능성이 되었고 이제는 ‘그 생명을 어떻게 다룰 것인가’라는 두 번째 질문이 남았다. 오늘날 합성생물학은 이미 다양한 분야에서 현실적인 응용으로 이어지고 있다. 환경 분야에서는 이산화탄소를 흡수하고 산소를 내뿜는 인공 광합성 미생물이 개발되고 있고, 플라스틱 쓰레기를 분해하는 세균도 상용화를 앞두고 있다. 해양 유출 사고에 대응하기 위한 기름 분해 박테리아는 사고 피해를 줄이는 데 실질적인 도움을 줄 수 있다. 특히 식량 문제는 합성생물학이 가장 시급하게 개입해야 할 영역이다. 현재 지구 인구는 80억을 넘어섰고, 기후변화와 전쟁, 농지 감소 등으로 식량 생산은 점점 더 불안정해지고 있다. 식량 분야에서의 혁신은 기후변화와 식량 불균형 그리고 영양 부족이라는 세 가지 문제를 동시에 풀 수 있는 열쇠다. 실제로 세계 여러 스타트업은 이미 합성 효모를 이용해 계란 단백질을 만들고 있으며, 우유의 주요 성분을 소 없이 재현하는 기술도 상용화를 눈앞에 두고 있다. 이는 단지 동물 윤리나 비건 식단을 위한 기술이 아니다. 의료 분야의 발전도 눈부시다. 특정 암세포만을 인식해 약물을 전달하는 스마트 박테리아, 장내 미생물을 조작해 면역력을 높이는 치료법, 희귀 유전질환에 맞춤 설계된 유전자 치료제 등은 질병 치료의 패러다임을 바꾸고 있다. 인간 수명이 길어짐에 따라 더욱 중요해진 건강한 노화, 즉 웰에이징(Well-aging) 분야에서도 합성생물학은 핵심 기술로 부상하고 있다. 합성생물학은 더 이상 먼 미래의 이야기가 아니다. 세균이 나일론을 만들고, 미생물이 식탁에 오르는 시대. 이제 우리가 선택해야 할 것은 단지 기술의 발전이 아니라, 그 기술이 만들어갈 세상의 방향이다. 합성생물학은 생명이라는 오케스트라의 지휘자다. 우리가 이 새로운 지휘자에게 어떤 악보를 건네줄지에 따라 미래의 멜로디는 달라질 것이다. 잘만 활용하면 인류가 직면한 기후위기, 식량 부족, 건강한 수명 연장 문제에 대한 해법을 제시할 수 있다. 그러나 반대로 생태계의 균형을 무너뜨리거나, 생물학적 무기로 악용될 가능성 또한 배제할 수 없다. 따라서 지금 우리에게 필요한 것은 기술 그 자체가 아니라, 그 기술을 어떻게 받아들이고 활용할 것인지에 대한 전략과 철학이다. 이정모 전 국립과천과학관장
2025.03.19 23:08:46
[사이언스프리즘] X염색체가 힙한 시대
[사이언스프리즘] X염색체가 힙한 시대
봉준호 감독 영화 ‘미키 17’을 끌고 가는 장치는 인간 복제 프린터다. 미키 반스라는 작중 인물의 생체 정보를 외부저장장치에 보관해 놓고, 미키를 복제하고 싶으면 프린터의 카피 버튼을 누르면 된다. 종이 복사기에서 인쇄된 종이가 나오듯이, 바이오 프린터에서 인간 미키가 복제되어 나온다. 그렇게 미키는 계속 복제되고, 미키 1부터 18까지를 만들어낸다. 미키에게는 여친 나샤가 있다. 영화 속에서 나샤는 어느 순간 똑같이 생긴 미키 둘과 마주한다. 미키 17이 죽은 줄 알고 미키 18을 식민 행성 본부 측이 만들어냈기 때문이다. 나샤가 어느 쪽 미키를 선택할 것인가, 영화를 보던 나는 궁금했다. 미키 17과 미키 18은 성격이 다르다. 자기반성적인 캐릭터와 외향적인 캐릭터로 구분된다. 나는 한 사람을 고를 줄 알았으나, 영화 속 흑인 여성 나샤는 두 남자를 모두 갖고 싶다고 말했다. 그리고는 침대에서 두 남자와 뒹구는 장면을 보여준다. 나의 상상을 뛰어넘는 장면을 봉준호 감독이 만들었으나, 그렇다고 내가 놀란 건 아니다. 21세기 중반을 향해 가는 시점을 살고 있기 때문이다. 요즘은 감독들이 이런 식으로 표현하는구나, 하는 생각만 했다. ‘이런 식’이라는 건 여성 시선으로 세상을 바라보기다. 여성의 욕망을 억누르지 않고 풀어놓으며, 그들이 가진 여성성이 발휘되면 그게 세상을 또 어떻게 바꾸나 해서 흥미롭게 지켜보는 거라고 말할 수 있다. 영화 끝 장면에서 여성인 나샤가 식민지 행성 니플하임의 새로운 리더로 선출된다는 설정도 같은 맥락에서다. 영화는 복제인간 미키 17의 이름이 ‘미키 반스’로 바뀌며, 인간성을 회복하는 거로 막을 내린다. 미키 반스는 불사 인간이라는 운명에서 벗어나, 필멸의 인간으로 돌아온다. 죽음을 피할 수 없는 인간 미키는 시간이 지나면 죽음을 맞을 것이다. 그 시점은 여친 나샤보다 빠를 확률이 매우 높다. 지구촌 고령 인구를 보면 남자 인구는 적고, 여자 인구가 압도적이기 때문이다. 85세 이상 한국인 인구의 성별을 보면 여자 100명에 남자는 38명이다. 100세 통계를 보면 말할 것도 없다. 할머니들만 보이고 할아버지들은 눈에 안 보인다. 일반인은 이 현상을 당연하게 받아들이나, 과학자는 익숙한 걸 낯설게 바라보기를 잘하는 사람들이다. 그리고 거기에서 좋은 과학적인 질문을 발견해 왔다. 여성은 왜 오래 사는가라는 질문을 발견한 과학자들은 X염색체에서 많은 답을 발견해 왔다. 지난 5일 과학학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 나온 논문이 한 예다. 암컷 쥐 뇌의 해마에 있는 세포에 있는, 침묵하던 X염색체가 나이가 들면서 활성화했다는 내용이다. 미국 캘리포니아 대학교 샌프란시스코 캠퍼스의 신경학자들이 한 연구다. 알다시피 여자는 X염색체 두 개를 갖고 있고, 남자는 X염색체를 한 개 갖고 있다. 여자의 성염색체 쌍은 XX이고, 남자의 성염색체는 XY다. X염색체는 길고, Y염색체 길이는 짧다. 그런 눈에 띄는 특징이 있어, 120년 전인 1905년 미국 여성 생물학자 네티 스티븐스가 Y염색체를 발견할 수 있었다. X염색체는 길다 보니 유전 정보를 Y염색체보다 훨씬 많이 갖고 있다. 여자는 X염색체가 두 개 있으니, 한 개만 가진 남자에 비해 유리하다. 많은 무기를 갖고 있다. 문제가 있는 유전자 돌연변이가 있어 잘 작동하지 않는 경우에, 다른 쪽 X염색체에 있는 멀쩡한 유전자를 갖다 쓸 수 있다. “여성은 남성보다 오래 산다. 여성은 면역계가 더 강력하다. 여성은 발달 장애 가능성이 작고, 세상을 더 다양한 색채로 볼 수 있으며, 대체로 암을 더 잘 극복한다. 여성은 그야말로 생의 모든 단계에서 남자보다 강하다.”(‘우리의 더 나은 반쪽’, 샤론 모알렘 지음), 가령, 암에 여성이 더 강한 건 종양 억제유전자 6개를 X염색체(EXITS)에 더 갖고 있기 때문이라고 한다. 남성 호르몬 테스토스테론은 젊어서 번식할 때는 공격성과 근육질을 자랑함으로써 도움이 되나, 노화 단계에서는 별 도움이 안 된다. 되레 건강을 해칠 수 있다. 또 우리 집고양이 암컷 모찌가 노란색, 검은색, 흰색이라는 예쁜 삼색 털을 가진 것도 털색 결정하는 유전자가 X염색체에 있고, 또 ‘X염색체 침묵’이라는 현상이 작동하기 때문이다. 한 마디로 여자가 더 힙한 시대다. 여자의 역량이 인류 사회에서 더 많이 발휘되어 양성 모두에 도움이 되는 세상으로 가길 기대한다. 20세기형 마초는 더 이상 매력적이지 않다. 최준석 과학저널리스트
2025.03.12 23:24:45
[사이언스프리즘] 딥시크의 충격과 인재육성정책
[사이언스프리즘] 딥시크의 충격과 인재육성정책
중국의 생성형 인공지능(AI) 모델인 딥시크(DeepSeek)는 거대언어모델 개발에 드는 막대한 비용과 시간을 획기적으로 줄이며 전 세계를 놀라게 했다. 기존에는 생성형 AI가 설계부터 훈련까지 막대한 자본과 데이터가 필요한 산업으로 인식되었지만, 딥시크는 단 2개월 만에 기존 AI 대비 20분의 1 수준의 비용으로 유사한 성능을 내는 모델을 개발했다. 그러나 필자가 주목한 것은 기술력 그 자체보다, 이 혁신을 이끈 주역이 40세의 젊은 창업자와 30세의 젊은 여성 개발자라는 점이었다. 중국의 과학기술 발전은 결국 젊은 인재들의 역량을 극대화한 결과물이다. 중국은 덩샤오핑 시대부터 과학기술 현대화를 강조하며 꾸준히 발전해 왔다. 대표적인 정책인 ‘백천만인재(百千萬人才)프로그램’은 1996년 시작되어 약 30년간 지속되며 국가 차원에서 우수한 과학기술 인재를 양성해 왔다. 특히 시진핑 주석은 AI, 5G, 양자컴퓨터, 빅데이터 등 첨단기술 분야의 인재 육성을 더욱 강화하며, 글로벌 기술 경쟁에서 중국이 선도적인 위치를 차지하도록 만들었다. 이처럼 정부의 전폭적인 지원 속에서 중국의 젊은 연구자들은 안정적인 환경에서 창의적인 연구에 도전할 수 있었고, 그 결과 과학기술 분야에서 눈부신 성과를 이루어 냈다. 결국, 국가 경쟁력의 핵심은 인재 양성에 있다. 그렇다면 우리나라는 어떠한가? 정부는 과학계 카르텔을 없앤다는 명목으로 2024년도 과학기술 분야 예산을 대폭 삭감하려 했고, 일부 연구실에서는 기존 연구비의 80%까지 줄어드는 상황이 발생했다. 이로 인해 많은 연구실이 정상적인 운영을 할 수 없게 되었고, 젊은 연구자들은 일자리를 잃거나 연구를 중단해야 했다. 그러나 이런 문제는 과학계만의 일이 아니다. 의과대학 정원 증원 논란 역시 같은 맥락에 있다. 원인이 무엇이든, 열심히 공부하고 경험을 쌓아야 할 국가의 인재들이 소중한 시간을 허비한 채 1년 이상 휴학을 하거나 공백기를 보내고 있다. 그 이면에는 의대 정원 증원 정책으로 인해 학문적 다양성을 고려해야 할 젊은 인재들이 의료계로 몰리며 과학기술계를 떠나고 있는 현실이 있다. 과학기술을 연구해야 할 우수한 학생들이 다시금 의대 입학을 목표로 N수 생활을 시작했고, 초등 1학년부터 의대 입시를 목표로 공부하는 ‘7세 고시’라는 기형적인 현상까지 등장했다. 이는 단순히 의료계 문제를 넘어, 국가 전체의 인재 배분과 미래 산업 경쟁력에도 심각한 영향을 미치는 문제다. 더욱이 전 세계가 부러워하던 높은 수준의 한국 의료는 한순간의 정책 변화로 인해 심각한 위기에 처했다. 필수의료를 살리기 위한 정책이 오히려 필수의료를 위축시키고 있으며, 잘 운영되던 응급실조차 제 기능을 잃어 응급환자들이 병원을 전전하는 현실이 벌어지고 있다. 얼마 전 발표된 통계에 따르면, 의료대란 6개월 동안 초과 사망자가 3136명에 달했다. 정상적인 상황이었다면 치료받았을 환자들이 정책 혼란 속에서 생명을 잃은 것이다. 이러한 문제는 결국 인재 육성의 중요성을 간과한 결과다. 중국이 적극적인 지원을 통해 과학기술 인재를 키우며 기술 패권을 쥐려 하는 동안 우리는 오히려 다양한 분야에서 성장할 기회를 놓치고 있다. 글로벌 경쟁에서 살아남기 위해서는 의료계뿐만 아니라 과학기술, 공학, 인공지능 등 여러 분야에서 인재를 양성하고 지원하는 정책이 필요하다. 그러나 현재 우리나라는 인재를 육성할 대상이 아니라 기득권으로 간주하며 배척하는 방향으로 가고 있다. 과학기술 경쟁이 치열해지는 국제사회에서 인재 유출과 학문적 다양성 저하라는 위기를 맞고 있으며, 이러한 상황이 지속된다면 한국의 경쟁력은 더욱 약화될 것이다. 지금이라도 우리나라의 젊은 인재들이 역량을 마음껏 펼칠 수 있는 환경을 조성해야 한다. 중국처럼 국가 차원에서 적극적으로 인재를 양성하고, 그들이 과학기술 발전에 기여할 수 있도록 정책적으로 뒷받침해야 한다. 미래 대한민국이 세계 기술 경쟁에서 살아남으려면 능력 있는 학생들이 과학계로 진출하여 혁신을 주도할 수 있도록 장기적인 인재 육성 정책이 필요하다. 인재 육성이 곧 국가의 미래이며, 이를 위한 정책적 지원이 지금 당장 필요하다. 권준수 한양대 의대 정신건강의학교실 석좌교수
2025.03.05 23:17:05
[사이언스프리즘] 반도체를 아시나요
[사이언스프리즘] 반도체를 아시나요
반도체라는 단어는 이미 일상생활 속의 단어가 되었다. 현대인의 필수품인 스마트폰과 노트북 컴퓨터에는 수십 개의 반도체가 탑재되어 있으며, 대한민국이 영위하는 산업 중 가장 부가가치가 큰 산업은 반도체 산업이기 때문이다. 최근 반도체는 강대국 사이 패권 다툼의 중심이 되기까지 하였다. 그런데, 이런 중요성에 공감하여 반도체를 공부하기 위해 반도체라는 단어를 검색하면 ‘전기가 흐르는 물질인 도체와 전기가 흐르지 않는 물질인 부도체의 중간 성질을 띠는 물질’이라는 다소 뜬금없는 설명이 등장한다. 이 설명은 전자제품 속 전지전능한 반도체의 모습과 전혀 일치하지 않을 뿐만 아니라, 설명을 제대로 이해하기 위해서는 어마어마한 물리학 지식이 필요하다. 이로 인해 많은 사람이 반도체 공부에 어려움을 느끼게 된다. 대체 반도체라는 단어는 무엇일까? 과거의 전자공학자들은 0과 1이라는 신호를 제어할 수 있는 소자를 수만 개 조합하면, 컴퓨터라는 기적의 전자제품을 만들 수 있음을 알고 있었다. 그래서 학자들은 작고 빠르면서도, 전력 소모는 낮고, 제조 비용도 낮은 신호 제어 소자를 지속적으로 찾아다녔다. 개별 소자가 저전력 고성능이라면, 이를 조합하여 만드는 완제품 컴퓨터 역시 저전력 고성능이 될 것이기 때문이다. 학자들은 그 답을 반도체 물질에서 찾았다. 종류가 다른 두 반도체 물질을 접합한 뒤, 전원을 연결하면 저전력 고성능 신호 제어 소자를 제조할 수 있음을 알게 되었다. 이것이 바로 노벨상 수상에 빛나는 제품이자, 수많은 매체에서 역사상 가장 위대한 발명품 중 하나로 자주 거론되는 트랜지스터이다. 트랜지스터가 발명되자, 세계 전자산업은 크게 발전하기 시작한다. 반도체와 전자산업의 관계도 여기서 시작된다. 전자산업이 원하는 소자의 핵심 재료였던 것이다. 트랜지스터 발명 이후, 또 한 번의 혁신이 일어난다. 기존 트랜지스터는 반도체 물질 덩어리를 가공해서 만드는 것이었는데, 이런 방법 대신 작은 트랜지스터들을 반도체 물질 표면에 새기는 방식으로 만들자는 아이디어가 등장하게 된다. 실리콘이라는 물질은 조금의 가공만으로 반도체 물질로 바꿀 수 있으니, 실리콘 표면을 반도체 물질로 바꾼 뒤 표면에 매우 작은 트랜지스터를 새기자는 것이다. 이것이 바로 모스펫(MOSFET)이다. 이 발명 덕분에 기존에 기판에 트랜지스터를 하나씩 납땜하여 만들어지던 전자제품들이 조그만 실리콘 조각으로 변화하게 된다. 그리고 모스펫을 집적하여 만든 전자제품은 회로를 매우 작은 면적에 모았다는 의미로, 집적회로(IC)란 이름을 얻게 된다. 그리고 시간이 지나, 집적회로가 반도체라는 단어를 차지해 버리게 되었을 뿐이다. 이 사실을 잘 이해하고 있을 한국의 대표 기업인 삼성전자 역시, 집적회로 사업을 ‘반도체 사업’이라고 지칭하고 있음을 알 수 있다. 위 사실들을 살펴보면, 우리에게 물리학적 의미의 반도체는 단어는 그다지 중요하지 않음을 알 수 있다. 반도체 산업은 0과 1을 제어하는 소자를 매해 작게 만들어 낼 수 있기에 중요한 것이다. 만약 반도체 물질 없이 0과 1을 제어하는 소자를 작고 값싸게 제조할 수 있다면, 집적회로라는 단어와 반도체라는 단어는 분리될 것이다. 결국 집적회로의 중요성을 공부해야 하는데 집적회로가 반도체라는 이름으로도 불리니 배워야 할 대상의 혼동이 발생한 것이다. 반도체 물질은 물리학을 배워야 이해할 수 있지만, ‘매해 원가를 절감하면서도 성능을 높일 수 있는 전자 소자’가 경제안보적으로 가지는 의의를 이해하고 논의하기 위해서는 그 정도의 과학 지식은 요구하지 않는다. 때로는 돌아가는 것이 지름길인 경우가 있다. 반도체라는 용어를 빠르게 이해하기 위해 사전적 정의에서 출발하게 되면 우리가 정말 원하는 반도체의 특징, 반도체의 외교안보적 가치 등을 이해할 수 없다. 반면, 조금 과거로 돌아가 반도체라는 용어가 변화해 온 역사를 살펴보면 되레 산업의 전체 그림을 이해하기 쉬워진다. 기술 용어가 범람하고, 세계 패권이 크게 변하는 이때일수록, 천천히 멀리 돌아가는 우직지계를 사용해야 할 시기일 것이다. 정인성 작가
2025.02.26 23:22:07
[사이언스프리즘] 뇌는 상실의 슬픔을 어떻게 극복할까
[사이언스프리즘] 뇌는 상실의 슬픔을 어떻게 극복할까
지난 몇 주 동안 이어진 슬픈 소식들의 연속은 때때로 일상을 제대로 이어가기 어렵다고 느낄 정도로 아프고 고통스러웠다. 참사로 가족과 친구들을 잃은 지인들의 이야기에 함께 눈물 흘리다가, 결코 일어나서는 안 될 한 초등학교 아이의 안타까운 죽음으로 망연자실해 있던 도중에, 며칠 있다가 만나기로 했던 가까운 이의 갑작스러운 죽음 소식까지 듣게 되니 뇌에 안개가 낀 것처럼 그저 멍한 상태로 한 주를 보냈다. 뇌는 상실의 슬픔을 어떻게 경험할까? 가까운 이를 잃는 경험은 뇌에 큰 변화를 일으킨다. 단기적으로 상실의 소식을 접했을 때 뇌는 우리 스스로가 자각할 수 있는 것보다 훨씬 크게 반응한다. 뇌는 가까운 이의 죽음을 매우 큰 생존에 대한 위협으로 여기는데 편도체는 과활성화 상태에 들어가 두려움과 불안 같은 부정적인 감정들이 압도하게 되고, 동시에 위협 신호에 반응하는 다른 뇌 영역들은 연쇄반응을 일으켜 시상하부에서 뇌하수체를 거쳐 부신피질에까지 신호가 차례로 전달되며 다량의 스트레스 호르몬이 분비된다. 하지만 전전두엽과 대상피질의 활동은 억제되는데 이는 일시적으로 생각하기가 어려워지고 판단력이 흐려지는 멍한 ‘브레인 포그’ 상태를 만들어 내기도 한다. 장기적으로는 뇌 안에 형성되어 있는 많은 회로가 긴급하게 재구성되고 그 과정에서 정상 상태처럼 작동하지 않는 뇌의 여러 영역이 생겨나 트라우마로 나타나기도 한다. 내가 좋아하고 아끼는 사람을 보거나 만날 때, 뇌 안에서는 보상 회로가 작동한다. 그 사람을 보기만 해도, 목소리만 들어도 기분이 좋아졌던 이유는 뇌의 측좌핵에서 이 자극에 반응해 도파민을 분비하고 뇌는 이를 매우 긍정적인 보상으로 여겼기 때문이다. 그런데 이렇게 좋아하고 사랑하던 이가 죽으면, 뇌는 이 사실을 처음에는 제대로 인정하지 못하고 그 사람과 관련된 신호들을 계속 찾는다. 마치 중독 클리닉에 갇혀 있는 환자들이 자신의 중독 대상을 갈구하듯이 고통스러운 상태에서 나에게 크나큰 기쁨을 주던 사람의 얼굴을 보고 싶어 하고 목소리를 듣고 싶어 하는 것이다. 그런데 실제로 남은 사진을 보거나 목소리를 듣게 되면 이 자극은 보상회로를 작동시키는 것이 아니라 편도체를 과활성화시키면서 슬픔과 분노, 불안 등 부정적인 감정이 압도하게 된다. 죽은 사람을 계속 보고 싶어 하면서도 동시에 죽은 사람과 관련된 소식을 듣기만 해도 가슴이 미어지는 것처럼 아프면서 슬프고 화가 나게 되는 것이다. 조금 시간이 지나면, 생각과 판단을 하는 전두엽의 기능이 돌아오면서 멍한 상태에서 깨어나기는 하는데 반대로 특정 생각에 지나치게 몰입해서 “만약 내가 다르게 행동했더라면…”이라는 가정을 끝없이 돌리면서 그 생각을 멈추기 힘든 상태가 되기도 한다. 이렇게 극심한 스트레스 상태에서 감정과 생각의 과활성화 상태를 경험하는 시간이 계속 흐르게 되면 어느 순간 뇌는 그 어떤 감정도, 생각도 활성화할 힘이 남지 않게 되면서 극심한 우울과 무기력 상태에 빠지는 것이다. 상실의 아픔과 슬픔에서는 어떻게 빠져나올 수 있을까? 뇌가 끊어진 연결을 극복하고 새로운 연결을 만들어야 하고, 감정들을 정상적인 상태에서 제대로 느낄 수 있어야 한다. 다르게 말하면, 식음을 전폐하고 고립된 상황에서만 있는 것이 아니라 뇌가 사람들을 만나고 새로운 경험을 할 수 있도록 도와야 하고, 슬픔은 온전히 간직하되 부정적인 감정에만 압도되어 있는 것이 아니라, 뇌가 다양한 감정들을 경험할 수 있게 해줘야 하는 것이다. 내가 웃어도 되나? 일상생활을 그냥 유지하는 것이 잘못된 것 아닌가? 상실의 아픔을 경험한 직후에는 이러한 생각들을 당연히 하게 되지만, 이러한 종류의 죄책감을 가지는 것은 오히려 좋지 않다. 애도의 방식은 여러 가지가 있다. 그중에서도 가장 오래된 방법은 노래하고 춤추는 것이다. 독일어에서 ‘노래’를 뜻하는 Lied의 어원은 ‘비통함’을 뜻하는 Leid와 같다. 영어에서 ‘춤’을 의미하는 Dance나 독일어 Tanz의 어원은 12세기 프랑켄 지방의 말 ‘Dintje’에서 나왔다고 하는데 ‘떨다, 떨리다’를 의미한다. 노래나 춤은 모두 슬프고, 비통하고, 떨리는 마음을 극복하는 데서 시작했고, 어찌 보면 가장 슬프고 비통한 순간 노래하고 춤추는 것은 자연스러운 것이다. 노래하고 춤추는 순간, 뇌는 타인과 연결감을 느끼며 새로운 회복의 연결 회로를 만들 수 있고, 잠시라도 일상 속에서 웃고 떠들 수 있을 때 우리는 슬픔의 감정을 온전히 느낄 수 있는 기반을 확보하는 것이다. 침묵과 근엄함만이 애도의 유일한 방식은 아니다. 오히려 모두에게 이러한 방식을 강요한다면 우리의 뇌는 회복이 더 어려울 수 있다. 노래하는 이는 노래할 수 있어야 하고, 춤추는 이는 춤출 수 있어야 한다. 마음은 슬프더라도 우리는 때때로 웃을 수 있어야 하고, 일상을 묵묵히 살아간다는 것은 비난받을 일이 아니라 위대한 일이다. 우리가 아픔 속에서도 다시 일어서기 위해서 꼭 필요한 일이다. 떠난 이를 위해서라도 더 나은 삶을 꼭 살아갈 수 있기를. 더 나은 세상을 만들 수 있기를. 장동선 궁금한뇌연구소 대표
2025.02.19 23:09:23
[사이언스프리즘] 창백한 푸른 점
[사이언스프리즘] 창백한 푸른 점
딱 35년 전 일이다. 1990년 2월13일, 미국항공우주국(NASA·나사)의 보이저 1호가 태양계를 탐사하는 임무를 마무리하고 태양계를 벗어나는 순간이었다. 목성, 토성, 천왕성과 해왕성의 근접 촬영을 마쳤기에 더 이상 행성들을 촬영할 필요가 없었지만 칼 세이건은 한 가지 제안을 한다. “보이저 1호로 하여금 태양계를 떠나기 전에 지구를 마지막으로 찍게 하자.” 보이저 1호는 태양으로부터 61억㎞ 떨어진 곳에서 지구를 향해 카메라를 돌렸다. 태양빛이 렌즈에 산란되며, 지구는 빛줄기 사이의 0.12픽셀의 작은 점으로 찍혔다. 칼 세이건은 그 희미한 점을 ‘창백한 푸른 점’이라고 불렀다. 세이건은 사진을 보며 인간의 오만과 권력의 덧없음을 이렇게 경고했다. “이것이 우리가 사는 집이다. 우리가 사랑했던 모든 사람, 모든 역사의 주인공들이 이 작은 점 위에서 살아왔다. 우리의 분쟁과 이념, 전쟁과 증오가 모두 이 작은 무대 위에서 벌어졌다.” 우리는 여전히 35년 전 그날과 똑같이 창백한 푸른 점 위에 서 있다. 하지만 이 작은 점에서도 한 점에 불과한 대한민국에서 일어나는 모습을 돌아보면 세이건의 경고는 더 크게 들려야 한다. 지난해 12월3일 한국 시민들은 불법 계엄 사태라는 상상하지 못할 위기를 경험했기 때문이다. 헌법을 수호하겠다고 취임 선서를 한 권력자가 헌법에 반하는 계엄을 선포했고, 국회와 선거관리위원회를 점거하여 법치를 무너뜨리려 했다. 현대 정치사에서 씻기 힘든 민주주의의 후퇴로 기록될 수밖에 없다. 윤석열 대통령은 법의 심판을 기다리고 있지만, 극우 세력과 여권 정치인들은 여전히 그를 지지하며 과거 독재의 잔재에 기대려는 시도를 멈추지 않고 있다. 법원을 점거하고 파괴하더니 인권위원회를 장악하고 또 헌법재판소를 불태우겠다고 공공연히 이야기한다. 그들은 공포와 혐오를 조장하며 정치적 기반을 유지하려 한다. 민주주의 미래보다는 눈앞의 권력을 지키는 데 급급한 그들의 행동은 우리 사회의 분열과 퇴보를 초래할 뿐이다. 여기에는 무책임한 언론의 보도 행태가 큰 몫을 하고 있다고 본다. 많은 언론이 공정과 균형이라는 명분으로 스스로 민주주의의 적들의 스피커 역할을 하고 있다. “지금 한국은 겨울이야”라는 주장과 “지금 한국은 여름이야”라는 상반된 주장이 있을 때 두 주장을 공평하게 보도하는 게 맞을까? 그건 지구가 평평하다거나 지구가 우주의 중심이라는 주장을 학교에서도 가르치자는 말과 마찬가지다. 우주의 시각에서 보면 지구는 하나의 작은 점에 불과하다. 그 위에서 우리는 서로를 미워하며 끝없는 다툼을 반복하고 있지만, 이 작은 점 위의 모든 생명은 결국 같은 운명을 공유한다. 더 큰 시야와 책임감이 필요한 지금, 한국의 여권 정치인들은 여전히 과거의 망령에 갇혀 있다. 민주주의의 미래를 내다보는 대신, 협소한 권력 다툼과 개인적 이익에 몰두하고 있을 뿐이다. 35년이 지난 지금 지구에서 약 240억㎞ 떨어진 곳에서 인류가 만든 가장 작은 탐사선 보이저 1호는 우주 깊숙이 미래로 나아가고 있다. 만약 오늘 보이저 1호가 지구를 찍는다면 0.03픽셀에 불과할 것이다. 보이저 1호는 자기 카메라에 감지도 되지 않는 지구가 사라졌다고 착각할 수도 있다. 하지만 우리는 여전히 창백한 푸른 점 위에 살고 있다. 심지어 보이저 1호는 외계로, 미래로 나아가는데 우리는 여전히 과거의 미몽에 빠져 같은 실수를 반복하고 있다. 보이저 1호는 언젠가 외계 문명과 만날지도 모르는 여정을 계속하고 있다. 우리가 알지 못하는 별의 곁을 스쳐 지나며 새로운 가능성을 열어 줄 것이다. 보이저 1호가 지구를 바라봤던 35년 전 그날처럼 우리도 더 넒은 시각에서 우리를 바라봐야 한다. 지금이야말로 작은 다툼에서 벗어나 더 큰 시야와 책임 있는 정치가 필요할 때다. “우리 모두의 잘못입니다. 화해하고 앞으로 나아갑시다.” 같은 허튼소리를 하지 말고 책임을 분명히 정리하고 앞으로, 미래로 나아가야 한다. 12월3일은 어쩌면 2월13일보다 더 큰 무게로 우리 가슴에 남을지도 모를 일이다. 이정모 전 국립과천과학관장
2025.02.12 22:59:16
[사이언스프리즘] 헬골란트에 초대받지 못한 한국 물리학
[사이언스프리즘] 헬골란트에 초대받지 못한 한국 물리학
헬골란트라는 독일 섬이 북해에 있다. 엘베강 하구에서 가까운 해안에서 48km 떨어진 작은 섬이다. 이 섬에 6월10일 오전 9시 노벨물리학상 수상자 5명을 포함한 일단의 물리학자들이 페리를 타고 간다. 방문 목적은 양자역학 탄생 100년 기념이다. ‘헬골란트 2025’라는 제목의 워크숍에 참석한다. 2025년은 양자역학 탄생 100년이고, 유엔은 이를 기념하기 위해 올해를 ‘세계 양자과학기술의 해’로 정했다. 유엔은 “양자역학 100주년을 양자과학과 그 응용이 삶의 모든 측면에 갖는 중요성과 충격을 일반인이 더 잘 아는 계기로 삼고자 한다”고 말한다. 관련해서 기념행사 여러 개가 계획되어 있는데 이 중 헬골란트섬 워크숍이 백미다. 14일까지 6일간 열리는 워크숍에 참여하는 연사와 패널 토론자는 57명이다. 참가자 중 노벨상 수상자 5명은 양자역학의 기초와 관련한 연구를 한 바 있다. 2022년 수상자 세 사람은 ‘양자 얽힘’ 현상을 실험으로 증명했다. 이 중 안톤 차일링거는 ‘아인슈타인의 베일’이라는 교양과학책이 한국에도 나와 있어 내게 낯설지 않다. 또 2012년 노벨물리학상 수상자들은 양자세계를 관측할 수 있는 실험 방법을 개발한 바 있다. 양자세계는 관찰하려고 하면 ‘양자 중첩’과 같은 양자적인 특징이 사라져 버린다. 두 사람은 양자 특성을 해치지 않으면서 입자나 광자라는 개별 양자 시스템을 제어하고 측정할 수 있는 방법을 찾아냈다. 이 중 데이비드 와인랜드는 ‘양자 중첩’ 현상을 실험으로 보인 바 있다. 양자 얽힘과 양자 중첩은 요즘 핫한 양자컴퓨터 작동의 기본원리다. 헬골란트 워크숍의 다른 참석자 중에도 내게 익숙한 이름이 많다. 이태리인 카를로 로벨리는 ‘보이는 세상은 실재가 아니다’ 등의 대중 과학서를 많이 썼다. 스위스인 니콜라 지생은 ‘양자 우연성’이라는 책 저자다. 아르헨티나인 후안 말다세나는 끈이론가로 유명하다. 왜 북해의 외딴섬 헬골란트가 양자역학 탄생지가 되었을까? 1925년 6월6일 23살의 독일 청년 베르너 하이젠베르크가 헬골란트를 찾아 10일간 머물렀다. 그리고 산통을 겪고 있던 양자역학을 수학으로 표현하는 데 성공했다. 하이젠베르크의 양자역학의 형식화 작업 결과를 ‘행렬 역학’이라고 한다. 그는 원자에서 왜 특정 색깔의 빛이 나오는지와 세기는 왜 저런지를 수식으로 설명해 냈다. 당시 하이젠베르크는 극심한 꽃가루 알레르기를 앓고 있었다. 헬골란트로 간 건, 이 섬에는 꽃이 거의 없어 꽃가루가 날리지 않기 때문이다. 하이젠베르크는 1971년에 내놓은 학문적인 자서전 ‘부분과 전체’에서 헬골란트에서의 영감의 순간을 다음과 같이 묘사한다. “계산의 최종 결과가 나온 것은 새벽 3시가 가까워서였고, 모든 항에서 에너지 법칙이 타당한 것으로 증명되었다. … 순간 나는 놀라지 않을 수 없었다. 모든 원자 현상의 표면 밑에 깊숙이 간직되어 있는 내적인 아름다움의 근거를 바라보는 그러한 느낌이었다. 나는 이제 자연이 내 눈앞에 펼쳐 보여준 수학 구조의 풍요함을 추적해야 한다는 데 생각이 이르자 현기증을 느낄 정도였다. 흥분의 도가니에 빠진 나는 도저히 잠을 이룰 수 없었다.” 100년이 지나 양자역학 탄생지라는 과학의 성지로 순례를 갈 물리학자들은 그곳에서 무엇을 할까? ‘양자역학의 토대’, ‘양자와 시공간’, ‘양자 정보’, ‘양자 측정’, ‘거시 양자 현상과 결 어긋남’이라는 제목의 세션을 갖는다. 발표자들이 어떤 큰 이야기를 주고받을지 개인적으로 흥미롭다. 워크숍 마지막 날에는 향후 100년을 전망한다. 헬골란트섬 워크숍에 초청받은 한국 물리학자는 없는 것 같다. 참석자 명단에 한국인이 안 보인다. 분투하고 있는 한국의 물리학자들이 떠오른다. 예컨대 중성미자 실험을 하기 위해 백방으로 돈을 구하러 다니던 입자물리학·천체물리학자들이 있었다. 그들은 과학기술부와 국회를 찾아가 중성미자 실험을 해야 하는 이유를 설명했다. 이웃 일본과 중국 사례를 들어가며 한국도 중성미자 실험을 해야 한다고 호소했으나, 빈손으로 돌아서야 했다. 이런 식이라면 100년 후 헬골란트섬에서 열릴 ‘헬골란트 2125’ 워크숍에 초청받을 한국 물리학자는 있을까 싶다. 생각만 해도 속이 쓰리다. 어쩌자고들 우리는 이러고 있는 것일까? 최준석 과학저널리스트
2025.02.05 23:22:54
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