미국의 몽상가 일론 머스크는 인류가 커다란 재앙으로 일시에 멸망하는 것을 막기 위해서는 여러 행성에 퍼져 살아야 한다고 주장하면서 첫 단계로 화성으로 100만명 정도의 이주를 꿈꾸고 있다. 그의 계획에 따르면 2026년까지 화성에 대규모의 사람을 보낸다고 한다. 북극, 사막, 정글, 고산지대 등 다양한 지구 환경에 적응해서 살아온 인간이니, 어쩌면 화성 개척도 꿈꿔 봄 직하다. 그러나 과학적으로 조금만 생각해 보면 극복해야 할 문제들이 너무나도 커서 실현 불가능해 보인다. 우선 첫 번째가 에너지 문제다. 화성에서는 지구에서 받는 태양에너지의 40%밖에 얻을 수 없고 며칠씩 계속되는 먼지 폭풍 때문에 그 효율은 더 떨어진다. 화성에는 약간의 대기가 있으나 지구대기압의 0.6%밖에 되지 않으므로 풍력발전도 불가능하다. 물론 화석연료도 없기 때문에 에너지를 얻기 위해서는 결국 지구에서 가져간 원자력 연료로 시작해야 할 것이다. 물론 원자로의 재료도 지구에서 다 가져가야 하니 그 작업이 만만치 않을 것이다. 두 번째로는 숨쉴 수 있는 공기가 없다는 것이다. 어차피 화성의 대기로는 호흡을 할 수도 없거니와 초미세먼지까지 가득 차 돌아다닌다. 지구 대기에는 20% 정

물리학은 입자의 세계부터 우주까지 다양한 크기의 개체와 시스템을 연구한다. 보통은 유사한 크기의 시스템에 집중해 그 성질을 규명하는 데 노력을 기울인다. 수많은 원자들로 이루어진 물체라 할지라도 그 물성을 알려고 할 때 개별 원자 안에서 어떤 일이 일어나는지는 크게 중요치 않다. 그런데 경우에 따라 작은 규모에서 일어나는 현상이 큰 규모의 현상에 지대한 영향을 미치는 경우가 있다. 원인과 결과가 비선형적으로 연결돼 있는 복잡한 시스템에서 흔히 나타나는데 ‘나비효과’라고 알려져 있다. 나비의 날갯짓이 태풍 같은 거대 기상 현상에 영향을 끼친다는 것으로 많이 알려져 있다. 비선형 복잡계인 지구 기후도 정량적 분석을 할 때 컴퓨터의 도움을 받는다. 바로 올해 노벨 물리학상의 업적이다. 1967년 마나베 슈쿠로 박사는 이산화탄소가 기후에 미치는 영향을 간단한 지구 대기 모형에 적용해 처음 계산했다. 결론은 이산화탄소 농도가 2배 증가할 때 지구 기온이 2도 상승한다는 것이다. 수직인 공기기둥을 생각했고 온실효과로 기온을 높이는 이산화탄소와 수증기의 농도만 고려해 계산한 것이다. 뜨거운 공기는 수평이동 없이 수직상승만을 한다는 전제하에 만든 매우 간단한 모형이었다.

우주의 안정된 원소들을 화학적 특성에 따라 아주 잘 정리한 것이 주기율표다. 주기율표의 의미를 잘 이해하고 배치된 원소 이름만 잘 외워도 화학에 대한 이해가 매우 커진다. 필자도 고등학교 때 주기율표를 제대로 외운 뒤에는 대학 1학년 때까지 화학시험 문제를 거의 틀린 적이 없었다. 그런데 그때 전혀 외우지 않은 부분이 있었다. 58번 세륨부터 71번 루테튬까지의 원소들이다. 여기에 21번 스칸듐, 39번 이트륨, 57번 란타늄을 포함해 17종의 원소를 희토류 원소라 부른다. 이름과는 달리 그다지 희귀하지 않고 다만 농축된 덩어리로 발견되지 않고 다른 것들에 섞여 지각에 많이 분포하고 있다. 26번 철보다 무거운 이 원소들은 모두 초신성의 폭발을 통해 생성된 것들이다. 물리, 화학에서 별로 중요하지 않던 희토류 원소들이 최근 들어 관심을 끌고 있다. 희토류를 조금만 섞어도 전기, 자기, 광학적 성질이 크게 좋아지기 때문이다. 이들이 첨단산업의 비타민이라 불리는 이유이기도 하다. 최근 자석, 태양광 전지, 광자기 메모리 장치 등에 폭넓게 쓰이면서 그 수요가 폭발적으로 늘었다. 예를 들어 탄소배출을 줄이려는 노력의 일환으로 전기자동차, 풍력발전기가 늘고 있는데

지난 1년 반 사이에 전 세계 사람들의 생활방식은 엄청나게 바뀌었다. 당연시하던 많은 활동이 제한되고 금지됐다. ‘사람은 사회적 동물이다’라는 말처럼 여러 형태로 만나는 것이 문명에 깊이 박혀 있다. 팬데믹이 이 모든 것을 뒤흔들었다. 125년 전통의 올림픽도 무관중으로 개최된다. 훨씬 작은 규모의 모임들에는 이미 큰 변화가 진행 중이다. 각급 학교 수업은 비대면이 주가 됐다. 지금 대학 2학년생은 학교에 한 번도 못 가 본 사람이 다수가 됐다. 이런 상황에서 대학은 많은 비용 지출과 수입 감소로 재정위기에 부딪혔다. 재정적으로 가장 여유 있던 미국 하버드대도 90년 만에 적자가 났다고 한다. 각종 학술대회도 온라인화됐다. 과거에는 학술적으로 중요한 국내외 학술대회 참석을 위해 여행하는 것이 당연시됐지만 이제는 오히려 온라인 학회가 더 편하다는 생각이 들 정도가 됐다. 외국인 학자를 세미나에 초청하고 외국 기관에서 세미나 발표하기는 훨씬 수월해졌다. 팬데믹이 누그러진 후에는 다시 대면형식의 학회가 폭발적으로 열릴까. 많은 사람들이 그럴 것이라 생각한다. 일반인들의 관광 수요도 팬데믹 종식 후 분명 늘어날 것이다. 그런데 여기서 분명히 짚고 넘어갈 것이 있다

많은 사람들이 기후위기야말로 인류가 온 힘을 다해 대처하지 않으면 가까운 장래에 인류 파멸을 가져올 문제라고 경종을 계속 울리고 있다. 문제 해결의 가장 핵심은 이산화탄소 배출을 줄이는 것이다. 우리 주위에서 가장 눈에 띄는 이산화탄소 배출원은 아마 자동차일 것이다. 그런 이유로 전기차, 수소차에 대한 많은 연구개발과 지원책이 나오고 있다. 수소는 산소와 화학반응 후 물을 배출하기 때문에 청정 에너지란 이미지를 갖고 있다. 게다가 우주에서 가장 흔한 원소라는 이야기까지 더하면 미래 최상의 연료라고 부를 수 있을 것만 같다. 그러나 수소와 관련된 과학과 공학을 조금만 더 살펴보면 문제가 간단하지만은 않다. 수소는 밀도가 낮아 연료로 사용하기에는 부피를 크게 차지하기 때문에 매우 튼튼하고 두꺼운 용기에 압축하거나 저온 용기에 액체수소로 담아야 한다. 예를 들어 30ℓ 연료탱크에 휘발유는 22㎏을 담을 수 있지만 수소는 2㎏밖에 못 담는다. 액체수소는 휘발유보다 단위 무게당 효율이 3배 높지만 담긴 양이 11분의1이니 운행거리가 훨씬 떨어진다. 물론 최근 수소연료전지를 이용해 무거운 용기 문제와 효율성 문제를 해결하고 있기는 하다. 그렇지만 수소연료전지차도 기술

2021년 4월 19일 매우 역사적인 일이 일어났다. 화성에서 헬기 형태 드론 ‘인저뉴어티’가 날아오른 것이다. 39초 동안 3m 높이까지 날아올랐고 4월 22일 52초간의 2차 비행에서는 5m를 날아오른 뒤 5도 정도 기운 채 옆으로 2m를 이동했다. 이 비행은 매우 큰 의미를 갖는다. 지구 외에서 로켓 추진체 이외의 방법으로 비행을 성공시킨 최초의 일이기 때문이다. 게다가 지구대기밀도의 100분의1밖에 되지 않는 곳에서 자율 비행을 했다는 것은 공학적으로 대단한 성과임이 분명하다. 앞으로는 90초 동안, 50m 정도 비행하며 로버로는 접근하기 어려운 곳의 사진을 찍어 화성탐사의 신기원을 연다고 한다. 미국 항공우주국(NASA)에서는 이번 일을 110여년 전 미국 라이트 형제가 성공한 비행에 비견할 성과로 홍보하고 있다. 이 시점에서 라이트 형제가 발명한 비행기에 대해 살펴볼 필요가 있다. 19세기 후반부터 많은 발명가들은 △공기보다 무거운 비행체 △자체 추진력을 가진 비행체 △조종 가능한 비행체 △사람을 태울 수 있는 비행체 △일정 시간 비행 가능한 비행체라는 다섯 가지 조건을 만족하는 비행기를 만들려고 시도했다. 이런 다섯 가지 조건을 모두 만족한 첫

코로나19 대유행보다 인류에게 더 큰 위험은 기후위기라는 데 이견이 없다. 이 막중한 위기 대응을 위해서는 전 지구적 해법이 필요하다는 것에도 다들 동의한다. 탄소배출 저감 노력이 그중 가장 중요하다. 최근 뉴스를 보면 가시적 변화가 전기자동차에서 올 것 같은 분위기이다. 화석연료를 태우면서 달리는 자동차들을 배기가스가 전혀 없는 전기차로 다 바꾸고 나면 한숨 돌릴 수 있을 것 같은 생각이 들 것이다. 그렇지만 전기자동차를 자세히 살펴보면 심각하게 개선해야 하는 것들이 드러난다. 우선 전기 발전시설을 생각하게 된다. 앞으로 국내에서만 수천만대가 될 전기차를 충전하는 데 현재 발전시설로는 부족하다는 것은 자명하다. 원자력발전 확대에 대해 지금처럼 소극적인 대응이 지속될 경우 태양광, 풍력 등으로 충분한 전기공급을 하긴 어렵다. 결국 폭발적으로 늘어나는 전기 수요를 충당하기 위해 화력발전소를 증설하게 될 것이다. 이렇게 되면 전기차가 그린 뉴딜의 중심이 아닌 눈 가리고 아웅 하는 형국이 되는 것이다. 전기 생산 문제가 해결된다고 하더라도 또 다른 심각한 문제가 있다. 전기배터리 문제다. 충격에 약해 쉽게 화재가 나고, 겨울철엔 배터리 성능이 크게 저하되며, 충

필자가 예일대 물리학과 대학원을 다닐 때 연구실이 ‘기브스’(Gibbs) 연구동에 있었다. 물리학과 곳곳에 조사이어 윌러드 기브스의 사진과 부조, 그의 첫 출판 저서들이 전시돼 있었다. 그가 살았던 집도 예일대 캠퍼스 중심에 아직도 잘 보존돼 있다. 그만큼 예일대 물리학과 전통에 뿌리 깊게 자리잡고 있던 이론물리학자가 기브스였다. 아인슈타인도 가장 위대한 미국 물리학자로 기브스를 꼽을 정도로 그의 업적은 폭 넓으면서도 하나하나 깊이가 있다. 영국의 맥스웰, 오스트리아의 볼츠만과 함께 통계역학을 만들고 물리화학을 제대로 된 학문으로 만들었으며 응용수학에서 가장 중요한 것 중 하나인 벡터 해석학을 혼자서 만들었다. 더 놀라운 것은 그가 이와 같은 독창적이고 위대한 업적을 쌓는 과정에서 그는 완전히 혼자서 일을 했던 것이다. 그는 19세에 수학과 라틴어 전공으로 예일대 학부 과정을 졸업하고 곧바로 예일대 대학원에 진학해 미국 최초로 이공학 박사학위를 받았다. 그는 열역학과 통계역학에 대한 연구 결과를 맥스웰과 서신 교환으로 공유하고 있었고 그의 업적을 높이 평가한 맥스웰 덕에 당시 과학의 중심지인 유럽에 알려지게 된 것이다. 당시 미국은 실용적 학풍이 주도하고 있

어떤 과학 연구 결과가 훌륭한 것인가. 일반인은 주로 언론에 많이 노출된 학자들에게 관심을 갖게 되고 노벨상 수상자 발표 등을 통해 이런저런 과학적 업적이 있었구나 하고 알게 된다. 그렇다면 여러 과학 분야에서 훌륭한 연구자를 어떻게 구분해 내고 있는 것일까. 흔히 유명 학술지에 연구 결과를 발표하고 많은 연구자들에게 인용되면 훌륭한 것이라고들 한다. 유명 학술지는 저널에 실린 논문의 평균인용도를 숫자로 나타낸 영향력지수가 높은 것들일 수 있다. 유명 학술지 표지에 논문이 소개되면 그 연구가 더 뛰어난 것처럼 홍보되는 경우가 많다. 그런데 재미있는 것은 학술지 표지에 소개되는 논문을 선정하는 중요한 부서는 디자인팀이다. 눈에 띄는 표지를 장식할 수 있는 논문을 선정하는 것일 뿐 학문적 중요성을 깊이 고민한 것은 아니라는 말이다. 학술지 편집장 역시 의도적으로 논문 채택률을 낮추려 하고, 출판될 논문은 곧바로 연구자들이 관심을 가지고 인용할 것들 위주로 선정한다. 그렇게 해야만 해당 학술지의 영향력지수를 높게 유지할 수 있다. 이런 과정에 매우 독창적이고 이제까지 별로 알려지지 않았던 주제 또는 연구자들이 많지 않은 분야는 당연히 소외될 수밖에 없다. 진정으

인간은 주어진 환경과 시스템을 이루고 살고 있다. 이런 시스템을 아직 완전히 이해하지 못하고 있으나 급히 해결책이 필요한 사회적 도전과제들이 많다. 고령화 사회, 기후위기, 생물 다양성 손실, 그리고 코로나19 같은 전 세계적 규모의 감염병이 대표적이다. 과거에는 과학기술 혁신만으로 이런 문제들을 해결하려 했으나, 이제는 사회적 혁신이 함께 필요하다. 이런 연구에서는 과학기술 전문가들 시각을 넘어서 인문사회학자들과의 협업이 반드시 필요한 경우가 늘고 있다. 그러나 현재 한국의 대학과 연구소 체제는 학제 간 융합이 용이하지 않다. 담장을 높이 치고 있고, 담 너머 세계를 이해할 능력도 많지 않다. 20세기의 오래된 틀에 갇혀 있다. 과학기술과 인문사회과학의 융합 연구만이 아닌 정책입안자, 공공 및 민간 주체, 그리고 시민들까지 적극적으로 연구의 계획단계부터 연구결과의 활용까지 참여해 논문이라는 연구의 학문적 결과물을 넘어선 사회적 결과와 영향을 도출할 필요가 있다. 과학기술과 인문사회분야, 그리고 이해당사자라 불리는 비전문가들이 모두 모여 연구과제를 만들고 평가에 참여하는 것을 ‘초학제연구’라 한다. 유럽 국가들과 이웃 일본에서는 초학제 연구에 많은 노력을 기

곤충 중에 가장 다양하면서도 화려한 날개를 가지고 있는 것은 나비일 것이다. 나풀거리며 날아가는 나비를 보면 뭔가에 빨려 들어가는 듯한 기분이 든다. 날아다니는 속도는 빠르지 않으나 쉽게 잡지 못한다. 보통 곤충들은 천적으로부터 눈에 띄지 않으려 하고, 빨리 날아 도망가려 하는데 나비는 자신을 드러내고 그리 빨리 날아가지도 않는다. 사실 나비의 비행패턴을 보면 매우 빠르게 방향을 바꾼다. 커다란 날개를 노 젓듯 사용해 다른 어떤 곤충들보다 방향을 쉽게 바꾼다. 고속촬영으로 나비의 날갯짓을 살펴보면 날개를 움츠렸다 펴면서 마치 김연아 선수가 빠르게 회전하듯이 몸을 틀기도 한다. 이런 방식으로 천적의 공격을 피하는 것이다. 물리학의 회전운동 원리를 체득한 곤충이라고 할 수 있을 것이다. 나비를 닮은 마이크로 로봇을 만들어 보려는 시도는 많이 있다. 단순히 위아래로 날갯짓하는 로봇이라면 나비처럼 우아하게 날 수 없다. 날개를 접을 수도 있어야 부드러운 나비의 날갯짓을 재현할 수 있을 것이다. 바닷속 물고기들은 주로 좌우로 흔드는 꼬리와 가슴지느러미를 이용해 헤엄을 치는 반면 홍어는 커다란 지느러미를 깃발처럼 펄럭거리며 물속을 부드럽게 미끄러져 나간다. 매우 효율

인간의 오감 중 시각과 청각이 가장 많이 사용되는 것 같다. 방송매체도 이 둘에 의존하고 있다. 라디오 신호에 처음 음악이 실렸던 것이 1906년이고 1929년 영국 BBC에서 최초의 TV방송 송출을 한 뒤 청각과 시각매체가 우리의 삶 깊이 들어와 있다. 반면 후각, 미각을 전달해 주는 매체는 아직 없다. 후각을 전달하려면 일단 인공 코가 만들어져야 하고 이를 신호로 바꾼 후 다시 우리 코로 전달해야 하는데 라디오나 TV처럼 쉽게 될 것 같지는 않다. 인간은 390여개의 후각 수용체를 갖고 있어 다양한 냄새를 구분한다. 인간의 눈에 세 종류의 시각 수용체가 있는 것에 비해 훨씬 다양한 냄새를 구분할 수 있다는 것을 의미한다. 개는 800여개의 수용체 유전자를 가지고 있고 쥐나 소는 1100여개를 가지고 있다고 한다. 그럼 우리는 과연 어떻게 냄새를 구분할까. 첫 번째는 특정 분자가 후각 수용체에 결합하면 수용체가 분자 구조를 읽어내 냄새를 구분한다는 것이다. 자물쇠가 맞는 열쇠에 의해서 열리는 것처럼 수용체에 잘 끼워지는 분자들을 선별한다는 이론이다. 그런데 그런 방식만으로는 후각의 실체를 완전히 설명하기가 어렵다. 청산가리라는 독약은 구수한 아몬드 향이

스키를 탈 때와 같이 보온용 외에는 마스크를 거의 쓰지 않던 필자도 올해는 마스크가 일상의 필수품이 돼 버렸다. 황사마스크를 구입했던 적이 있으나 답답해 쓰지 않고 있다가 올 초 마스크 파동이 일어났을 때 매우 요긴하게 사용할 수 있었다. KF94, KF80 등 마스크에 붙어 있는 번호는 방진 효과를 나타내는 것일 뿐인데도 ‘코로나19에 대응하는 데도 더 효과가 있겠지’ 하는 막연한 생각을 했다. 아마도 대부분의 국민이 그렇게 생각하고 있을 것이다. KF80은 0.6마이크로미터(㎛) 크기의 입자를 80% 차단할 수 있고 KF94는 0.4㎛ 크기의 입자를 94% 차단하는 능력을 가지고 있다. 참고로 머리카락 굵기가 100㎛ 정도다. 석유나 석탄 등의 화석연료 사용과 자동차 매연으로 발생하는 미세먼지는 2.5~100㎛ 크기다. 2.5㎛ 이하의 먼지는 초미세먼지라고 부르는데 연소입자에서 나오는 질산염, 유기탄화수소 그리고 유해 금속 성분 등으로 피부 모공 속에 침투해 건강에 좋지 않은 영향을 미친다. 마스크는 세 가지 물리현상을 활용해 각종 크기의 먼지를 차단한다. 작은 크기의 입자들은 분자 간의 힘에 민감하기 때문에 매우 끈적하게 다른 표면에 붙게 된다. 이렇

코로나19와 같은 엄청난 재앙을 세상 사람들 누구나 다 경험하는 것은 드문 일이다. 불과 몇 달 사이에 사람 사는 방식이 달라졌다. 이 팬데믹의 경제적, 사회적 후유증에 대해서는 그 규모가 엄청날 것이라는 점만 확실할 뿐 구체적으로 언제까지 어떻게 될지는 제대로 알 수 없다. 인류가 직면한 더 큰 재앙인 기후위기는 지금 잠시 잊혀진 듯하나 실상은 우리 코앞에 다가와 있다. 백신 개발 등으로 일단락될 수 있는 바이러스성 질병과는 달리 기후위기는 일단 시작되면 인류의 종말이 순식간에 오고 막을 방법도 없다. 그래서 정치, 종교, 과학계 지도자들이 입을 모아 걱정을 하는 문제다. 얼마 남지 않은 시간 동안 과연 우리는 무엇을 해야 할 것인가? 기본적으로 대기 중 이산화탄소의 양을 줄여야 한다. 수억 년 전 땅속에 석유, 석탄으로 묻혀 있던 탄소를 태우면서 만들어 낸 인간의 과오를 불과 십 년 안에 되돌려야 하는 것이기에 우리가 해야 할 일의 규모는 엄청날 수밖에 없다. 이산화탄소를 포집하는 나무를 베어 태양전지를 설치하는 탐욕스러운 방식은 제대로 된 탄소 포집 방법이 될 수 없다. 살펴보면 지상의 나무들만큼이나 바다의 식물성 플랑크톤이 이산화탄소를 포집한다는 사

사람들은 과학적 진실이 존재하고 과학계에는 매우 엄격한 학문적 잣대가 있으며 그런 검증 절차를 거친 논문들은 진실을 기록하고 있는 것이라는 신뢰를 갖고 있다. 많은 부분 사실이다. 그렇지만 과학연구에도 특정 이익집단의 지원을 받거나 이념적 소신에 입각해 왜곡된 내용을 이야기하고 잘 검증된 내용인 것처럼 제시하는 경우가 종종 있다. 이런 ‘연구 결과’들은 순수과학 분야보다는 사회에 영향을 많이 미치고 정책적 판단의 근거가 되는 분야에서 특정 산업의 이해관계나 특정 지역민들의 정서에 따라 어느 한쪽의 손을 들어 주는 경우가 많다. 과학 연구는 그 특성상 지원이 필요한 것이 사실이다. 국가 지원 이외에 수많은 지원들 중에는 학문적 청렴성을 오염시키는 것들이 섞여 있다. 공개경쟁을 통한 연구비 수주가 아닌 지원을 받는 연구들은 바라는 결과의 방향성에 따라 원하는 결론을 내려고 한다. 연구를 처음 설계하는 과정부터 원하는 결론에 맞게 한다든지, 데이터를 왜곡하거나 공공데이터를 독점한다든지, 특정 연구자들을 의도적으로 배제한다든지 하는 일들이 비일비재하다. 금전적 이해 이외에도 정책입안을 통한 권력 등 다른 이익을 노린 연구들도 간혹 있다. 이런 연구 결과들도 엄격한

요즘 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증)가 우리 사회와 개인의 삶을 완전히 바꾸고 있다. 대학들은 개강을 미루고 모임들이 취소되고 있다. 매일 확산되는 전염병 소식은 소셜네트워크서비스(SNS)를 타고 바이러스보다 빠르게 전파되고 있다. 생명체와 무생물의 경계에 있는 바이러스의 정체는 도대체 무엇일까? 유전자를 감싸고 있는 ‘초(超)분자’로 만들어져 생명체의 기본 단위인 세포를 매우 효과적으로 공격하는 마이크로 로봇처럼 여겨지기도 한다. DNA나 RNA로 이뤄진 단백질 껍질과 거기에 붙어 있는 여러 개의 다리, 하나의 꼬리를 가진 바이러스의 그림을 보면 마치 외계인의 비행체처럼 보이기까지 한다. 바이러스는 공격 대상인 세포막에 붙어 공격할 곳을 찾아 다리로 고정한 후에 꼬리 속 관을 통해 유전자정보를 삽입하는데, 그때 가해지는 압력은 자동차 타이어 공기압의 수십 배에 달한다고 한다. 초고압으로 유전체를 발사하는 것이다. 그러면서도 유전자가 모조리 숙주의 세포 속에 들어가게 하기 위해서는 콜로이드 속에서의 확산원리를 이용하는 것을 보면 생물학적이라기보다는 매우 기계적인 과정이다. 이런 기계적 효율성이 바이러스를 급속도로 확산시키는 이유가 아닐까 한다. 높은

와인은 다른 어떤 음료보다도 다양하다. 와인을 좀 안다는 사람은 온갖 품종에 대해 이야기하고 품종에 따라 다른 형태의 잔을 사용해야 한다고 말한다. 그리고 와인 향을 제대로 즐기기 위해서는 와인을 적당히 따르고 그것을 잘 돌려서 향이 살아나게 해야 한다고 한다. 이렇게 와인잔을 돌리는 것을 스월링이라고 하는데 마구 세게 흔들면 안 되고 우아하게 잘 흔들어야 한다. 와인에는 왜 이런 우아함이 필요한 것일까. 여기서 물리학자는 다음과 같은 질문을 하게 된다. 와인잔을 돌리는 것은 분명 물리학적인 현상인데 어떤 회전 속도로 돌려야 하는지, 그리고 잔의 형태에 따라 돌리는 속도를 달리해야 하는지 등이다. 즉 에티켓을 지키기 위해서 필요한 물리학적 변수는 무엇인가 하는 것이다. 향이 중요한 부르고뉴의 피노누아는 매우 넓은 잔에 따른다. 반면 소비뇽 블랑 같은 화이트와인은 보다 폭이 좁은 잔이 적합하다고 한다. 그럼 이렇게 다른 모습의 와인잔을 돌리는 속도도 달라야 하는지 궁금해진다. 여러 가지 와인을 동시에 비교 시음할 때는 테이스팅 잔이라는 보다 작은 잔을 사용하는데 여기에는 와인을 조금 따르고 세차게 흔드는 것을 보게 된다. 더 깊은 향을 찾아내려고 이렇게 하는

물리학계의 록스타라면 리처드 파인먼을 떠올리는 사람들이 많을 것이다. 47세에 양자전기역학에 관한 연구로 노벨상을 받았고 양자컴퓨터와 나노과학의 기초를 놓았다. 이런 업적 외에 강의 잘하기로도 유명해 물리 공부 좀 해본 사람이면 그의 물리학 강의록을 탐독했을 것이다. 3권으로 돼 있는 강의록 중 1권 3장에는 물리학과 다른 학문의 연관성이 폭넓게 조망돼 있다. 특히 3장 끝부분에서 그는 “와인 한 잔에는 전 우주가 담겨 있다”는 시구를 인용하면서 와인에 어떻게 우주의 역사와 과학이 담겨 있는지 짧게 설명했다. 처음 이 글을 읽을 당시에는 필자가 와인을 즐기지 않아 잘 이해하지 못했으나, 최근 들어 그 진가를 알게 돼 초겨울에 어울리는 묵직한 맛의 이탈리아 바롤로를 음미하면서 그의 말을 다시 떠올리게 됐다. 와인을 보면 원소 생성의 우주 역사, 화학 반응과 생명 현상이 다 떠오르는 것이다. 파인먼 외에 다른 물리학자들도 와인을 즐겼던 것 같다. 캘빈경으로 더 잘 알려진 물리학자 윌리엄 톰슨의 형 제임스 톰슨은 1855년 와인을 마시기 전에 빙빙 돌린 잔 속에서 흘러내리는 와인 방울들의 독특한 형태를 발견하고 이를 ‘와인의 눈물’이라고 불렀다. 과학적으로 살펴

며칠 전 미국 시사주간지 ‘US뉴스 앤드 월드 리포트’에서 ‘2020 세계대학 순위’를 발표했다. 전 세계 81개국 1500개 대학의 순위를 발표한 것이다. 2015년부터는 교육 여건을 삭제하고 연구 실적(75%)과 연구 평판도(25%)만으로 평가하고 있다. 기본적으로 과학기술 연구 역량이 큰 대학들의 순위를 매긴 것이다. 아시아권 상위 20위까지 대학들을 보면서 만감이 교차했다. 중국 7개, 홍콩 4개, 싱가포르·이스라엘·사우디아라비아·일본에 각각 2개 대학이 있고 우리나라는 단 1곳만 포함돼 있었다. 그것도 아시아권 12위에 말이다. 한 집안의 미래를 보려면 자식들의 능력과 가치관을 보면 되듯 한 국가의 미래을 알기 위해선 대학의 역량을 보면 된다. 그런 면에서 한국은 아시아 내에서도 위상이 더 떨어질 것 같다. 한때 우리나라와 같이 아시아의 용이라 불렸던 작지만 강한 나라 싱가포르는 이제 최강의 연구력을 자랑하는 대학을 갖고 있다. 아시아 1위인 싱가포르국립대는 미국 최상위 대학들과 경쟁할 수 있는 대학으로 유명하다. 경쟁력 없는 학과를 과감하게 통폐합하는 등 보장된 정년을 믿고 안주하는 한국의 교수 사회와는 판이한 대학 문화를 갖고 있다. 이러한 분

전통의 대학이란 ABC로 이루어져 있다고 생각할 수 있다. 대학 하면 가장 먼저 떠오르는 것들로는 여러 학과(Academic Department), 책(Book)에서 얻는 지식, 그리고 단과대학(college) 등이다. 이런 대학의 ABC에는 어떤 문제가 있을까. A(학과): 20세기 산업 구조와 학문 성격에 맞춰 만들어진 학과들은 기득권을 고집하는 학과 구성원들 때문에 21세기 산업 수요에 맞지 않는 인력을 양성하고 있다. 더군다나 한국에서는 학과별 정원이 정해져 있고 수요자 중심의 교육이 아닌 형태로 일방적으로 오래전 커리큘럼을 기반으로 전공별 교과목들이 제공되고 있는 상황이다. B(책 속 지식): 과거 대학 강의는 책 몇 권에 정리되어 있는 내용들을 잘 전달만 하면 됐었다. 이제는 수많은 자료의 바다에서 어떻게 학생들이 주도적으로 지식을 습득하고 활용할 수 있을지 고민해야 함에도 불구하고 강의 방식은 그대로이다. 교수 평가 항목에서 논문 발표 실적이 주가 되고 교육의 혁신을 위해 시간을 쓰는 것은 부수적으로 되어 있다. 이런 상황에서 교수들은 연구비를 더 따고 논문을 더 쓰는 데만 최적화되어 교육은 뒷전일 수밖에 없다. C(단과대): 대학 캠퍼스 내에