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꿈꾸는 아이들의 과학놀이터, 국립광주과학관

일상 속에서 마주하는 자연의 변화는 그 자체로 거대한 과학의 장입니다. 계절의 흐름에 따라 달라지는 온도와 자연의 대칭미 속에는 우리가 미처 깨닫지 못한 수많은 비밀이 숨겨져 있습니다. 이러한 찰나의 순간들은 단순히 스쳐 지나가는 풍경이 아니라, 우리 마음속에 지워지지 않을 과학적 탐구의 씨앗이 되어 깊게 뿌리를 내리게 됩니다. 자연이 건네는 다정한 속삭임을 통해 우리는 세상의 이치를 깨달으며, 그 과정에서 피어나는 호기심은 우리를 더 넓은 세계로 안내하는 훌륭한 길잡이가 되어줍니다. 상상 속에서만 그려왔던 무한한 우주는 중력을 벗어나 미지의 세계로 나아가는 용기를 필요로 합니다. 밤하늘을 가로지르는 눈부신 불빛들과 머나먼 별들이 건네는 신호는 우리에게 더 넓은 세상을 꿈꾸게 합니다. 과학은 단순히 지식을 습득하는 과정을 넘어, 보이지 않는 힘을 이해하고 우주의 질서를 탐구하는 역동적인 여정과도 같습니다. 두려움을 떨치고 미지의 영역을 향해 손을 뻗는 순간, 우리는 현실의 제약을 뛰어넘어 더 높은 이상을 향해 도약할 수 있는 추진력을 얻게 됩니다. 꿈과 현실이 교차하는 지점에서 과학은 비로소 기적처럼 우리 곁에 나타납니다. 국립광주과학관은 상상이 현실로 구현되는 특별한 공간으로, 이곳에서 많은 이들이 내일의 눈부신 가능성을 발견하고 키워나갑니다. 붉게 물든 노을빛 너머로 새로운 지평을 열어가는 과정은 마치 영원히 깨지 않을 아름다운 꿈처럼 우리에게 다가옵니다. 가슴 벅찬 즐거움과 함께 자라나는 탐구의 열정은 이곳에서 더욱 견고해지며, 매 순간 발견하는 새로운 진리들은 우리 삶을 더욱 풍요롭고 가치 있게 만들어줄 것입니다.

국립광주과학관홍보영상

지구환경과학
천문학
융합

[대담] 2024 '노벨상 해설강연' 과학톡!(TALK) by 조정효, 백민경, 이준호 l 고등과학원&카오스재단

최근 노벨 물리학상과 화학상이 인공지능 관련 연구에 수여되면서 과학계에는 새로운 바람이 불고 있습니다. 인공지능은 단순히 계산을 돕는 도구를 넘어, 기존 연구의 한계를 극복하고 지식의 지평을 넓히는 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다. 특히 수학과 같은 기초 과학 분야에서는 인공지능을 활용해 수십 년간 풀리지 않던 난제들을 해결하려는 시도가 이어지고 있으며, 이는 연구의 시간과 비용을 획기적으로 절감하는 결과로 이어지고 있습니다. 이러한 변화는 과학 전반의 발전 속도를 가속화하며 연구 생태계를 더욱 풍부하게 만들고 있습니다. 연구 현장에서는 이미 'AI 사이언티스트'라 불리는 인공지능이 등장하여 큰 충격을 주고 있습니다. 이 인공지능은 스스로 논문을 읽고 연구 문제를 발굴하며, 코드를 짜고 실험 결과를 해석하여 논문까지 작성하는 수준에 도달했습니다. 단돈 15달러 정도의 비용으로 인간 연구자가 수행하던 절차적인 과정들을 대신 처리할 수 있게 된 것입니다. 이제 과학자들은 단순히 반복적인 업무에 매달리기보다, 인공지능이 아직 흉내 내기 어려운 인간만의 고유한 영역인 상상력을 발휘하는 데 더 집중해야 하는 시점을 맞이하고 있습니다. 생물학 분야에서도 인공지능의 도입은 연구실 문화를 근본적으로 바꾸어 놓았습니다. 과거에는 전자현미경 사진을 일일이 수작업으로 분석하며 수천 시간을 소모해야 했지만, 이제는 딥러닝 기술을 통해 훨씬 빠른 속도로 데이터를 처리할 수 있게 되었습니다. 또한 학생들은 프로그래밍 과정에서 인공지능에게 코드의 뼈대를 요청하거나 버그를 수정하는 등 효율적인 방식으로 연구를 진행합니다. 비록 인공지능의 결과물을 검증하는 인간의 역할은 여전히 중요하지만, 딥러닝을 제외하고는 이제 현대 과학 실험의 속도를 논하기 어려울 정도가 되었습니다. 인공지능의 급격한 발전은 인간의 지능을 뛰어넘을 것인가에 대한 철학적인 질문을 던집니다. 인공지능은 방대한 데이터에서 패턴을 찾아내는 데 탁월한 능력을 보이지만, 인간의 지능은 의식과 연결된 훨씬 복합적인 영역입니다. 과거 과학자들이 보편적인 규칙을 찾아내기 위해 고군분투했던 것처럼, 전혀 관련 없어 보이는 분야를 창의적으로 묶어내는 능력은 여전히 인간의 고유한 자산으로 남아 있습니다. 따라서 인공지능이 특정 과업에서 인간을 앞설지라도, 복합적인 사고와 가치 판단을 내리는 인간의 지능을 완전히 대체하기는 쉽지 않을 것으로 보입니다. 강력한 도구에는 그에 따르는 책임과 윤리적 고민이 필수적입니다. 단백질 디자인이나 유전자 가위 기술처럼 인류에게 큰 이득을 줄 수 있는 기술이 자칫 생화학 무기나 윤리적 문제를 일으키는 도구로 악용될 우려도 존재하기 때문입니다. 따라서 과학계는 인공지능 기술이 인류에게 위협이 되지 않도록 규제와 정책적 가이드라인을 마련하기 위한 사회적 합의를 지속적으로 이끌어내야 합니다. 인공지능이라는 새로운 도구를 주체적으로 활용하면서도, 인간으로서의 가치관과 윤리 의식을 지키는 것이 건강한 과학 기술의 미래를 만드는 길입니다.

백민경, 이준호, 조정효

카오스재단카오스크로스

물리학
화학
생명과학

[질문과 토론의 과학 #5] 👓🎓수학 천재, 재능일까? 노력일까?

수학을 잘하기 위해 필요한 가장 중요한 재능은 무엇일까요? 많은 이들이 계산력이나 논리력을 떠올리지만, 그 핵심에는 상상력이 자리 잡고 있습니다. 집합론의 창시자 칸토어가 무한의 크기를 비교하며 일대일 대응이라는 획기적인 아이디어를 낸 것은 영화 '인셉션'의 감독이 발휘한 상상력 그 이상이었습니다. 이처럼 수학은 단순히 숫자를 다루는 학문을 넘어, 보이지 않는 세계를 머릿속에 그려내고 그 안에서 새로운 질서를 찾아내는 창의적인 과정이라 할 수 있습니다. 물론 위대한 성취를 위해서는 천부적인 재능이 필요할 수 있지만, 우리가 일상에서 마주하는 수학은 노력으로 충분히 정복 가능합니다. 실제로 성공한 수학자들 중에는 학창 시절 수학 성적이 좋지 않았으나 대학에서 추상적인 개념에 매료되어 끊임없는 노력 끝에 결실을 맺은 사례가 많습니다. 수학자들에게 노력은 삶의 일부이며, 잠자는 시간을 제외한 거의 모든 순간을 수학적 사고에 몰입합니다. 이러한 끈기는 재능을 후천적으로 꽃피우게 만드는 가장 강력한 동력이 됩니다. 수학적 사고력을 키우는 비결은 정답을 빨리 맞히는 것이 아니라, 문제를 충분히 즐기며 고민하는 시간에 있습니다. 예를 들어 동물들의 다리 개수를 맞히는 간단한 문제를 아이들에게 던져주고, 스스로 원리를 깨달을 때까지 몇 달이고 기다려주는 여유가 필요합니다. 연립방정식이라는 용어를 몰라도 그림을 그리며 논리를 세워가는 과정 자체가 수학적 재능을 기르는 훈련입니다. 틀린 문제를 제시해 아이가 스스로 오류를 찾아내게 하는 경험은 수학에 대한 자신감과 즐거움을 동시에 선사합니다. 안타깝게도 많은 학생이 수학을 포기하는 '수포자'가 되는 이유는 수학의 추상성과 지루한 연습 과정 때문입니다. 개념을 체득하기까지는 많은 시간과 노력이 필요한데, 현실적인 보상은 오직 성적으로만 주어지다 보니 가성비를 따지게 되는 것입니다. 수학을 싫어해서가 아니라, 더 잘하고 싶은 마음과 현실 사이의 괴리 때문에 사랑하지만 이별을 택하는 상황인 셈입니다. 따라서 교육 환경은 학생들이 수학의 본질적인 재미를 느낄 수 있도록 결과 중심에서 과정 중심으로 변화해야 합니다. 수학은 단순한 교과목을 넘어 과학의 언어이자 사고의 틀입니다. 미국의 한 대학에서는 수학을 제2외국어 영역에 포함시키기도 했는데, 이는 수학이 소통의 도구일 뿐만 아니라 세상을 바라보는 프레임을 형성하기 때문입니다. 수학적 언어는 명료하고 논리적인 문법을 가지고 있어 오해의 소지를 없애고 현상을 정확하게 기술하게 해줍니다. 일상적인 단어의 정의가 모호할 때 수학적 정의의 명확함을 깨닫는 순간, 우리의 의식은 한 단계 더 확장되는 경험을 하게 됩니다. 수학의 보편성은 지구를 넘어 우주로까지 확장됩니다. 1974년 외계 지적 생명체에게 보낸 '아레시보 메시지'는 이진법과 소수의 원리를 기초로 제작되었습니다. 소수 두 개의 곱으로 이루어진 화소 수는 외계인이 메시지를 직사각형 형태로 복원할 수 있게 돕는 유일한 단서가 됩니다. 이처럼 수학은 우주 공통의 언어로서, 지능을 가진 존재라면 누구나 이해할 수 있는 논리적 기반이 됩니다. 자연과 우주의 질서를 설명하는 가장 아름답고도 강력한 도구가 바로 수학인 것입니다. 수학자가 되는 결정적인 순간은 거창한 사건보다 가랑비에 옷 젖듯 찾아오는 감동의 순간들입니다. 소수가 무한히 많다는 사실을 귀류법으로 증명했을 때의 전율이나, 복소평면을 통해 수의 세계가 평면으로 확장되는 것을 목격했을 때의 경이로움이 그 예입니다. 정수 전체를 대표하는 숫자로 묶어내는 잉여류의 구조처럼, 복잡한 세상을 단순하고 명쾌한 질서로 정리하는 수학의 매력은 끝이 없습니다. 이러한 지적 유희를 경험한다면 누구나 수학이라는 드넓은 바다를 항해하는 즐거움을 누릴 수 있습니다.

카오스재단질토과 + 짧강

[질문Q] '스타워즈'는 좋은 SF 영화일까? | 2017 가을 카오스 강연 '미래과학' 10강 | 미래의 기원

SF에서 과학적 사실의 정확성은 작품의 문학적 가치를 결정짓는 절대적인 기준이 아닙니다. 때로는 과학적으로 불가능해 보이는 설정이라 할지라도, 그 안에서 인간과 사회에 대한 깊은 통찰을 담아낸다면 훌륭한 고전이 될 수 있습니다. 어슐러 르 귄의 작품들이 대표적인 사례로, 과학적 전제가 현대의 지식과 충돌하더라도 그 서사가 지닌 아름다움과 철학적 무게는 여전히 빛을 발합니다. 결국 SF는 과학적 사실의 나열이 아니라, 상상력을 통해 새로운 세계를 구축하는 문학적 시도라고 할 수 있습니다. 흔히 SF가 미래를 예언하거나 과학이 소설을 따라간다고 생각하지만, 본질적으로는 인간의 상상력이 그 모든 것의 출발점입니다. 뛰어난 상상력을 가진 이들이 그 영감을 소설로 풀어내면 SF가 되고, 연구를 통해 실현하면 과학이 되는 것입니다. 소설은 집필 과정이 상대적으로 빠르기 때문에 과학보다 먼저 세상에 나오게 되며, 이로 인해 발생하는 시간차가 마치 문학이 과학을 선도하는 듯한 착시를 일으키기도 합니다. 즉, SF와 과학은 상상력이라는 뿌리에서 뻗어 나온 두 줄기라고 볼 수 있습니다. 과거의 과학사를 연구하는 이유는 단순히 지식을 습득하기 위함이 아니라, 미래를 조망할 때 우리가 놓치고 있는 지점을 발견하기 위해서입니다. 미래에 대한 직접적인 데이터가 부재한 상황에서 옛 자료를 검토하는 과정은 현재의 사고방식을 객관화하는 데 큰 도움을 줍니다. 비록 과학사가 미래를 완벽하게 예측하는 도구는 아닐지라도, 과거의 실패와 성공 사례를 되짚어보는 일은 기술 발전의 방향성을 고민하는 경영이나 정책 분야에서도 중요한 참고 자료가 됩니다. SF 내에서도 과학과 문학의 관계는 다양하게 나타납니다. 그레그 이건의 작품처럼 최신 물리학 논의를 수십 년의 숙성 과정을 거쳐 소설로 승화시킨 경우는 과학이 문학보다 앞선 사례라 할 수 있습니다. 반면 스타워즈와 같은 작품은 과학적 엄밀함보다는 신화적 서사 구조에 집중하며 현대의 대서사시와 같은 역할을 수행합니다. 이처럼 SF는 작품마다 지향하는 바가 다르기에, 독자는 자신의 취향에 따라 과학적 탐구 혹은 인문학적 상상력이라는 다양한 즐거움을 선택할 수 있습니다. SF는 단순히 미래 기술을 다루는 것을 넘어, 사회적 약자나 젠더 이슈 등 현실의 민감한 문제들을 예민하게 포착해내는 거울이기도 합니다. 어슐러 르 귄의 '어둠의 왼손'과 같은 작품은 독자에게 자신이 미처 깨닫지 못했던 편견이나 감수성의 부재를 자각하게 만드는 강력한 계기를 제공합니다. 미래를 배경으로 삼으면서도 현재 우리가 발 딛고 있는 사회의 모순과 변화의 필요성을 역설하는 것이야말로 SF가 지닌 진정한 본질이자 가치라고 할 수 있습니다.

카오스재단명강리뷰&질문Q

[석학인터뷰] 허준이X금종해_수학자가 묻고 수학자가 답하다! - 수학과 과학의 관계는? 수학 연구방법의 추세는 공동연구?

수학자의 일상은 흔히 상상하는 것처럼 비범하거나 특별한 것만은 아닙니다. 수학자 또한 보통의 사람들과 다를 바 없이 지루한 일상을 견디고, 때로는 집중력이 흐트러져 휴식을 취하기도 합니다. 이상적인 하루는 아침부터 점심까지 긴 호흡이 필요한 연구에 몰입하고, 오후에는 행정 업무나 강의 준비를 병행하는 것입니다. 연구가 잘 풀리지 않을 때는 억지로 매달리기보다 기꺼이 노는 시간을 가짐으로써 재충전의 기회를 얻기도 합니다. 이러한 유연함은 마치 운동선수가 시즌과 비시즌을 나누어 관리하듯, 장기적인 학문적 성취를 위한 필수적인 과정이 됩니다. 수학은 단순히 숫자를 다루는 학문을 넘어, 인간의 지적 활동을 통해 패턴의 반복 속에서 의미를 찾아내는 예술이자 인문학에 가깝습니다. 과학이 외부 자연에 이미 존재하는 법칙을 실험을 통해 발견한다면, 수학은 인간 내부의 이성과 상상력을 바탕으로 새로운 질서를 창조하거나 발견해 나가는 과정입니다. 이러한 발견은 개인의 통찰에서 시작되어 공동체의 검증을 거치며 보편적인 진리로 자리 잡게 됩니다. 결국 수학은 우리가 얼마나 깊이 사고할 수 있는지, 그리고 그 사고의 결과물을 어떻게 정교하게 전달할 수 있는지를 탐구하는 본질적인 인간에 대한 학문입니다. 많은 이들이 수학을 명확하고 딱딱한 결과물로만 인식하지만, 그 이면에는 시적인 은유와 모호한 아이디어가 공존합니다. 새로운 이론이 탄생하기 전의 초기 단계에서 수학자들은 직관과 상상력을 동원해 은유를 주고받으며 소통합니다. 이러한 직관과 영감은 타고난 재능이라기보다 반복적인 훈련을 통해 길러지는 능력에 가깝습니다. 계산 능력을 키우듯 직관의 영역 또한 꾸준한 사고의 반복을 통해 뇌의 신경망을 조직함으로써 강화될 수 있습니다. 따라서 수학 교육은 단순한 계산법 습득을 넘어, 보이지 않는 구조를 꿰뚫어 보는 통찰력을 기르는 방향으로 나아가야 합니다. 현대 수학의 가장 큰 특징 중 하나는 개인의 고립된 연구에서 벗어나 집단지성을 활용하는 공동 연구로 패러다임이 전환되었다는 점입니다. 과거에는 종이와 펜만 있으면 혼자서도 충분하다고 여겨졌으나, 이제는 여러 연구자의 뇌를 공동으로 사용하는 연결성이 성패를 좌우합니다. 동료와의 대화는 자신이 무엇을 모르는지, 혹은 무엇을 말하고 싶었는지를 명확하게 깨닫게 해주는 거울 역할을 합니다. 이러한 상호작용은 단순히 지식을 나누는 것을 넘어 인간적인 신뢰를 바탕으로 이루어지며, 인류 전체가 하나의 팀이 되어 거대한 수학적 난제를 해결해 나가는 원동력이 됩니다. 수학의 여러 분야 중 호지 이론은 서로 무관해 보이는 다양한 수학적 대상들 사이에서 공통된 대수적 구조를 발견하는 학문입니다. 조합론적 관점에서 그래프나 다면체 같은 이산적인 대상들을 연구할 때, 호지 이론이 제시하는 아름다운 구조는 예상치 못한 통찰을 제공합니다. 예를 들어 평면 위의 점과 선의 개수 관계처럼 단순해 보이는 문제조차 고차원적인 호지 이론의 구조를 통해서만 증명될 수 있는 경우가 많습니다. 이처럼 복잡한 이론이 지극히 기초적인 명제들과 연결되는 지점은 수학이 가진 최고의 매력이며, 지금 이 순간에도 수학은 전례 없는 속도로 팽창하며 새로운 역사를 쓰고 있습니다.

금종해, 허준이

카오스재단석학인터뷰

수학
융합

괴짜 발명가의 신나는 발명이야기(발명가 김명철 선생님) - 제 27회 필 사이언스 강연

세상에는 수많은 발명가가 존재하지만, 우리에게 가장 친숙한 발명가는 일상의 불편함을 예리하게 포착하는 사람입니다. 방송을 통해 널리 알려진 한 괴짜 발명가는 거창한 기술보다 우리 주변의 작은 문제를 해결하는 데 집중합니다. 그는 발명이란 단순히 새로운 물건을 만드는 것이 아니라, 생활 속의 어려움을 창의적인 아이디어로 극복하는 과정이라고 강조합니다. 누구나 자신의 의견을 당당하게 말할 수 있는 용기만 있다면, 그 순간부터 이미 훌륭한 발명가의 자질을 갖춘 셈입니다. 이렇듯 발명은 멀리 있는 것이 아니라 우리의 적극적인 태도에서 시작됩니다. 과학과 발명은 밀접한 관계가 있지만 그 성격은 명확히 구분됩니다. 과학은 자연 현상의 원리를 탐구하고 연구하여 자연의 이치를 밝혀내는 과정입니다. 반면 발명은 그렇게 밝혀진 과학적 원리를 활용하여 우리 삶에 유용한 도구를 만들어내는 창조적 행위입니다. 예를 들어 꽃이 피는 현상을 관찰하는 것이 과학이라면, 그 꽃의 구조를 본떠 새로운 형태의 도구를 설계하는 것이 발명입니다. 즉, 자연의 원리를 이해하고 이를 실생활의 필요와 연결할 때 비로소 진정한 발명품이 탄생하게 되는 것입니다. 이러한 과정을 통해 우리는 과학을 더 깊이 이해하게 됩니다. 발명의 원리는 결코 복잡하지 않으며 우리 곁의 사소한 도구들을 통해 증명될 수 있습니다. 촘촘한 스타킹으로 입구를 막은 병에서 물이 쏟아지지 않는 현상은 표면장력이라는 과학적 원리를 보여줍니다. 물방울들이 서로 뭉치려는 힘이 구멍보다 더 큰 장벽을 형성하기 때문입니다. 또한 공기의 흐름을 제어하여 물을 나오게 하거나 멈추게 하는 실험은 기압의 원리를 명확하게 설명합니다. 이러한 기초적인 과학 원리들을 하나씩 이해해 나가는 과정은 아이들이 발명에 대한 흥미를 느끼는 중요한 출발점이 되며, 과학적 호기심을 자극하는 계기가 됩니다. 우리 주변에서 쉽게 버려지는 페트병이나 플라스틱 용기들도 발명가에게는 훌륭한 재료가 됩니다. 자원을 단순히 폐기물로 보지 않고 이를 어떻게 재활용하여 새로운 가치를 창출할지 고민하는 습관이 중요합니다. 페트병을 활용해 잠수함의 원리를 구현하거나 공기의 진동을 이용한 소리 도구를 만드는 과정은 환경 보호와 창의성 교육을 동시에 달성할 수 있게 합니다. 부모님과 함께 생활 쓰레기를 모아 유용한 생활용품으로 재탄생시키는 경험은 아이들에게 사물을 바라보는 새로운 시각을 심어주며, 자원의 소중함을 깨닫게 하는 교육적 효과도 큽니다. 소리의 원리를 탐구하는 것 역시 발명의 핵심적인 영역 중 하나입니다. 공기의 진동이 소리를 만들어낸다는 사실을 바탕으로, 빨대나 빈 용기의 구조를 변경하여 소리의 높낮이를 조절하는 실험은 매우 흥미롭습니다. 소리가 벽에 부딪혀 반사되거나 특정 공간에서 증폭되는 현상을 이해하면, 이를 응용해 층간소음 문제를 해결하거나 더 나은 음향 장비를 설계하는 아이디어를 얻을 수 있습니다. 보이지 않는 공기의 움직임을 시각화하고 이를 조절하려는 시도는 과학적 사고력을 확장하는 데 큰 도움을 주며 일상 속 물리학을 체험하게 합니다. 발명가는 늘 상상을 현실로 바꾸는 꿈을 꾸는 사람입니다. 과거에는 우주로 나아가는 것이나 멀리 있는 사람과 얼굴을 보며 대화하는 것이 단순한 공상에 불과했지만, 누군가의 끈질긴 상상과 실천을 통해 이제는 당연한 현실이 되었습니다. 아이들의 엉뚱한 생각은 결코 쓸모없는 것이 아니며, 오히려 기존의 틀을 깨는 혁신적인 발명의 씨앗이 됩니다. 상상이 현실이 되기 위해서는 설계라는 구체적인 과정이 필요하며, 이 설계를 마치는 순간 발명의 절반 이상은 이미 성공한 것이나 다름없으므로 두려움 없이 도전하는 자세가 필요합니다. 마지막으로 발명은 특별한 천재들만의 전유물이 아니라, 꾸준한 관찰과 질문을 통해 형성되는 습관입니다. 학교나 가정에서 느끼는 작은 불편함을 당연하게 받아들이지 않고, 이를 어떻게 개선할 수 있을지 끊임없이 고민해야 합니다. 발명 교육은 단순히 기술을 가르치는 것이 아니라, 세상을 긍정적으로 변화시키려는 능동적인 태도를 기르는 일입니다. 우리 아이들이 일상 속에서 과학적 원리를 발견하고 자신만의 아이디어를 실현해 나갈 때, 미래를 이끌어갈 진정한 창의적 인재로 성장할 수 있을 것이며 이는 국가의 경쟁력이 될 것입니다.

국립광주과학관강연&포럼

물리학
지구환경과학
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[인터뷰] 임채호_양자역학이 일반인에게 어려운 이유ㅣ 2021 카오스강연 '시간, 물질 그리고 우주'

밤하늘의 은하수를 바라보며 느끼는 감성은 우리를 무한한 상상력의 세계로 인도합니다. 하지만 양자역학의 세계는 우리가 일상에서 직접 보고 느낄 수 있는 범위를 벗어나 있기에 매우 어렵고 생소하게 다가옵니다. 과학자들에게 양자역학은 자연의 근본 원리를 다루는 하나의 정교한 도구와 같습니다. 수많은 실험을 통해 축적된 지식은 비록 간접적일지라도 미시 세계의 특별한 메커니즘을 끊임없이 입증해 왔습니다. 일반인들이 양자역학의 복잡한 수식과 공식을 모두 이해하기는 힘들겠지만, 그 속에 담긴 핵심적인 사고방식 한두 가지만이라도 파악한다면 현대 과학의 정수를 이해하는 소중한 발판이 될 것입니다. 우주의 시작을 추적하다 보면 우리는 필연적으로 양자역학의 영역에 도달하게 됩니다. 현재 팽창하는 우주를 거꾸로 되돌리면 원자보다 더 작은 미시 세계, 즉 소립자 세계가 나타나기 때문입니다. 이 초기 우주에서는 양자 현상이 결정적인 역할을 하며, 우리가 일상적으로 경험하는 거시 세계의 물리 법칙과는 전혀 다른 원리들이 작동합니다. 당시에는 입자와 반입자가 찰나의 순간에 생성되고 소멸하는 역동적인 상호작용이 반복되었습니다. 이러한 미시적 과정들은 오늘날 우리가 목격하는 거대한 우주의 구조를 형성하는 근본적인 기초가 되었으며, 현대 물리학이 풀어야 할 가장 흥미로운 수수께끼 중 하나로 남아 있습니다. 양자역학이 다루는 세계는 우리가 일상에서 경험하는 실수의 세계를 훨씬 넘어섭니다. 소립자의 미세한 움직임을 온전히 이해하기 위해서는 실수를 확장한 복소수 공간이라는 새로운 수학적 틀이 필요합니다. 여기에는 우리가 시계로 재는 일반적인 시간 외에 '허수 시간'이라는 독특한 개념이 존재합니다. 이러한 특수한 시간의 영역에서는 아주 짧은 찰나의 순간이 실제로는 매우 긴 물리적 과정이 될 수 있으며, 보이지 않는 곳에서 수많은 입자가 상호작용합니다. 이러한 현상들은 비록 우리 눈에 직접 보이지는 않지만, 결국 거시적인 자연의 다양한 현상 속에 간접적인 형태로 투영되어 그 존재를 드러냅니다. 오랜 시간 강연을 통해 지식을 전달해 온 학자로서, 정년 이후에는 새로운 방식으로 과학적 아이디어를 표현하고자 하는 시도가 이어지고 있습니다. 나무를 가공하여 추상적인 개념을 구체적인 형상으로 구현하는 작업은 복잡한 언어적 설명 대신 실물 그 자체로 메시지를 전달하는 독특한 매력이 있습니다. 기존의 예술적 형식을 그대로 답습하기보다 자신이 평생 탐구해 온 과학적 원리를 나무라는 따뜻한 소재에 담아내는 과정은 즐거운 도전입니다. 뉴턴 역학이나 확률의 개념을 시각적인 움직임으로 연결하는 목공 작업은, 말로 다 표현할 수 없는 과학의 심오한 아름다움을 대중에게 직관적으로 보여주는 새로운 소통의 언어가 됩니다. 우주를 향한 탐구는 인간의 순수한 상상력과 철학에서 시작하여 정교한 수학과 과학적 검증으로 완성됩니다. 과거에는 밤하늘의 별을 보며 신화와 이야기를 만드는 인문학적 상상이 주를 이루었지만, 20세기에 들어서며 인류는 우주를 객관적이고 과학적으로 탐구할 수 있는 단계에 이르렀습니다. 이를 현실화하기 위해서는 고도의 수학적 노력과 엄밀한 과학적 사고방식이 필수적으로 요구됩니다. 방대한 과학 지식 중에서 가장 기본적이고 핵심적인 원리들을 제대로 이해하고 체득한다면, 우리는 그것을 바탕으로 우주에 대한 사고를 무한히 확장할 수 있습니다. 결국 과학은 복잡한 현상 속에서 단순하고 명쾌한 본질을 찾아가는 여정입니다.

임채호

카오스재단카오스강연

물리학

[연구뭐하지] 정성훈 교수_서울대학교 '입자물리현상론 연구실' | 물리학은 그렇게 심오한 학문이 아니에요!!

입자물리 현상론은 초기 우주와 미시 세계에서 일어나는 온갖 현상을 탐구하는 학문입니다. 우주 전체 에너지의 25%를 차지하면서도 그 실체가 직접 확인되지 않은 암흑 물질은 이 분야의 가장 큰 수수께끼입니다. 연구자들은 보이지 않는 존재를 증명하기 위해 다양한 가능성을 열어두고 연구하며, 우리가 아는 우주의 지평선 너머에 무엇이 있을지 끊임없이 질문을 던집니다. 이러한 과정은 우주의 근본 원리를 밝히는 동시에 우리가 상상하지 못한 새로운 미래를 여는 열쇠가 됩니다. 이 연구실은 입자물리학, 우주론, 중력파 등 여러 분야를 유기적으로 연결하여 연구를 진행합니다. 얼핏 서로 다른 분야처럼 보일 수 있으나, 초기 우주라는 지점에서 이들은 긴밀하게 맞닿아 있습니다. 특히 현상론은 추상적인 이론과 구체적인 실험 사이를 잇는 다리 역할을 수행합니다. 이론적 질문에 답할 수 있는 실험을 설계하거나, 현재 진행 중인 실험 결과가 이론적으로 어떤 의미를 갖는지 해석하는 것이 이들의 핵심적인 임무라고 할 수 있습니다. 암흑 물질은 빛이나 전하와 상호작용하지 않기에 그 성질을 밝히기가 매우 어렵습니다. 존재가 알려진 지 수십 년이 흘렀음에도 여전히 베일에 싸여 있는 이유입니다. 연구진은 아인슈타인의 장 방정식과 같은 물리 법칙을 바탕으로, 확률적인 현상과 비확률적인 자연 현상을 모두 아우르며 우주의 가장 작은 구성원들이 어떻게 상호작용하는지 그 비밀을 풀어나가고 있습니다. 중력파는 이 보이지 않는 세계의 비밀을 풀어줄 중요한 단서가 될 것으로 기대됩니다. 훌륭한 물리학자가 되기 위해서는 거창하고 심오한 이론에만 매몰되기보다 우리 주변의 일상적인 현상에 관심을 가져야 합니다. 밤길의 자동차 전조등이 퍼져 보이는 이유나 하늘이 파란 이유 같은 소박한 질문들이 사실은 물리학의 본질과 맞닿아 있기 때문입니다. 또한 한 가지 주제에만 깊게 파고들기보다는 다양한 현상에 호기심을 느끼고 새로움을 추구하는 태도가 중요합니다. 익숙한 풍경 속에서 낯선 물리 법칙을 발견하려는 노력이 우주의 비밀에 다가가는 첫걸음이 됩니다. 미지의 영역을 탐구하는 과정에는 필연적으로 슬럼프와 어려움이 따르기 마련입니다. 하지만 이를 극복하는 회복 탄력성을 갖추고 꾸준히 나아가는 것이 과학자로서의 중요한 자질입니다. 수학과 물리학을 사랑하며 우주의 비밀을 실험 가능한 영역에서 풀어보고 싶은 열정이 있다면 누구나 이 탐험에 동참할 수 있습니다. 상상하기 어려운 영역을 다루기에 진입 장벽은 높지만, 그만큼 연구의 과정은 가치 있습니다. 학계의 미래를 이끌어갈 새로운 인재들이 이 흥미로운 여정에 함께하기를 기대합니다.

정성훈

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[SF2020] SF시네마토크 - 11/9(월) '인천스텔라' 특별상영

SF는 단순한 공상이나 허구가 아닙니다. 수십 년 전 영화 속에서나 보았던 화상 전화와 3D 프린터가 오늘날 우리의 일상이 된 것처럼, SF는 과학적 상상력을 바탕으로 미래의 모습을 구체화하는 역할을 합니다. 인류는 이러한 상상력을 토대로 기술적 한계를 극복하고 삶을 풍요롭게 만들어 왔습니다. SF 축제는 이러한 지적 즐거움을 공유하며 과학과 대중을 잇는 중요한 플랫폼으로 자리 잡고 있습니다. 영화 제작에 있어 거대한 자본과 최첨단 기술이 반드시 필수적인 것은 아닙니다. 일상에서 흔히 볼 수 있는 소품과 장비를 활용하여 자신만의 이야기를 풀어내는 'C급 무비' 철학은 누구나 창작자가 될 수 있다는 가능성을 보여줍니다. 이는 자본의 구애를 받지 않고 창의적인 아이디어를 즉각적으로 실현하는 수평적인 예술 형태를 지향합니다. 주변의 사물을 새로운 시각으로 바라보는 것에서부터 SF의 진정한 탐험은 시작됩니다. 영화 '인천스텔라'는 저예산이라는 제약을 창의적인 유머와 과학적 설정으로 극복한 사례입니다. 우주선을 자동차로 표현하거나 일상의 박스를 시공간을 넘나드는 통로로 설정한 것은 SF 장르에 대한 고정관념을 깨뜨립니다. 이러한 시도는 관객들에게 SF가 멀고 어려운 이야기가 아니라, 우리 주변의 익숙한 공간에서도 충분히 펼쳐질 수 있는 친숙한 장르임을 일깨워 줍니다. 이는 예술적 허용을 넘어 과학적 상상력의 확장을 의미합니다. 작품 속에는 초끈 이론이나 거품 우주론과 같은 현대 물리학의 심오한 개념들이 녹아 있습니다. 우리가 살고 있는 우주가 수많은 우연의 산물일 수 있다는 가설은 인간 존재에 대한 겸손함을 가르쳐 줍니다. 무한한 우주 속에서 인간은 찰나의 존재에 불과할지 모르지만, 그 안에서 느끼는 사랑과 유대감은 우주적 폭발인 초신성만큼이나 강렬한 에너지를 가집니다. 과학적 이론은 서사에 깊이를 더하며 관객들에게 지적인 통찰을 제공하는 훌륭한 도구가 됩니다. 영화에서 반복적으로 등장하는 '박스'는 단순한 소품 이상의 상징적 의미를 지닙니다. 그것은 부모의 품이자 안식처인 동시에, 언젠가는 깨고 나와야 할 알과 같은 존재입니다. 주인공이 박스에서 벗어나 광활한 우주로 나아가는 과정은 진정한 자아의 독립과 성장을 의미합니다. SF는 미지의 공간을 개척하는 외적 탐험뿐만 아니라, 인간 내면의 성숙을 다루는 심리적 여정이기도 합니다. 이러한 상징성은 관객들에게 깊은 정서적 울림을 전달합니다. 과학과 예술은 서로 다른 영역처럼 보이지만 끊임없이 영감을 주고받는 관계입니다. 과거 천문학자의 관측 기록이 예술가의 걸작에 영감을 주었듯, 현대의 과학 기술은 예술가들에게 새로운 상상력의 단초를 제공합니다. 반대로 예술적 상상력은 과학자들에게 새로운 가설을 세우는 밑바탕이 되기도 합니다. 이러한 상호작용은 인류의 지평을 넓히고 세상을 바라보는 다채로운 시각을 형성하는 데 기여하며, 우리가 사는 세상을 더욱 입체적으로 이해하게 합니다. SF는 미래를 꿈꾸는 이들에게 용기를 주는 장르입니다. 우리가 머릿속으로 그릴 수 있는 가능성이 있다면, 그것은 우주의 어느 곳에선가 반드시 일어날 수 있는 일입니다. 상상은 현실을 이끄는 힘이며, 그 과정에서 우리는 스스로의 존재 가치를 발견하게 됩니다. 앞으로도 과학적 상상력은 멈추지 않을 것이며, 이를 통해 만들어질 미래는 우리의 삶을 더욱 풍요롭고 의미 있게 채워나갈 것입니다. SF는 결국 인간이 스스로의 한계를 넘어서는 과정 그 자체입니다.

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[SF2020] 10주년 축하영상!

인류는 오랜 시간 동안 SF 영화나 소설을 통해 과학적 상상력을 발휘하며 미래의 모습을 그려왔습니다. 수십 년 전 상상 속에서만 존재하던 화상 전화나 3D 프린터가 오늘날 우리의 일상이 된 것처럼, SF는 단순한 허구를 넘어 실제 과학기술의 발전을 이끄는 중요한 동력이 되어왔습니다. 이러한 상상력은 우리 삶을 더욱 풍요롭게 만드는 토대가 되며, 과학계는 이를 현실로 구현하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. SF는 우리가 꿈꾸는 미래를 미리 엿보고 준비하게 하는 창의적인 설계도와 같습니다. 올해로 10주년을 맞이한 SF 축제는 대한민국 SF 문화의 저변을 확대하는 중요한 플랫폼으로 자리 잡았습니다. 특히 이번 행사는 비대면 시대에 발맞추어 온라인 중심의 다채로운 프로그램과 안전한 드라이브인 관람 방식을 도입하여 새로운 축제의 모델을 제시하고 있습니다. 과거에는 SF가 특정 계층의 전유물처럼 여겨지기도 했으나, 이제는 드라마나 영화 등 대중 매체 속에서도 흔히 접할 수 있는 보편적인 장르가 되었습니다. 누구나 일상 속에서 SF적 설정을 즐기며 미래 사회를 경험하고 상상력을 키울 수 있는 환경이 조성된 것입니다. SF는 단순히 이야기를 즐기는 것을 넘어 '사이언스 패브리케이션', 즉 과학을 통해 무언가를 직접 만들어가는 지적인 즐거움을 선사합니다. 이번 축제는 시민들이 직접 참여하여 내용을 채워나가는 소통의 장으로서, 과학과 미래에 대해 깊이 고민해 볼 수 있는 기회를 제공합니다. 2020년을 넘어 2100년의 미래까지 내다보는 이러한 시도는 우리 사회가 나아가야 할 방향을 제시하며, 지적인 유희를 통해 더 나은 세상을 설계하는 밑거름이 됩니다. 상상이 현실이 되는 과정을 함께하며 우리는 더 넓은 세계로 나아가는 발판을 마련하게 될 것입니다.

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[과학자가 쓴 과학책#4] 블랙홀 강의 by우종학 | KAOS X 공원생활 특집 | 김태훈의 게으른 책읽기

블랙홀은 일상에서 흔히 쓰이는 단어지만 그 실체를 명확히 정의하기는 쉽지 않습니다. 현대 물리학의 관점에서 블랙홀은 시공간의 극단적인 휘어짐으로 정의됩니다. 고전역학적으로는 중력이 너무 강해 빛조차 빠져나올 수 없는 어떤 중력적인 실체를 의미하죠. 우리는 흔히 시간과 공간을 분리해서 생각하지만, 블랙홀과 같은 극한의 환경에서는 이 둘이 하나로 얽힌 시공간의 개념으로 이해되어야 합니다. 이러한 시공간의 왜곡은 단순히 이론적인 가설을 넘어 우주의 신비를 담고 있는 거대한 상징과도 같습니다. 블랙홀의 현대적 개념은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 출발했습니다. 천재 과학자 슈바르츠실트는 아인슈타인의 방정식을 풀어 별이 붕괴하여 블랙홀이 될 수 있음을 수학적으로 증명해냈죠. 흥미로운 점은 정작 아인슈타인 본인도 초기에는 블랙홀의 존재를 부정했다는 사실입니다. 무한히 작은 점에 엄청난 질량이 모인다는 설정이 당시의 물리적 상식으로는 받아들이기 힘든 기괴한 현상으로 보였기 때문입니다. 이는 과학적 진리가 때로는 당대의 고정관념을 뛰어넘는 파격적인 모습으로 다가온다는 점을 시사합니다. 별의 일생은 중력과 압력의 끊임없는 투쟁입니다. 태양보다 수십 배 큰 질량을 가진 별은 수명을 다한 뒤 중력 붕괴를 멈추지 못하고 결국 블랙홀이 됩니다. 백색왜성이나 중성자별 단계의 압력조차 이 거대한 중력을 이겨내지 못할 때, 물질은 무한히 작은 공간으로 수렴하게 됩니다. 물리학자들은 이 영역을 '특이점'이라 부르는데, 이는 인류가 가진 지식의 지평선을 넘어서는 미지의 영역입니다. 블랙홀 내부로 들어간 질량은 사라지지 않고 그대로 유지되며 그 주변의 강력한 중력장으로 자신의 존재를 끊임없이 드러냅니다. 블랙홀 연구는 단순히 천체를 관측하는 일을 넘어 인류 지성의 경계를 확장하는 과정입니다. 수많은 과학자는 뉴턴이 말한 '거인의 어깨' 위에서 조금씩 지식의 지평을 넓혀왔습니다. 블랙홀은 바로 그 지평선의 가장자리에 위치한 주제로, 우리가 아직 모르는 것이 많기에 더욱 매력적입니다. 이미 밝혀진 사실에 안주하기보다 미지의 영역을 탐구하며 지적 호기심을 충족시키는 행위는 인류 문명을 발전시키는 원동력이 됩니다. 과학은 마치 미술관의 작품처럼 자주 접하고 관심을 가질수록 그 깊은 맛과 가치를 느낄 수 있는 예술과도 같습니다. 현대 사회에서 과학은 종종 실용적인 도구로만 여겨지곤 합니다. 하지만 과학의 진정한 가치는 인간에게 무한한 상상력을 부여하고 삶의 근원적인 의미를 되새기게 하는 데 있습니다. 먹고사는 문제를 넘어 '우리는 어디서 왔는가'와 같은 철학적 질문에 답을 찾아가는 과정이 바로 천문학의 본질입니다. 아인슈타인이 강조했듯 상상력은 호모 사피엔스를 인간답게 만드는 가장 중요한 능력입니다. 블랙홀이라는 신비로운 대상을 통해 우주의 역사를 배우는 일은 각박한 일상 속에서 우리 삶의 지평을 넓혀주는 소중한 지적 경험이 될 것입니다.

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[인생과학책 #7] SF 재밌게 읽는 법 - SF를 처음 읽는 사람들에게

최근 SF 소설이 큰 인기를 끌고 있지만, 생소한 용어와 설정 때문에 거리감을 느끼는 독자들도 많습니다. 하지만 과학자들에게 SF는 단순한 소설 이상의 의미를 갖습니다. 과학자들이 '만약 이렇다면 어떻게 될까?'라는 질문을 가지고 실험실에서 답을 찾는다면, SF 작가들은 같은 질문을 던지되 실험으로 증명할 수 없는 영역까지 상상력의 지평을 넓힙니다. 이러한 상상력은 때로 미래를 예측하는 도구가 되기도 하며, 우리가 미처 깨닫지 못한 자연의 섭리를 새로운 시각으로 바라보게 합니다. 현대 SF의 거장으로 불리는 테드 창은 철저한 과학적 지식을 바탕으로 한 '하드 SF'의 정수를 보여줍니다. 그의 대표작인 '당신 인생의 이야기'는 외계 언어를 통해 시공간을 바라보는 관점의 변화를 다룹니다. 우리는 보통 시간을 과거에서 미래로 흐르는 선형적인 것으로 인식하지만, 소설 속 외계인은 시작과 끝을 동시에 인지하는 방식으로 우주를 이해합니다. 이러한 설정은 페르마의 원리와 같은 물리 법칙과 맞닿아 있어, 독자들에게 지적인 즐거움과 함께 존재에 대한 깊은 사유를 선사합니다. 만약 하드 SF의 높은 문턱이 부담스럽다면 켄 리우의 작품을 추천합니다. 그는 프로그래머와 변호사라는 독특한 이력을 가진 작가로, 과학적 상식에 매몰되지 않고 환상 문학과 순수 문학의 경계를 자유롭게 넘나듭니다. 특히 그의 단편들은 기술 그 자체보다 기술이 인간의 삶과 감정에 어떤 영향을 미치는지에 집중합니다. 그의 소설은 때로 마음을 울리는 따뜻한 감수성을 담고 있어, SF가 차갑고 딱딱한 장르라는 편견을 깨뜨리며 누구나 쉽게 몰입할 수 있는 매력을 지니고 있습니다. SF의 또 다른 매력은 기상천외한 설정과 유머, 그리고 한국적인 감수성에서도 발견됩니다. 더글러스 애덤스의 작품처럼 황당하면서도 기발한 상상력으로 가득 찬 코미디 SF가 있는가 하면, 김초엽이나 정소연 작가처럼 차분한 문체로 우리 곁의 현실을 따뜻하게 보듬는 한국 SF도 존재합니다. 이들은 우주 전쟁이나 외계인의 침공 같은 거대한 사건 대신, 타인에 대한 이해와 공감이라는 보편적인 가치를 SF라는 틀 안에서 아름답게 그려내며 독자들에게 깊은 위로를 전합니다. 마지막으로 필립 K. 딕과 같은 거장들의 작품은 '현실과 자아'라는 근원적인 질문을 던집니다. 그의 소설들은 수많은 영화의 원작이 될 만큼 독창적인 세계관을 자랑하며, 우리가 당연하게 믿고 있는 현실이 과연 실재하는 것인지 끊임없이 의심하게 만듭니다. 결국 SF는 미래를 빌려 현재를 비판하고 풍자하는 가장 완벽한 거울입니다. 물리적 제약이 없는 상상력의 세계를 여행하다 보면, 우리는 오히려 우리가 발을 딛고 서 있는 이 현실을 더욱 선명하게 이해하게 될 것입니다.

김상욱, 김용대, 오혜연, Daniel D.Lee(다니엘 리)

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[인생과학책 #5] 역대 최고의 과학 베스트셀러! 정말 읽었니? (1)

책이라는 존재는 우리 인류가 만들어낸 가장 경이로운 결과물 중 하나입니다. 나무로 만든 평평한 물체에 불과해 보이지만, 그 안에 새겨진 수많은 기호들을 들여다보는 순간 우리는 수천 년 전 살았던 누군가의 마음속으로 들어가는 경이로운 경험을 하게 됩니다. 이는 단순한 읽기를 넘어 시공간을 초월한 소통의 시작이라 할 수 있습니다. 독서는 우리가 직접 보지 못한 먼 과거의 지혜를 현재로 불러오는 소중한 통로가 되어주며, 타인의 삶을 간접적으로 체험하게 하는 신비로운 힘을 지니고 있습니다. 글쓰기는 인류가 남긴 위대한 유산 중 하나로 손꼽힙니다. 서로 일면식도 없는 사람들, 심지어 수 세기의 시간 차이를 두고 살아가는 시민들을 하나로 묶어주는 역할을 하기 때문입니다. 기록된 문장을 통해 우리는 저자의 생각과 감정을 공유하며 지식의 연쇄를 만들어냅니다. 이러한 연결은 개인의 경험을 인류 전체의 유산으로 확장하며, 물리적 제약에 갇혀 있던 인간의 유한함을 극복하게 만드는 원동력이 됩니다. 문자는 시대를 관통하는 목소리가 되어 우리를 하나로 이어주는 역할을 수행합니다. 우주는 거대하고 신비로운 공간이며, 인류는 아주 오래전부터 그 기원과 구조를 이해하고자 끊임없이 노력해 왔습니다. 칼 세이건이 강조했듯, '코스모스'를 탐구하는 과정은 곧 우리 자신을 발견하는 여정과도 같습니다. 별의 먼지에서 태어난 우리가 다시 별을 바라보며 우주의 질서를 논하는 것은 매우 경이로운 일입니다. 과학적 탐구는 단순히 지식을 쌓는 행위를 넘어, 우리가 어디에서 왔고 어디로 가고 있는지에 대한 근원적인 질문에 답을 찾아가는 숭고한 과정이라 할 수 있으며 이는 인류의 지적 지평을 넓혀줍니다. 스티븐 호킹의 '시간의 역사'는 우주의 시작과 끝, 그리고 블랙홀의 비밀을 대중에게 알리는 데 결정적인 역할을 했습니다. 그는 복잡한 물리 법칙을 통해 우주가 어떻게 탄생했는지, 그리고 시간이란 무엇인지에 대해 깊이 있는 통찰을 제공했습니다. '모든 것의 이론'을 찾으려는 그의 열정은 인류가 가진 지적 호기심의 정점을 보여줍니다. 이러한 과학적 성취는 우리가 발을 딛고 있는 지구라는 작은 공간을 넘어 무한한 우주로 시야를 넓혀주는 중요한 계기가 되었으며, 보이지 않는 세계에 대한 이해를 가능하게 했습니다. 결국 과학과 문학은 인간이라는 존재를 이해하고 세상을 연결한다는 점에서 같은 목적을 지니고 있습니다. 책을 통해 타인의 마음을 읽고, 과학을 통해 우주의 원리를 깨닫는 과정은 모두 고립된 개인이 거대한 세계의 일원임을 확인시켜 줍니다. 지식의 공유는 시대를 초월한 연대감을 형성하며, 우리가 직면한 수많은 질문에 대한 해답을 함께 찾아가게 합니다. 이러한 끊임없는 탐구와 기록이야말로 인류 문명을 지탱하는 가장 견고한 기둥이며, 우리가 더 나은 미래를 향해 나아갈 수 있도록 돕는 소중한 이정표가 될 것입니다.

김도현, 김범준, 김상우, 심현철, 안광석

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[석학인터뷰] 김용대_ 요즘 핫한 블록체인, 암호화폐 한방 정리! | 2020 봄 카오스강연 '첨단기술의 과학'

우리가 흔히 이용하는 은행은 중앙 집중형 원장 시스템을 통해 거래를 관리하지만, 이는 필연적으로 중앙 기관의 통제와 보안 취약성이라는 문제를 동반합니다. 블록체인은 바로 이러한 중앙 집중형 시스템의 폐해에서 벗어나기 위해 원장을 분산하여 저장하려는 시도에서 탄생했습니다. 많은 이들이 블록체인의 보안을 데이터의 기밀성으로 오해하곤 하지만, 사실 이 기술의 핵심은 원장의 내용이 위변조되지 않았음을 보장하는 무결성에 있습니다. 즉, 누구나 기록을 볼 수 있지만 누구도 함부로 내용을 고칠 수 없는 투명하고 견고한 신뢰 체계를 구축하는 것이 블록체인이 지향하는 진정한 보안의 가치라고 할 수 있습니다. 기술적 사고의 원천이 반드시 과학 서적에만 국한되는 것은 아닙니다. 어린 시절 탐독했던 한국 문학 작품들은 세상을 바라보는 깊이와 상상력의 밑거름이 되었으며, 이는 현재의 연구 활동에도 간접적인 영향을 미치고 있습니다. 특히 젊은 세대에게는 SF 소설 읽기를 적극적으로 권장하고 싶습니다. 미국에서 교수 생활을 하며 경험한 바에 따르면, 뛰어난 성과를 내는 연구자들의 아이디어가 과거 SF 소설 속 시나리오에서 시작되어 현실로 구현되는 사례를 자주 목격했기 때문입니다. 문학적 상상력은 단순히 허구에 그치지 않고, 복잡한 기술적 문제를 해결하거나 새로운 미래를 설계하는 데 있어 매우 중요한 창의적 기반이 됩니다. 지난 12년 동안 블록체인 기술은 눈부신 발전을 거듭해 왔지만, 동시에 명확한 기술적 한계에도 직면해 있는 것이 사실입니다. 현재 전 세계의 많은 연구실에서는 기존 블록체인 시스템이 가진 성능과 확장성의 문제를 해결하기 위해 치열한 고민을 이어가고 있습니다. 우리가 마주한 이러한 한계점들은 단순히 장애물이 아니라, 기술이 한 단계 더 도약하기 위해 반드시 넘어야 할 필수적인 과제이기도 합니다. 앞으로의 여정은 지금까지 이룩한 성과를 바탕으로 실질적인 기술적 장벽을 어떻게 극복할 것인가에 달려 있습니다. 블록체인이 그리는 미래가 단순한 기대를 넘어 현실적인 인프라로 자리 잡기 위해서는 지속적인 연구와 혁신적인 접근이 필요합니다.

김용대

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[석학인터뷰] 오혜연_ 인공지능이 새로운 것? 글쎄요.. | 2020 봄 카오스강연 '첨단기술의 과학'

인공지능은 최근에 갑자기 등장한 새로운 기술이 아닙니다. 사실 컴퓨터 과학이라는 거대한 학문 체계 안에서 1950년대부터 꾸준히 연구되어 온 유서 깊은 분야입니다. 대중의 관심은 2000년대와 최근 몇 년 사이 폭발적으로 증가했지만, 전문가들은 이미 수십 년 전부터 인공지능이 가져올 변화와 미래에 대해 깊이 고민해 왔습니다. 따라서 인공지능을 낯선 존재로 여기기보다는 오랜 시간 축적된 기술적 진보의 결과물로 이해하는 태도가 필요합니다. 현재 한국의 인공지능 연구는 정부와 학계, 대중의 뜨거운 관심 속에 매우 활발하게 이루어지고 있습니다. 하지만 연구의 질적 성장을 위해서는 다양성 확보가 시급한 과제입니다. 특정 방법론이나 주제에만 연구가 치중되어 있는 경향이 있으며, 연구자의 연령, 성별, 국적 등 인적 구성의 다양성도 주요 선진국에 비해 부족한 실정입니다. 진정한 기술 혁신을 위해서는 폭넓은 시각과 다양한 배경을 가진 연구자들이 함께 협력하는 환경이 조성되어야 합니다. 테드 창의 소설 『당신 인생의 이야기』는 과학적 상상력을 문학의 영역으로 확장한 훌륭한 사례입니다. 그는 현실에서 직접 실험하기 어려운 가설들을 기발한 상상력으로 풀어내며 미래를 예측하고 인간의 본질을 탐구합니다. 이러한 SF 장르의 통찰력은 과학자들에게 단순한 재미를 넘어 새로운 연구의 영감과 상상력을 제공하는 중요한 원천이 되기도 합니다. 과학적 사고와 문학적 상상력이 만날 때 우리는 비로소 보이지 않는 미래의 단면을 엿볼 수 있게 됩니다. 인공지능 연구의 핵심 과제 중 하나는 컴퓨터에게 인간의 언어를 가르치는 것입니다. 이는 단순히 단어를 나열하는 수준을 넘어, 컴퓨터가 사람과 원활하게 소통하기 위해 언어를 어떻게 배우고 이해하며 생성할 것인가에 대한 깊은 고민을 담고 있습니다. 자연어 처리 기술의 발전은 기계가 인간의 지식 체계에 접근하고 상호작용하는 방식을 근본적으로 바꾸고 있으며, 이는 인공지능이 인간의 진정한 동반자로 거듭나기 위해 반드시 넘어야 할 산이기도 합니다. 인공지능의 특성을 가장 잘 나타내는 표현 중 하나는 '쉬운 것은 어렵고 어려운 것은 쉽다'는 역설입니다. 인간에게는 직관적이고 쉬운 일상적인 행동들이 컴퓨터에게는 구현하기 가장 어려운 과제가 되기도 하며, 반대로 인간이 어렵게 느끼는 복잡한 계산이나 논리 연산은 컴퓨터가 훨씬 쉽게 해결하곤 합니다. 이러한 지능의 차이를 이해하는 것은 인공지능의 현재 위치를 파악하고, 앞으로 우리가 어떤 방향으로 기술을 발전시켜야 할지 결정하는 데 중요한 이정표가 됩니다.

오혜연

카오스재단카오스강연

뇌인지과학

[술술과학] 실제 눈은 하나, 마음의 눈은 셋? | 카오스 브레인 오디세이(10)

영화 '레인맨'의 실제 모델인 킴 픽은 서번트 증후군의 대표적인 사례로 꼽힙니다. 그는 선천적인 유전 질환으로 인해 좌뇌와 우뇌를 잇는 뇌량이 손상된 상태로 태어났지만, 오히려 그 덕분에 독특한 천재성을 발휘했습니다. 만여 권의 책 내용을 암기하고 양쪽 눈으로 서로 다른 페이지를 동시에 읽어내는 그의 능력은 뇌의 정보 처리 방식이 얼마나 신비로운지를 보여줍니다. 일반적인 뇌가 정보를 통합하여 하나의 이미지를 만드는 것과 달리, 그의 뇌는 각 반구가 독립적으로 작동하며 방대한 데이터를 처리했던 것입니다. 시각 장애 중에는 '맹시'라고 불리는 기이한 현상이 존재합니다. 이는 안구의 문제가 아니라 뇌졸중 등으로 시각 피질이 손상되어 앞을 전혀 보지 못한다고 느끼는 환자가, 실제로는 사물의 위치를 파악하거나 특정 동작을 수행하는 현상을 말합니다. 일산화탄소 중독으로 시력을 잃은 다이앤은 연필을 정확히 낚아채거나 편지함의 좁은 틈에 편지를 완벽하게 집어넣어 세상을 놀라게 했습니다. 이는 환자가 의식적으로는 사물을 인지하지 못하더라도, 뇌의 특정 경로가 여전히 시각 정보를 받아들여 신체 활동을 제어하고 있음을 시사합니다. 우리 뇌의 시각 정보는 크게 세 갈래의 경로로 나뉩니다. 진화적으로 오래된 '오래된 경로(뇌간 경로)'는 본능적이고 무의식적인 생존 행동을 담당합니다. 반면 영장류에서 발달한 '새로운 경로'는 시각 피질을 거쳐 다시 두 갈래로 갈라집니다. 사물의 정체를 파악하는 'What 경로'와 사물의 위치 및 조작을 담당하는 'How 경로'가 그것입니다. 이 세 경로는 각기 다른 역할을 수행하며 조화를 이루지만, 때로는 독립적으로 작동하여 우리가 의식하지 못하는 사이에도 정교한 움직임을 가능하게 만듭니다. 뇌 속의 보이지 않는 좀비가 우리 몸을 움직이는 셈입니다. 시각적 착시는 우리의 의식과 무의식이 어떻게 충돌하는지 보여주는 흥미로운 사례입니다. 화살표 방향에 따라 선분의 길이가 달라 보이는 착시 현상에서, 우리의 눈은 길이를 잘못 판단하지만 물건을 잡으려는 손가락의 폭은 실제 길이에 맞춰 정확하게 벌어집니다. 이는 의식적인 인지를 담당하는 경로가 착시에 속더라도, 행동을 제어하는 무의식적 경로는 진실을 꿰뚫어 보고 있음을 의미합니다. 우리는 종종 스스로의 의지로 행동한다고 믿지만, 실제로는 뇌 속의 무의식적 시스템이 감각의 오류를 넘어 정교하게 몸을 움직이고 있는 것입니다. 뇌과학의 발전은 우리가 어렴풋이 느끼던 무의식의 세계를 과학적으로 증명해내고 있습니다. 영화 '스타워즈'의 포스나 '매트릭스'의 대사처럼, 길을 아는 것과 그 길을 걷는 것의 차이는 우리 뇌의 복잡한 시각 체계에서 기인합니다. 상상이란 '거꾸로 달리는 시각'이라는 말처럼, 우리는 기억과 환각, 꿈을 통해 현실 너머의 세계를 경험합니다. 세 갈래의 시각 경로가 만들어내는 이 복잡한 조화는 인간이 단순히 정보를 처리하는 기계를 넘어, 창의성과 상상력을 발휘하는 존재가 되게 하는 근원입니다. 우리의 뇌는 여전히 우리가 알지 못하는 거대한 무의식의 심연을 품고 있습니다.

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뇌인지과학

[인생과학책 #3] 책 좀 읽는 사람이 추천하는 책

유발 하라리의 저서 '사피엔스'와 '호모 데우스'는 출간 이후 전 세계적인 열풍을 일으키며 인류의 과거와 미래를 관통하는 새로운 시각을 제시했습니다. 역사학자인 하라리는 명상을 통해 얻은 집중력과 균형 잡힌 시각을 바탕으로 인류가 어떻게 지구의 지배자가 되었는지, 그리고 앞으로 어떤 방향으로 나아갈지를 통찰력 있게 그려냅니다. 그의 이야기는 단순한 역사적 사실의 나열을 넘어, 인문학과 과학이 통섭을 이루어 도달할 수 있는 지식의 정수를 보여주며 독자들에게 깊은 울림을 줍니다. 인류가 지구를 지배하게 된 결정적인 계기는 '인지 혁명'에 있습니다. 다른 생명체들이 물리적인 한계 내에서 소규모 집단을 유지하는 것과 달리, 호모 사피엔스는 상상력을 통해 신, 국가, 회사와 같은 가상의 실재를 만들어냈습니다. 이러한 상상력은 '던바의 수'라고 불리는 150명의 사회적 관계 한계를 뛰어넘어 수천, 수만 명의 거대한 협력 네트워크를 구축할 수 있게 했습니다. 결국 인간은 보이지 않는 것을 믿는 능력을 통해 유례없는 결속력을 확보하며 지구의 주인공으로 거듭난 것입니다. 농업 혁명은 인류에게 풍요를 가져다준 축복으로 여겨지기도 하지만, 하라리는 오히려 수렵 채집 시대보다 인간의 자유와 행복이 구속된 시기였다고 분석합니다. 이어지는 과학 혁명은 '우리는 모른다'는 무지의 인정에서 출발했습니다. 현대 과학은 우리가 우주의 기원이나 생명의 신비를 완벽히 알지 못한다는 사실을 겸허히 받아들임으로써 오히려 폭발적인 발전을 이룩했습니다. 이러한 과학적 태도는 인류가 죽음을 정복하려는 '길가메시 프로젝트'에 도전하게 만드는 원동력이 되었으며, 인간의 한계를 끊임없이 확장하고 있습니다. 미래를 조망하는 '호모 데우스'는 과학 기술의 발전으로 신의 영역에 도전하는 인류의 모습을 그립니다. 하라리는 인공지능과 알고리즘이 인간의 지능을 넘어서는 시대에 우리가 여전히 인간의 가치를 최우선으로 둘 수 있을지 질문을 던집니다. 실험실에서 탄생할 기술 종교들은 유전자 편집과 알고리즘을 통한 구원을 약속하며 인류를 새로운 국면으로 이끌 것입니다. 이는 인간이 스스로를 진화시켜 '신이 된 인간'으로 거듭나는 과정이며, 동시에 인간의 자유의지에 대한 근본적인 의문을 제기하는 지점이기도 합니다. 미래 사회에서는 데이터가 가장 중요한 자원이자 새로운 종교로 부상하는 '데이터교'가 지배적일 것으로 예측됩니다. 모든 것이 수치화되고 알고리즘에 의해 결정되는 세상에서 인간은 자칫 물질적인 데이터의 파편으로 전락할 위험에 처해 있습니다. 하지만 역사의 유일한 상수는 '모든 것은 변한다'는 사실입니다. 하라리가 제시하는 디스토피아적 전망 역시 인류의 선택과 변화에 따라 다른 방향으로 흐를 수 있습니다. 우리는 그의 통찰을 통해 현재를 점검하고, 다가올 미래를 주체적으로 준비해야 할 과제를 안고 있습니다.

권준수, 천정희

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융합

[석학인터뷰] 다니엘리_AI가 정말로 인간을 지배할 수 있다?! | 2019 가을 강연 '도대체 都大體'

한국은 풍부한 재능과 거대한 잠재력을 지닌 국가로, 새로운 기술이 탄생하고 발전하기에 최적의 환경을 갖추고 있습니다. 특히 인공지능과 로봇공학 분야에서 한국 학생들이 보여줄 미래는 매우 밝습니다. 흔히 인공지능과 로봇공학을 별개의 학문으로 구분하곤 하지만, 진정한 혁신은 이 둘을 하나의 통합된 시스템으로 바라볼 때 시작됩니다. 물리적인 세계에 구현된 지능은 단순한 소프트웨어를 넘어 강력한 가능성을 창출하며, 학생들이 수학과 과학적 기초를 탄탄히 다진다면 인공지능의 새로운 방향을 제시하는 훌륭한 아이디어를 낼 수 있을 것입니다. 인공지능은 앞으로도 인간의 일상생활을 개선하고 돕는 강력한 도구로서 존재할 것입니다. 비록 기술의 발전이 인간의 노동력을 일부 대체하며 사회적 마찰을 일으킬 수도 있지만, 이는 과거의 기술 혁신 과정에서도 늘 존재했던 현상입니다. 흥미롭게도 인공지능에게 쉬운 일이 인간에게는 어렵고, 반대로 인간에게 당연한 일이 인공지능에게는 매우 어려운 경우가 많습니다. 따라서 로봇이 모든 일자리를 완전히 대체하기까지는 아직 갈 길이 멀며, 인간은 기술의 진보에 맞춰 새로운 역량을 배우고 적응하며 기술과 공존하는 법을 익혀야 합니다. 미래를 설계하는 데 있어 가장 중요한 것은 상상력과 영감입니다. 공상과학 소설을 통해 미래의 가능성을 꿈꾸고, 위대한 과학자들의 삶을 통해 세상을 바꾸는 아이디어를 얻는 과정은 공학적 지식만큼이나 필수적입니다. 수학, 통계학, 컴퓨터 과학과 같은 기초 학문은 세상을 이해하는 도구가 되지만, 이를 움직이는 원동력은 결국 무엇을 만들고 싶은지에 대한 열망에서 나옵니다. 차세대 인재들이 선배 과학자들의 업적을 발판 삼아 더 큰 발전을 이루고, 인공지능과 로봇공학이라는 유망한 분야에서 세상을 놀라게 할 혁신을 이끌어내기를 기대합니다.

Daniel D.Lee(다니엘 리)

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[카오스 술술수학] 모양이란 무엇인가? 상상하는 모양? 실재 모양?

우리는 흔히 모양을 '겉으로 나타난 모습'이라 정의하고, 모습은 다시 '겉으로 나타난 모양'이라 정의하곤 합니다. 이러한 순환 논리는 기하학의 대상인 모양을 정의하는 것이 얼마나 어려운지를 잘 보여줍니다. 기하학은 모양을 연구하는 학문이지만, 정작 그 본질이 무엇인지에 대해서는 수학자들조차 깊이 고민하게 만듭니다. 19세기 수학자 펠릭스 클라인은 수학을 깊이 공부할수록 오히려 곡선이 무엇인지 모르게 된다고 말하며 기하학의 심오함을 강조했습니다. 도형이라고 하면 흔히 삼각형이나 원, 혹은 뫼비우스의 띠와 같은 시각적 이미지를 떠올립니다. 하지만 우리가 종이나 화면에 그리는 도형은 실제 수학적 대상이 아니라 이해를 돕기 위한 보조 수단에 불과합니다. 3차원 입체를 2차원 평면에 완벽히 구현할 수 없듯이, 우리가 보는 원이나 사각형도 돋보기로 들여다보면 불완전한 선들의 집합일 뿐입니다. 수학의 세계에서 진짜 그림이란 존재하지 않으며, 우리가 보는 것은 뇌가 만들어낸 심리적 환상에 가깝습니다. 유클리드는 이러한 시각적 한계를 넘어 기하학을 공리와 정리라는 논리적 체계로 정립했습니다. 그의 저서 '원론'은 도형이 아닌 사고의 체계가 기하학의 본질임을 시사합니다. 19세기의 다비드 힐베르트는 이 전통을 이어받아, 점, 선, 면과 같은 용어를 책상이나 의자로 바꾸어도 기하학적 논리 체계는 변하지 않는다고 주장했습니다. 현대의 기하학자들 역시 자신의 논문에 그림을 거의 쓰지 않으면서도 복잡한 기하학적 문제를 논리만으로 해결해 나가고 있습니다. 그렇다면 왜 기하학은 굳이 '모양'이라는 가상의 수단을 활용하는 것일까요? 그 답은 인간의 인지적 특성에 있습니다. 인간은 컴퓨터처럼 숫자와 논리만으로 세상을 이해하기보다, 시각화된 정보를 통해 직관적으로 파악할 때 훨씬 더 효율적으로 사고하도록 진화했습니다. 복잡한 수식보다 피타고라스의 정리를 증명하는 한 장의 그림이 우리에게 더 큰 깨달음을 주는 이유도 여기에 있습니다. 시각적 이미지는 우리가 보지 못했던 관계를 발견하게 돕는 강력한 도구입니다. 결국 기하학의 진정한 본질은 눈에 보이는 형태 그 자체가 아니라, 그 형태를 통해 사고를 확장하는 '상상력'에 있습니다. 영어 단어 'Imagination'이 이미지를 만든다는 의미를 내포하고 있듯이, 기하학은 보이지 않는 논리를 시각적 이미지로 변환하여 이해하는 과정입니다. 힐베르트가 자신의 저서 제목을 '기하학과 상상력'이라 지은 것도 같은 맥락입니다. 우리는 기하학을 통해 단순한 모양을 넘어, 논리와 직관이 결합된 고차원적인 상상의 세계를 탐험하게 됩니다.

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수학

[강연] 고차원 비유클리드 공간으로의 초대 (4) _ by황준묵 | 2018 봄 카오스 강연 '모든 것의 수數다' 5강 | 5강 ④

수학계의 노벨상이라 불리는 필즈상은 40세 이하의 젊은 수학자에게 수여되는 독특한 전통을 가지고 있습니다. 이는 초기 제정 당시 신진 연구자들을 독려하기 위한 취지였으나, 오늘날에는 세계 최고의 권위를 상징하는 상으로 자리 잡았습니다. 반면 노르웨이의 아벨상은 나이 제한 없이 평생의 업적을 기리는 방식으로 운영되어 노벨상의 형식과 더 유사합니다. 이처럼 수학계는 젊은 천재의 번뜩임과 노학자의 깊은 통찰을 모두 존중하며 학문의 발전을 이끌어오고 있습니다. 흔히 수학은 타고난 천재들만의 전유물이라고 생각하기 쉽지만, 실제 수학의 세계는 상상할 수 없는 노력의 산물입니다. 우리가 천재라고 부르는 이들의 결과물 뒤에는 논문에 드러나지 않는 수많은 시행착오와 인고의 시간이 숨겨져 있습니다. 특정 분야에서 두각을 나타내는 것은 천부적인 재능 덕분이라기보다, 적절한 시기에 해당 개념을 접하고 이를 체화하기 위해 쏟아부은 집중력의 결과인 경우가 많습니다. 결국 수학적 성취는 번뜩이는 영감보다는 끈기 있게 진리를 탐구하는 태도에서 비롯됩니다. 수학자라고 해서 모든 수학 분야에 능통한 것은 아닙니다. 어떤 이는 기하학적 시각화에 탁월한 반면, 다른 이는 복잡한 연산이나 조합론적 사고에 어려움을 느끼기도 합니다. 하지만 이러한 개인의 차이는 연구의 걸림돌이 되지 않습니다. 자신이 부족한 부분은 해당 분야에 강점을 가진 동료와의 협업을 통해 보완할 수 있기 때문입니다. 수학은 단일한 능력을 측정하는 시험이 아니라, 각기 다른 재능을 가진 이들이 모여 거대한 지식의 지도를 완성해 나가는 집단 지성의 과정이라 할 수 있습니다. 최근 교육 과정에서 기하학의 비중이 줄어드는 것에 대한 우려가 큽니다. 기하학은 단순히 도형을 배우는 과목을 넘어, 물리학의 언어인 벡터를 이해하고 미적분의 개념을 시각적으로 구체화하는 핵심적인 토대입니다. 기하학적 사고가 결여된 상태에서의 수학 학습은 자칫 공식 암기 위주의 형식적인 공부에 그칠 위험이 있습니다. 상상력과 엄밀함을 동시에 길러주는 기하학은 사고의 틀을 형성하는 중요한 역할을 하므로, 입시를 넘어 학문의 깊이를 더하기 위해 반드시 거쳐야 할 필수적인 과정입니다. 아인슈타인의 일반 상대성 이론은 수학과 물리학이 만나는 가장 아름다운 지점 중 하나입니다. 이 이론은 유클리드 기하학이 공리에서 출발하여 체계를 세운 것처럼, 광속 불변의 원리와 같은 몇 가지 가정을 바탕으로 우주의 구조를 설명합니다. 중력이 시공간의 곡률로 설명되는 이 거대한 체계는 기하학이라는 언어가 없었다면 탄생할 수 없었을 것입니다. 수학적 논리 체계가 어떻게 현실 세계의 물리 법칙을 규명하는 강력한 도구가 되는지를 보여주는 일반 상대성 이론은 현대 과학의 정수라 할 수 있습니다.

오성진, 황준묵

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수학

[강연] 수학역사상 가장 유명한 난제 리만가설 (6) _ by기하서 | 2018 봄 카오스 강연 '모든 것의 수數다' 3강 | 3강 ⑥

리만 가설은 소수의 분포를 설명하는 수학계의 거대한 난제이자 인류 지성의 척도라고 할 수 있습니다. 만약 외계 지성체가 지구를 방문한다면, 우리는 그들이 이 가설을 알고 있는지 묻는 것만으로도 그들의 지적 수준을 가늠할 수 있을 것입니다. 리만 가설을 중요하게 여긴다는 것은 그들이 우리와 유사한 지적 한계와 유한성을 공유하고 있음을 의미합니다. 반면, 이 가설에 전혀 관심이 없다면 그들은 무한을 너무나 당연하게 다루는, 인간과는 차원이 다른 존재일 가능성이 큽니다. 인간이 리만 가설에 집착하는 근본적인 이유는 우리가 죽음을 피할 수 없는 유한한 존재이기 때문입니다. 우리는 제한된 삶 속에서 무한한 소수의 규칙성을 찾으려 끊임없이 애쓰며, 그 과정에서 수학이라는 도구를 통해 경이로운 상상력을 발휘합니다. 만약 모든 소수의 개수와 성질을 실시간으로 파악할 수 있을 만큼 전지전능한 존재라면, 리만 가설은 애초에 고민의 대상조차 되지 않았을 것입니다. 결국 이 난제는 인간의 유한함과 무한을 향한 갈망이 만나는 지점에 놓여 있으며, 우리의 지적 호기심을 자극합니다. 인공지능의 비약적인 발전이 리만 가설 해결의 새로운 열쇠가 될 수 있을지에 대해서는 학계에서도 의견이 분분합니다. 현재의 기술력으로는 수학 연구의 보조적인 수단에 불과하지만, 미래에 진정으로 수학적 사고를 수행하는 AI가 등장한다면 상황은 완전히 달라질 것입니다. 만약 AI가 인간 수학자를 능가하여 이 난제를 해결한다면, 이는 수학의 역사에서 거대한 전환점이 될 것입니다. 하지만 리만 가설이 단순히 계산적인 차원을 넘어 제타 함수론과 같은 심오한 이론적 토대 위에서 인간의 통찰력과 함께 해결되기를 바라는 것이 많은 수학자의 희망입니다. 만약 리만 가설이 참이 아니라 거짓으로 판명된다면 수학계는 어떤 변화를 맞이하게 될까요? 대부분의 수학자는 가설이 참일 것이라 굳게 믿지만, 만약 실수부가 1/2이 아닌 비자명 영점이 단 하나라도 발견된다면 그 충격은 상상 이상일 것입니다. 특히 정수론을 깊이 연구하는 학자들에게는 엄청난 상실감과 학문적 혼란을 안겨줄 수 있습니다. 그러나 역설적으로 가설이 틀렸음을 증명하는 과정에서 예상치 못한 새로운 수학적 발견이 이루어지고, 수학의 세계는 이전보다 훨씬 더 다채롭고 흥미로운 방향으로 흘러갈지도 모릅니다. 리만 가설은 단순히 하나의 문제를 넘어 현대 수학의 수많은 분야와 거미줄처럼 긴밀하게 연결되어 있습니다. 이를 해결하려는 끊임없는 시도는 제타 함수론이나 L-함수 이론의 폭발적인 발전을 이끌어냈으며, 이는 정수론의 정밀한 정보들을 이해하는 데 결정적인 역할을 하고 있습니다. 비록 수십 년간의 도전이 당장 눈에 보이는 결실을 보지 못했을지라도, 이 탐구 과정에서 파생된 수학적 개념들은 그 자체로 인류 지성사에 거대한 가치를 지닙니다. 리만 가설은 여전히 수학의 찬란한 성배로 남아 우리를 끝없는 무한의 세계로 인도하고 있습니다.

기하서, 김영원

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수학

[강연] 세상 속의 수數다 (4) _ by고계원 | 2018 봄 카오스 강연 '모든 것의 수數다' 1강 | 1강 ④

수학 연구의 과정은 끊임없는 사고의 반복입니다. 문제를 마주하고 고민하며 다양한 방식으로 응용해 보는 시간은 길지만, 정작 해답을 찾아냈을 때 느끼는 행복은 찰나에 불과합니다. 하지만 이러한 인고의 과정은 비단 수학에만 국한되지 않습니다. 모든 학문적 연구와 기업의 업무 역시 비슷한 흐름을 가집니다. 중요한 것은 그 짧은 기쁨의 순간을 동력 삼아 다시 새로운 문제로 뛰어드는 열정입니다. 이러한 반복 속에서 우리는 학문적 가치를 발견하며 삶의 보람을 채워나갑니다. 이론 과학의 메카로 불리는 프린스턴 고등연구소는 아인슈타인과 폰 노이만 같은 위대한 과학자들이 머물렀던 곳입니다. 이곳은 겉으로 보기에는 매우 한적하고 평화로운 분위기를 자아내지만, 그 이면에는 지독하리만큼 치열한 학문적 탐구가 자리 잡고 있습니다. 연구자들이 누리는 여유는 단순히 쉬는 것이 아니라, 깊은 사고에 몰입할 수 있는 최적의 환경을 의미합니다. 치열함과 여유가 공존하는 이 특별한 공간은 새로운 이론이 탄생하는 밑거름이 되며, 현대 과학의 발전을 이끄는 중요한 축이 됩니다. 수학적 성취를 이루는 데 있어 재능과 노력 중 무엇이 더 중요한지에 대한 논의는 늘 뜨겁습니다. 일부 학자들은 수학에서 가장 중요한 재능으로 상상력을 꼽습니다. 논리적 사고나 계산력은 훈련을 통해 어느 정도 습득할 수 있지만, 기존의 틀을 깨는 획기적인 아이디어는 타고난 상상력에서 비롯된다는 시각입니다. 영화 '인셉션'의 감독이 보여준 창의성처럼, 수학 역시 무한의 크기를 비교하거나 새로운 체계를 설계할 때 고도의 상상력을 필요로 합니다. 이는 단순히 공식을 외우는 것 이상의 차원입니다. 흔히 노력형 수학자로 알려진 이들조차 사실은 엄청난 재능을 겸비한 경우가 많습니다. 수학은 알면 알수록 자신의 부족함을 깨닫게 만드는 학문이기에, 고수들 사이에서도 늘 겸손함을 유지하게 됩니다. 유명한 수학자들은 잠자는 시간을 제외한 거의 모든 일상을 수학적 사고에 할애하며, 이를 고통이 아닌 삶의 일부로 받아들입니다. 천재성이라는 바탕 위에 쉼 없는 노력이 더해질 때 비로소 인류의 지성사를 바꿀 위대한 업적이 탄생합니다. 결국 수학은 재능과 노력이 정교하게 맞물려 돌아가는 예술과도 같습니다. 아이들의 수학적 재능을 키워주기 위해서는 정답을 맞히는 것보다 문제를 가지고 노는 경험이 중요합니다. 다리 개수를 맞히는 간단한 퀴즈를 풀 때도 연립방정식 같은 공식을 강요하기보다, 스스로 그림을 그리며 추론할 시간을 충분히 주어야 합니다. 때로는 일부러 틀린 조건의 문제를 제시하여 아이가 논리적 모순을 스스로 발견하게 유도하는 것도 좋은 방법입니다. 이러한 과정에서 아이들은 홀수와 짝수의 개념을 자연스럽게 깨닫고 사고의 유연성을 기릅니다. 여유로운 대화 속에서 이루어지는 탐구는 수학을 즐거운 놀이로 인식하게 만듭니다.

고계원

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수학

[강연] 미래의 기원 (4) _ by이관수 | 2017 가을 카오스 강연 '미래과학' 10강 | 10강 ④

미래는 고정된 종착역이 아니라 우리가 끊임없이 만들어가는 과정입니다. 많은 이들이 미래를 절대적인 시간의 흐름으로 보지만, 사실 미래는 다양한 행위자들이 복잡하게 얽혀 상호작용하는 상대적인 영역입니다. 계획대로만 흘러가지 않는 미래야말로 오히려 우리가 기대할 만한 가치가 있는 세상일지도 모릅니다. 우리가 현재의 시점에서 마감을 설정하고 백캐스팅하며 삶을 꾸려가듯, 미래 또한 고정된 틀에 얽매이지 않고 유연하게 변화할 수 있는 가능성의 공간임을 인식하는 것이 중요합니다. 지구가 위기에 처했다는 진단은 사실 인간 중심적인 사고에서 비롯된 것일 수 있습니다. 지구의 긴 역사 속에서 환경은 끊임없이 변해왔으며, 생명체는 그 가혹한 변화 속에서도 끈질기게 살아남았습니다. 하지만 현재의 급격한 기후 변화가 인간의 활동에 의한 것이라는 점은 과학적으로 부정할 수 없는 사실입니다. 우리가 당장의 생계에 매몰되어 필요한 변화를 뒤로 미루는 '기든스의 역설'에 빠져 있다면, 인류의 생존을 위해 대대적인 각성과 공동의 노력이 절실히 필요한 시점입니다. 인공지능이 인간을 지배할 것이라는 공포는 기술 발전에 대한 기대와 불안이 공존하는 현대인의 심리를 반영합니다. 하지만 진정한 지능을 가진 존재가 굳이 인간을 지배하려 할 것인가에 대해서는 의문을 던져볼 필요가 있습니다. 지배와 피지배라는 계급 구조 자체가 인간만의 특수한 관념일 수 있기 때문입니다. 기술의 위험성을 경계하는 입장과 혜택을 중시하는 자유로운 입장이 대립하는 가운데, 우리는 자만심을 버리고 기술과 지혜롭게 공존할 수 있는 사회적 틀을 고민해야 합니다. SF에서 묘사되는 과학적 설정이 반드시 현실의 이론과 완벽하게 일치해야 하는 것은 아닙니다. 문학으로서의 가치는 과학적 정확성보다는 그 속에 담긴 예술적 아름다움과 인간에 대한 깊은 통찰력에 있습니다. 때로는 상상이 과학보다 앞서기도 하고, 과학적 발견이 소설의 소재가 되어 대중에게 전달되기도 합니다. 중요한 것은 과학과 SF가 서로를 비추는 거울 역할을 하며 인류의 상상력을 확장시킨다는 점입니다. 과학적으로 불가능해 보이는 설정이라도 훌륭한 문학적 성취를 이룬다면 그 자체로 의미가 큽니다. 과거의 과학을 공부하는 과학사는 단순히 옛날이야기를 들춰보는 학문이 아닙니다. 미래에 대한 확실한 데이터가 없는 상황에서 과거와 현재를 비교하는 과정은 우리가 무엇을 놓치고 있는지 깨닫게 해주는 소중한 기회가 됩니다. 과거의 예측이 빗나간 수많은 사례를 살펴보며 현재의 오만을 경계하고, 과학이 발전해온 궤적을 통해 미래를 조망할 수 있는 단서를 얻을 수 있습니다. 과학사는 미래를 정확히 예언하는 도구라기보다, 현재의 위치를 더 깊이 이해하게 만드는 지적인 거울과 같습니다. 과학은 모든 문제를 해결해 주는 전지전능한 도구가 아닙니다. 자연 현상을 설명하고 증명하는 데 강력한 힘을 발휘하지만, 인간의 믿음이나 형이상학적인 영역까지 모두 포괄할 수는 없습니다. 과학에 대해 지나친 기대를 하기보다는 그 한계를 명확히 이해할 때, 오히려 과학이 가진 진정한 가치와 능력을 발견할 수 있습니다. 과학을 공부하는 목적은 모든 이가 전문가가 되기 위함이 아니라, 우리 삶을 풍요롭게 만드는 하나의 흥미로운 분야로서 그 즐거움을 함께 공유하고 세상을 바라보는 시야를 넓히는 데 있습니다. 미래를 다루는 SF는 사회적 약자나 젠더 문제와 같은 현실의 첨예한 이슈들에 민감하게 반응하며 발전해 왔습니다. SF는 단순히 기술적 진보를 예언하는 장르가 아니라, 변화하는 세상 속에서 인간의 가치와 권리를 끊임없이 질문하는 인문학적 장르이기도 합니다. 낯선 환경과 설정을 통해 우리가 당연하게 여겼던 편견을 자각하게 하고, 더 나은 공동체를 향한 상상을 가능하게 합니다. 과학적 사고와 인문학적 통찰이 만나는 지점에서 우리는 비로소 더 넓고 깊은 시야로 다가올 미래를 마주할 수 있게 됩니다.

강윤재, 이관수, 정소연

카오스재단카오스강연

물리학
융합

[강연] 미래의 기원 (3) _ by이관수 | 2017 가을 카오스 강연 '미래과학' 10강 | 10강 ③

현대 사회에서 과학은 전공자만의 전유물이 아닙니다. 인문계 출신을 포함한 많은 대중이 과학 강연과 서적에 열광하는 이유는 우리가 본질적으로 '호모 사피엔스'이기 때문입니다. 인간은 태생적으로 세상에 대한 호기심을 품고 있으며, 어린 시절의 순수한 탐구심은 성인이 되어서도 지적 갈망으로 이어집니다. 과학은 복잡한 세상 속에서 우리가 누구인지, 우리가 사는 세계가 어떻게 작동하는지를 이해하려는 인간 본연의 욕구를 충족시켜 주는 가장 강력한 도구로 자리 잡고 있습니다. 우리가 과학에 매료되는 또 다른 이유는 과학이 주는 '합리적 안정감'에 있습니다. 우리가 마주하는 현실 세계는 때로 비합리적이고 원인과 결과를 명확히 설명하기 어려운 일들로 가득 차 있습니다. 반면 과학은 문제를 제기하고 탐구하며 논리적인 답을 찾아가는 과정을 보여줍니다. 이러한 과학적 사고방식은 불확실한 삶 속에서 세상을 정합적으로 파악할 수 있게 도와주며, 혼란스러운 일상에 일종의 질서와 심리적 위안을 제공하는 역할을 수행합니다. 과학의 매력은 단순히 정답을 찾는 데 있지 않고, 그 과정에 담긴 인간적인 드라마에 있습니다. 과학 연구의 이면에는 연구자의 고뇌와 미결정 상태에서의 갈등, 그리고 때로는 배신과 협력의 이야기가 숨어 있습니다. 완벽해 보이는 이론 뒤에 숨겨진 불확실성과 이를 극복하려는 인간의 내면적 투쟁은 과학을 한 편의 흥미진진한 이야기로 만듭니다. 이러한 역동성은 과학을 딱딱한 지식이 아닌, 우리 삶과 밀접하게 연결된 생동감 넘치는 분야로 인식하게 합니다. 일상에서 흔히 쓰이는 '과학적'이라는 표현은 단순한 수식어를 넘어 신뢰와 정합성을 상징합니다. 대중매체나 광고에서 이 용어는 확실성을 보증하는 장치로 활용되기도 하지만, 문학이나 예술의 영역에서는 세계를 구성하는 논리적 체계를 의미합니다. 특히 SF 장르에서 과학은 자연과학의 범주를 넘어 사회과학적 방법론까지 포괄하며, 허구의 세계가 독자에게 설득력을 가질 수 있도록 만드는 뼈대 역할을 합니다. 이는 과학이 지식의 집합을 넘어 사고의 틀임을 보여줍니다. 과학과 예술은 서로 다른 영역처럼 보이지만, 실제로는 깊은 영감을 주고받으며 발전해 왔습니다. 20세기 초의 혁신적인 음악 기법이나 미술의 화풍은 당대의 과학적 발견과 시각 이론에서 아이디어를 얻기도 했습니다. 반대로 과학자들 역시 예술적 감수성을 통해 연구의 영감을 얻습니다. 결정의 아름다움에서 과학의 가치를 발견하는 화학자의 사례처럼, 예술적 상상력은 훌륭한 과학적 성취를 위한 중요한 토대가 됩니다. 두 분야의 융합은 인간의 창의성을 극대화하는 원동력입니다. SF 문학은 '상상적 과학'이라는 도구를 통해 현재의 기술로는 불가능한 영역을 탐구합니다. 초광속 통신과 같은 설정은 비록 물리적으로는 실현 불가능할지라도, 그러한 기술이 존재할 때 인간 사회가 어떻게 변화할지를 미리 들여다보게 합니다. 이러한 상상력은 단순히 허무맹랑한 공상이 아니라, 현실의 제약을 넘어선 지점에서 인간과 문명의 본질을 질문하는 과정입니다. 불가능을 가정함으로써 오히려 우리가 발을 딛고 있는 현실을 새로운 관점에서 바라보게 만드는 것입니다. 과학과 기술이 급격히 결합하는 현대 사회에서, 우리는 순수한 지적 탐구로서의 과학과 실용적인 기술 사이의 균형을 고민해야 합니다. 단순히 눈앞에 보이는 기술적 성과에만 매몰되지 않고, 중력파 검출과 같은 기초 과학의 고유한 가치를 인정하는 폭넓은 시야가 필요합니다. 과학적 개연성과 세계의 정합성을 바탕으로 미래를 설계하는 태도는 우리가 더 나은 사회를 만드는 밑거름이 될 것입니다. 과학에 대한 지속적인 관심은 결국 우리 자신과 세상을 더 깊이 이해하는 길입니다.

강윤재, 이관수, 정소연

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물리학
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[강연] 미래의 기원 (2) _ by이관수 | 2017 가을 카오스 강연 '미래과학' 10강 | 10강 ②

SF는 미래를 정확히 맞히는 예언서가 아닙니다. 많은 이들이 SF 작가가 미래를 꿰뚫어 본다고 오해하지만, 정작 작가들은 자신들이 미래에 대해 아는 것이 없음을 인정하곤 합니다. SF의 진정한 가치는 단순히 미래를 예측하는 데 있는 것이 아니라, 우리가 당연하게 받아들이는 통념을 뒤흔들고 인식의 지평을 넓히는 데 있습니다. 광선검이나 아바타 같은 상상력은 그것이 현실이 되느냐와 상관없이 우리가 꿈꿀 수 있는 풍경의 폭을 무한히 확장해 줍니다. 과거 SF 황금기를 이끌었던 이들은 SF가 외삽법을 사용하기 때문에 과학적이라고 주장했습니다. 하지만 현재의 변화가 미래에도 동일하게 이어질 것이라는 가정은 위험합니다. 성장이 가속화되는 복리 모델이나 어느 순간 멈추는 생물학적 성장 모델처럼, 미래를 설명하는 방식은 매우 다양합니다. 어떤 모델이 정답일지 미리 알 방법은 없기에, 미래는 본질적으로 예측 불가능한 영역으로 남으며 우리는 그 불확실성을 마주해야 합니다. 수많은 SF 작품 중 일부가 현실과 비슷해 보이는 것은 통계적인 우연에 가깝습니다. 수십만 건의 작품 중 하나가 로또 번호처럼 맞아떨어지는 것이죠. 그러나 맞히고 틀리는 문제를 떠나 SF는 우리에게 '전복의 즐거움'을 선사합니다. 기존의 세계관이 붕괴하고 새로운 아이디어가 대화와 사유를 통해 전달될 때, 우리는 비로소 현재를 다른 각도에서 바라볼 수 있게 됩니다. 이는 화려한 볼거리보다 더 깊은 울림을 주는 SF만의 고유한 매력입니다. SF는 미래를 이야기하는 듯 보이지만, 사실은 그 작품이 쓰인 시대의 상상과 공포, 시대상을 반영합니다. 우주 전쟁을 다룬 소설이 실제로는 베트남 전쟁에 대한 비판이나 옹호를 담고 있는 식입니다. SF는 미래를 향한 창이라기보다 현재를 비추는 거울에 가깝습니다. 우리가 미래를 어떻게 상상하느냐는 결국 우리가 지금 어떤 사회적 맥락 속에 놓여 있는지를 보여주는 지표가 되며, 이는 동시대인들에게 중요한 시사점을 던져줍니다. 과학의 정수는 무언가를 무조건 긍정하는 것이 아니라 끊임없이 의심하고 부정하는 태도에 있습니다. 리처드 파인만이 강조했듯, 과학자는 자신이 믿고 싶어 하는 바를 증명하기 위해 노력하는 동시에 그것이 틀렸을 가능성을 가장 치열하게 검증해야 합니다. 이러한 회의적 태도와 불가능성을 확인하는 과정이야말로 과학과 유사 과학을 가르는 결정적인 차이입니다. 과학은 우리에게 정해진 답을 주는 것이 아니라, 끊임없이 질문하고 검증하는 법을 가르쳐 줍니다. 과학이 불변의 법칙을 탐구한다면, 기술은 인간의 욕망과 사회적 필요에 따라 유연하게 형태를 바꿉니다. 같은 카세트테이프 기술이라도 누군가에게는 음악을 즐기는 도구였지만, 다른 누군가에게는 혁명을 전파하는 매체가 되기도 했습니다. 기술은 단순히 발명되는 것이 아니라 사람들과 상호작용하며 완성되어 갑니다. 따라서 기술적 미래를 상상할 때는 그것이 사회와 어떤 관계를 맺을지 함께 고민해야 하며, 그 유연함 속에 우리의 선택지가 놓여 있습니다. 미래는 이미 결정되어 우리에게 다가오는 것이 아닙니다. 인공지능이 거대 기업의 전유물이 될지, 아니면 개인의 창의성을 돕는 동반자가 될지는 우리의 상상력과 선택에 달려 있습니다. 과학적 근거에 기반한 디테일한 상상은 우리가 미처 보지 못했던 현실의 구석구석을 들여다보게 합니다. 미래는 대비하는 대상이 아니라, 우리가 서로 소통하며 함께 만들어 나가는 가능성의 공간임을 잊지 말아야 합니다. 우리의 의지가 담긴 상상이 곧 내일의 모습이 됩니다.

이관수

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물리학
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[강연] 바다의 비밀 - 심해탐사 (1) _ 김웅서 한국해양과학기술원 책임연구원 | 2016 가을 카오스 강연 '지구인도 모르는 지구' 8강 | 8강 ①

바다는 인류에게 언제나 경외와 호기심의 대상이었습니다. 특히 수심 깊은 곳의 심해는 오랫동안 미지의 영역으로 남아 있었으며, 많은 이들에게 무한한 상상력의 원천이 되었습니다. 어린 시절 읽었던 과학 소설이나 바닷가에서 우연히 마주친 야광충의 신비로운 빛은 과학자들에게 탐구의 길을 열어주는 중요한 계기가 되기도 합니다. 1mm 남짓한 작은 생물이 자극을 받아 내뿜는 푸른 빛은 단순한 자연 현상을 넘어, 거대한 바다 세계로 향하는 비밀의 문을 여는 첫 번째 열쇠와 같습니다. 과거 사람들은 바다 끝에 거대한 폭포가 있어 배가 추락할 것이라 믿거나, 심해에 크라켄과 같은 거대 괴물이 살고 있다고 상상하며 두려워했습니다. 이러한 공포는 바다에 대한 지식이 부족했던 시절의 산물이지만, 현대 과학의 눈으로 보면 그 상상력 속에 일말의 진실이 숨어 있음을 알 수 있습니다. 과학자들은 때로 소설 속의 오류를 찾아내는 직업병을 발휘하기도 하지만, 동시에 수백 년 전의 기록이 현대 해양 과학의 발견과 놀라울 정도로 일치한다는 사실에 경탄하며 연구를 이어가고 있습니다. 심해 탐사의 상징과도 같은 잠수함 '노틸러스호'의 이름은 살아 있는 화석이라 불리는 앵무조개에서 유래되었습니다. 앵무조개는 몸속의 격벽에 공기를 채워 부력을 조절하는 독특한 원리를 가지고 있는데, 이는 오늘날 현대 잠수함이 수심을 조절하는 방식과 동일합니다. 자연에서 배운 지혜가 공학적 설계로 이어진 대표적인 사례입니다. 이처럼 심해는 단순히 깊은 물속이 아니라, 생명체가 가혹한 환경에 적응하기 위해 진화시켜 온 정교한 생존 전략과 과학적 원리가 집약된 거대한 실험실과 같습니다. 심해의 거대 생물 중 하나인 대왕오징어는 오랫동안 전설 속의 존재로만 여겨졌습니다. 죽어서 해안가로 밀려온 사체만 발견되던 이 신비로운 생물은 2006년에 이르러서야 비로소 살아 있는 모습이 카메라에 포착되었습니다. 몸길이가 최대 20m에 달하고 농구공보다 큰 눈을 가진 대왕오징어의 실체는 인간의 상상력이 결코 과장이 아니었음을 증명했습니다. 빛이 거의 들지 않는 어두운 심해에서 생존하기 위해 거대한 눈을 갖게 된 이들의 모습은 심해라는 환경이 생명체에게 어떤 변화를 요구하는지를 잘 보여줍니다. 과학적으로 심해는 대륙붕의 한계인 수심 200m보다 깊은 곳을 의미하며, 이는 전체 바다의 약 90%를 차지합니다. 바닷속으로 깊이 들어갈수록 햇빛의 파장에 따라 붉은색부터 차례로 흡수되고, 가장 멀리 도달하는 푸른색만이 남아 온 세상을 파랗게 물들입니다. 수심 1,000m를 넘어서면 완전한 암흑의 세계가 펼쳐지는데, 이곳은 냉장고 속보다 춥고 엄청난 수압이 지배하는 공간입니다. 이러한 극한 환경 속에서도 생명체들은 스스로 빛을 내거나 퇴화된 감각을 대신할 새로운 능력을 갖추며 자신들만의 생태계를 구축하고 있습니다.

김웅서

카오스재단카오스강연

지구환경과학

[강연] 생명의 기원 by이기형 | 2015 여름 카오스 콘서트 '기원 Origin' 3강 | 3강

우주의 기원을 찾는 여정이 허블의 법칙에서 시작되었다면, 생명의 기원을 찾는 여정은 찰스 다윈의 진화론에서 출발합니다. 다윈의 이론은 지구상의 모든 생명체가 하나의 공통 조상에서 비롯되었음을 강력하게 시사합니다. 과학자들은 화석 기록과 DNA 분석을 통해 생명의 나무를 정교하게 그려왔으며, 그 뿌리 끝에는 오늘날의 박테리아와 유사한 단세포 생물이 자리하고 있음을 발견했습니다. 우리는 약 20만 년 전의 미토콘드리아 이브에서 시작해 600만 년 전 유인원(침팬지)과의 분기를 거쳐, 결국 단세포 생물이라는 기원에 도달하게 됩니다. 모든 생명체가 단세포 생물에서 기원했다는 증거는 우리 몸을 구성하는 세포 그 자체에 있습니다. 지구상의 모든 생명체는 예외 없이 세포로 이루어져 있으며, 하나의 수정란이 분열하여 개체를 형성하는 방식 또한 놀랍도록 일치합니다. 동물이든 식물이든 세포의 기본적인 기능과 구조는 매우 유사하며, 이는 우리가 모두 같은 친척임을 증명합니다. 결국 세포라는 공통된 단위를 통해 우리는 생명의 연속성을 확인하며, 단세포 생물이 우리 모두의 머나먼 조상이라는 사실을 과학적으로 인정하게 됩니다. 단세포 생물의 탄생 이전에는 무기물에서 유기물이 만들어지는 '화학적 진화'의 과정이 있었습니다. 약 40억 년 전 원시 지구의 척박한 환경 속에서 수소, 메탄, 암모니아와 같은 물질들이 지열과 번개 같은 에너지원을 만나 아미노산과 같은 유기물로 변모했습니다. 이는 1953년 밀러의 실험을 통해 과학적으로 입증되었으며, 이후 단순한 분자들이 사슬처럼 연결되어 단백질과 같은 복잡한 구조를 형성할 수 있음이 밝혀졌습니다. 이러한 과정은 생명이 탄생하기 위한 기초적인 재료를 준비하는 필수적인 단계였습니다. 유기물이 준비된 후에는 이를 감싸 안을 지질막의 형성과 스스로를 복제할 수 있는 복제 물질의 등장이 중요해집니다. 과학자들은 화학적 과정을 통해 자연스럽게 지질막 구조가 형성되고, 이것이 융합과 분열을 반복하며 원시 세포(프로토셀)로 발전할 수 있음을 확인했습니다. 특히 RNA는 스스로 복제하는 능력뿐만 아니라 화학 반응을 돕는 효소의 역할까지 수행할 수 있어, 최초의 복제 물질로서 유력한 후보로 꼽힙니다. 이러한 원시적인 지질막들이 지구 곳곳을 떠다니며 생명으로 나아갈 준비를 마쳤던 것입니다. 원시 세포(프로토셀)가 진정한 생명체로 거듭나기 위해서는 '시간의 힘'과 '생물학적 진화'가 필요했습니다. 아주 낮은 확률의 사건이라도 수천만 년이라는 거대한 시간 속에서는 반드시 일어나는 필연이 됩니다. 원시 세포(프로토셀)들은 복제와 자연선택이라는 메커니즘을 통해 더 효율적으로 번식하는 방향으로 진화했습니다. 이 과정에서 복제 물질은 안정적인 DNA 구조를 갖추게 되었고, 생체 효소를 포섭하며 더욱 정교한 대사 시스템을 구축했습니다. 마침내 38억 년 전, 우리는 이를 비로소 생명이라 부를 수 있는 단세포 생물의 탄생으로 보게 됩니다. 생명 진화의 역사에서 가장 획기적인 전환점은 광합성과 산소 호흡의 등장입니다. 태양 에너지를 이용하는 광합성 생물의 출현은 지구 대기에 산소를 공급했고, 이는 에너지 효율을 극적으로 높이는 계기가 되었습니다. 산소 없이 얻을 수 있는 에너지가 극히 적었던 반면, 산소 호흡을 통해서는 수십 배에 달하는 에너지를 확보할 수 있게 된 것입니다. 이러한 에너지 혁명은 생명체가 단세포 생물의 한계를 벗어나 더 크고 복잡한 다세포 생물로 진화할 수 있는 원동력이 되었으며, 오늘날의 풍요로운 생태계를 만드는 밑거름이 되었습니다. 생명의 기원을 탐구하는 과정은 단순히 과거를 들여다보는 것을 넘어, 인간이 가진 호기심과 상상력의 위대함을 확인하는 일입니다. 과학은 현재의 생명체 속에서 수십억 년 전의 역사를 읽어내고, 보이지 않는 미시 세계에서 우주의 원리를 발견해냅니다. 아직 풀리지 않은 수많은 수수께끼가 남아있지만, 이는 미래 세대가 채워나갈 새로운 탐구의 영역이 될 것입니다. 과학에 대한 열정과 질문을 멈추지 않는 태도야말로 인류가 진화의 과정에서 얻은 가장 소중한 자산이며, 앞으로의 미래를 밝혀줄 등불이 될 것입니다.

이기형

카오스재단카오스콘서트

생명과학

[석학인터뷰] 송호근 KAOS 과학위원(서울대학교 사회학과 교수) 인터뷰 영상

과학기술의 발전은 단순히 연구실 안의 성과에 머무르지 않고, 대중의 인식 속에 깊이 뿌리내릴 때 진정한 가치를 발휘합니다. 한국이 과학을 바탕으로 눈부신 경제 성장을 이룩한 만큼, 이제는 과학의 대중화를 통해 사회적 인식을 한 단계 격상시켜야 할 시점입니다. 이러한 과정은 과학자나 공학자만의 전유물이 아닙니다. 대중의 심리를 읽고 소통의 접점을 찾아내는 인문사회과학자들과의 긴밀한 협업이 필수적입니다. 서로 다른 분야의 지혜가 결합될 때 비로소 과학은 우리 삶의 보편적인 담론으로 자리 잡을 수 있으며, 젊은 세대에게 새로운 영감을 주는 토대가 됩니다. 세상을 비판적으로 바라보는 힘은 단순히 반대하는 마음에서 나오는 것이 아니라, 대상과 적절한 거리두기에서 시작됩니다. 내가 세상 속에 어떻게 안착할 것인가를 고민하기보다, 세상 전체를 어떻게 통째로 이해할 것인가라는 질문을 던져야 합니다. 이러한 거리두기를 가능하게 하는 가장 강력한 도구는 바로 독서입니다. 독서는 나를 현실의 현상으로부터 잠시 떼어놓아 객관적인 시선을 확보하게 해주는 물리적인 공간을 제공합니다. 책을 통해 확보된 사유의 공간에서 우리는 비로소 치열한 경쟁의 굴레를 벗어나 세상을 총체적으로 조망할 수 있는 비판 정신을 기를 수 있습니다. 어떤 현상을 분석할 때는 그 사건을 잉태한 여러 원인을 동시다발적으로 점검하는 태도가 중요합니다. 자신의 시각에만 매몰되면 필연적으로 편파적인 결론에 도달하기 쉽습니다. 따라서 다양한 요인들을 두루 살피되, 최종적인 선택을 내린 후에도 배제된 다른 가능성들에 대해 머릿속의 긴장감을 유지해야 합니다. 이것이 바로 균형 잡힌 시각의 핵심입니다. 좌우의 대립이나 이념의 갈등 속에서도 흔들리지 않는 논리를 세우기 위해서는, 인식의 지평을 넓히고 상상력의 세계를 확장하려는 노력이 필요합니다. 이러한 과정은 여러 요인을 동시에 고려하며 최선의 답을 찾아가는 과학적 탐구와도 닮아 있습니다. 글쓰기는 뇌라는 도서관에 저장된 수많은 장면과 언어를 끄집어내어 연결하는 일종의 과학적 메커니즘입니다. 우리 머릿속에는 성장 과정을 통해 축적된 수만 장의 기억 컷들이 존재하며, 특정 현상을 마주할 때 이 기억들이 동시다발적으로 공명하며 문장을 만들어냅니다. 사유의 바다를 헤엄치다가 적절한 언어를 포착하여 논리적인 문장으로 끌어올리는 과정은 뇌과학이자 언어과학의 영역입니다. 따라서 좋은 글은 단순히 기술적인 문장력이 아니라, 풍부한 경험과 깊은 사유가 결합하여 만들어진 결과물입니다. 내면의 목소리를 잡아내는 훈련을 통해 우리는 비로소 자신만의 고유한 문체를 가질 수 있습니다. 연령대에 따라 독서의 방향과 목적이 달라져야 하는 이유도 여기에 있습니다. 10대에는 잡식 동물처럼 다양한 분야의 책을 읽으며 상상력의 공간을 무한히 넓히는 것이 중요합니다. 20대에 접어들면 자신의 취향과 전문 영역을 발견하고, 그 안에서 상상력과 언어를 정교하게 다듬는 연습을 해야 합니다. 30대와 40대는 자신의 전문 분야에서 구체적인 질문을 던지고 그 답을 찾아가는 시기입니다. 책 속의 각주를 따라 지식의 뿌리를 추적하며 깊이 있는 탐구를 이어갈 때, 비로소 자신만의 확고한 인식의 지평을 완성할 수 있습니다. 독서 이력은 곧 그 사람의 사유의 깊이를 증명하는 가장 확실한 지표가 됩니다.

송호근

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