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맑은 하늘에 갑자기 내리는 비를 맞으며, 사람들은 비를 피하려고 달리거나 걷는 선택을 하게 됩니다. 흔히 비가 올 때 달리면 비를 덜 맞는다는 이야기가 있는데, 실제로 과학적으로 이 주장은 어느 정도 근거가 있습니다. 달릴 때는 앞으로 나아가는 속도가 빨라지기 때문에 머리 위로 떨어지는 빗방울을 맞는 시간은 줄어들지만, 대신 정면에서 맞는 빗방울의 양이 늘어날 수 있습니다. 결국 달리거나 걷거나 맞는 비의 양에는 차이가 있지만, 완전히 비를 피할 수는 없습니다. 일상에서 흔히 접하는 또 다른 과학적 궁금증은 얼굴 붓기와 마사지의 효과입니다. 많은 사람들이 아침에 얼굴이 부었다고 느끼면 마사지 도구를 사용해 붓기를 빼려고 합니다. 실제로 마사지는 일시적으로 혈액순환을 도와 붓기를 줄이는 데 도움이 될 수 있지만, 근본적으로 체내 수분이 빠져나가는 것은 아니기 때문에 완전한 해결책은 아닙니다. 따라서 마사지로 붓기를 완전히 없앨 수 있다는 믿음은 과학적으로 과장된 부분이 있습니다. 건강을 위해 식전 양배추를 먹는 습관도 많은 이들의 관심사입니다. 양배추는 식이섬유가 풍부해 포만감을 주고, 식사 전에 섭취하면 혈당 상승을 완화하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 하지만 양배추만으로 혈당을 완벽하게 조절할 수 있다는 주장은 과학적으로 검증된 바가 없습니다. 균형 잡힌 식단과 함께 적절한 운동이 병행되어야 건강한 혈당 관리를 기대할 수 있습니다.

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[토크] 인간vs인공지능, 노벨상의 주인공은?!_과학자들의 방과 후 수다_2편 | 2편

비만이 전염된다는 연구 결과는 매우 흥미로운 시사점을 던져줍니다. 통계에 따르면 가장 친한 친구가 비만일 경우 본인이 비만이 될 확률이 57%나 높아지며, 형제나 배우자 사이에서도 유사한 경향이 나타납니다. 이는 단순히 바이러스처럼 옮는 것이 아니라, 함께 식사하고 어울리는 과정에서 생활 습관과 가치관이 비슷해지기 때문입니다. 이러한 '사회적 전염' 현상은 우리가 맺고 있는 사회적 관계가 개인의 신체적 상태와 건강에 얼마나 깊은 영향을 미치는지를 잘 보여주는 사례라고 할 수 있습니다. 비만의 사회적 전염 이면에는 우리 몸속 미생물 생태계인 '마이크로바이옴'이 존재합니다. 장내에 서식하는 수많은 미생물은 우리가 섭취한 음식물을 바탕으로 다양한 대사 산물을 만들어내며 건강과 질병의 상태를 결정짓습니다. 나쁜 장내 세균이 내뿜는 물질은 비만뿐만 아니라 대사성 질환의 직접적인 원인이 되기도 합니다. 결국 건강을 유지한다는 것은 단순히 칼로리를 조절하는 것을 넘어, 우리 몸 안의 미생물들이 건강한 균형을 이룰 수 있도록 관리하는 정교한 과정이라 할 수 있습니다. 최근 제약 시장에서 가장 주목받는 분야는 GLP-1 계열의 비만 치료제입니다. 본래 제2형 당뇨병 치료를 목적으로 개발되었으나, 뛰어난 체중 감량 효과가 입증되면서 항암제 시장을 위협할 정도로 거대한 규모로 성장했습니다. 비만은 단순한 외모의 문제를 넘어 암, 심장병, 염증성 질환 등 수많은 병증의 근원이기에 이를 해결하는 치료제의 등장은 인류 건강 증진에 획기적인 기여를 하고 있습니다. 특히 부작용이 상대적으로 적다는 점은 이 약물이 대중적인 관심을 받는 주요한 이유가 됩니다. 과학적 업적의 가치를 인정하는 최고의 영예인 노벨상은 시대의 흐름에 따라 그 평가 기준이 조금씩 변해왔습니다. 때로는 독창적인 발견을 한 사람보다 이를 실생활에 응용하여 큰 파급력을 일으킨 연구자가 주목받기도 하며, 수상 인원 제한으로 인해 뛰어난 공헌자가 제외되는 논란이 발생하기도 합니다. 하지만 노벨상의 본질은 결국 인류에게 지대한 공헌을 한 발견을 기리는 데 있습니다. 최근 mRNA 백신 기술의 수상 사례처럼, 과학이 인류가 직면한 거대한 문제를 해결하는 방식에 대한 가치가 점점 더 중요해지고 있습니다. 인공지능 기술의 비약적인 발전은 이제 과학 연구의 패러다임 자체를 바꾸고 있습니다. 구글 딥마인드가 개발한 '알파폴드'는 생물학의 오랜 난제였던 단백질 구조 예측을 성공적으로 수행하며 신약 개발과 분자 생물학 연구에 혁신을 가져왔습니다. 이제 과학자들은 실험실에서 직접 구조를 분석하기에 앞서 AI가 예측한 데이터를 활용하여 연구의 효율성을 극대화합니다. 이러한 도구의 등장은 인간의 지적 능력을 확장하며, 과거에는 상상하기 힘들었던 속도로 지식의 지평을 넓히는 중요한 전환점이 되고 있습니다. 하지만 거대 언어 모델 중심의 AI 발전에는 명확한 한계와 과제도 존재합니다. 모델의 크기를 키울수록 기하급수적으로 늘어나는 전력 소모와 고품질 학습 데이터의 고갈 문제는 지속 가능성에 대한 의문을 제기합니다. 단순히 규모를 확장하는 것만으로는 진정한 지능의 진보를 이루기 어렵다는 지적도 나옵니다. 복잡계 과학의 관점에서 볼 때, 진정한 지능은 개별 요소들의 단순한 합이 아니라 그들 사이의 유기적인 상호작용을 통해 자연스럽게 발현되는 '창발'의 결과물이어야 하기 때문입니다. 과학은 인간의 경험 세계를 확장하고 우리가 보지 못했던 영역을 보게 해주는 숭고한 활동입니다. 제임스 웹 우주망원경이 우주의 기원을 탐구하며 인류의 시야를 넓히듯, 과학은 끊임없이 새로운 질문을 던지며 진보합니다. 그러나 모든 가치가 데이터와 논리로만 설명되는 것은 아닙니다. 와인 한 잔의 가치가 수치화된 점수보다 함께 마시는 사람과의 즐거운 교감에 의해 결정되듯, 과학적 발견 역시 인간의 삶과 따뜻하게 연결될 때 진정한 의미를 갖습니다. 결국 과학의 궁극적인 목적은 인류의 삶을 더 풍요롭게 만드는 데 있습니다.

신예리, 윤성철, 이현숙, 정하웅

카오스재단과학자들의 방과 후 수다

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[과학자가 쓴 과학책#10] 김승섭_우리 몸이 세계라면 | KAOS X 공원생활 특집

과학의 역사는 관찰과 실험을 통해 기존의 선입견과 데이터에 근거하지 않은 믿음을 바꾸어 온 과정입니다. 차별과 낙인 역시 편견과 혐오 요소를 제거함으로써 우리가 타인을 온전한 인간으로 대하도록 돕는 과학의 중요한 기여 측면이 있습니다. 1968년 제인 엘리엇의 실험은 멜라닌 색소라는 생물학적 사실에 자의적인 가치를 부여했을 때 아이들의 행동과 능력이 어떻게 변화하는지 극명하게 보여주었습니다. 근거 없는 우월의식은 누군가에게는 특권이 되지만, 다른 이에게는 깊은 상처와 결핍을 남기며 사회적 관계를 왜곡합니다. 생물학적으로 인종은 우리가 생각하는 것만큼 단단하고 확실한 범주가 아닙니다. 타이거 우즈나 버락 오바마의 사례에서 보듯 인종의 구분은 매우 임의적이며, 유전학적으로도 인종 개념을 사용하는 것이 연구에 도움이 되지 않는다는 주장이 힘을 얻고 있습니다. 과거 사무엘 조지 모턴과 같은 학자들은 이미 정해진 결론에 맞춰 데이터를 수집하며 인종 간 우열을 가리려 했으나, 이는 오늘날 유사 과학의 대표적 사례로 꼽힙니다. 과학의 이름으로 자행된 이러한 왜곡은 제국주의와 노예제를 정당화하는 이념적 도구로 활용되어 왔을 뿐입니다. 현대 사회에서도 인종차별적 시선은 무의식 속에 깊이 뿌리박혀 있습니다. 예일대 아동 센터의 연구에 따르면, 유아원 교사들은 아무런 문제 행동을 하지 않는 아이들을 관찰할 때도 흑인 남자아이를 가장 주의 깊게 감시하는 경향을 보였습니다. 누군가가 나를 잠재적 가해자로 의심하며 지켜보고 있다는 사실만으로도 개인은 커다란 스트레스를 받게 됩니다. 이러한 차별적 시선 속에서 일상을 살아가는 것은 끊임없는 긴장과 공포를 유발하며, 이는 단순한 심리적 문제를 넘어 공동체의 정신 건강을 위협하는 심각한 사회적 폭력으로 작용하게 됩니다. 차별과 낙인은 인간의 몸에 물리적인 흔적을 남깁니다. 생명체는 위협을 느낄 때 생존을 위해 심장 박동을 높이고 비상 모드로 전환하는 급성 스트레스 반응을 보입니다. 맹수를 만났을 때 유용한 이 반응이 일상적인 차별과 소외로 인해 상시화되면 신체는 원래의 평형 상태로 돌아오지 못하고 만성적인 위기 상황에 놓이게 됩니다. 물리적 타격이 없더라도 내가 언제 희생양이 될지 모른다는 심리적 위협이 지속되면, 우리 몸의 경고 체계는 과부하를 일으킵니다. 이는 결국 면역 체계를 약화시키고 수많은 질병의 발생으로 이어지는 생물학적 결과로 나타납니다. 한 인간을 단 하나의 카테고리로 규정하는 것은 매우 위험한 일입니다. 킴벌리 크렌쇼가 제안한 교차성 개념은 인종, 성별, 성적 지향 등 수많은 정체성이 복합적으로 얽혀 있음을 강조합니다. 타인을 피부색이나 특정 배경으로 쉽게 정의하지 않고, 내가 틀릴 수 있다는 겸손함으로 상대를 알기 위해 노력하는 자세가 필요합니다. 이는 기존의 편견에 맞서 관찰과 데이터에 근거해 진실을 탐구해 온 과학적 사유 방식과 맞닿아 있습니다. 이러한 열린 감수성을 견지할 때 우리는 서로에게 덜 상처 주며 더불어 살아가는 공존의 길을 찾을 수 있습니다.

김승섭

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[석학인터뷰] 류형돈_인간은 왜 늙고 노화할까요? | 2019 가을 카오스강연 '도대체 都大體'

생물학적 관점에서 노화는 엔트로피에 의해 신체 부속품이 망가지는 속도와 이를 수리하는 속도 사이의 균형으로 설명됩니다. 불로장생하거나 장수하는 생물들은 대개 뛰어난 수리 능력을 갖추고 있습니다. 반면, 수리보다는 다른 기능에 에너지를 집중하는 생명체들은 상대적으로 빨리 늙는 경향이 있습니다. 예를 들어 말미잘은 손상된 부위를 완벽하게 고치며 노화를 억제하지만, 그 대가로 뇌나 근육 같은 복잡한 기관을 발달시키지 못했다는 특징이 있습니다. 성장과 노화의 상관관계는 생물 종마다 다르게 나타납니다. 박테리아처럼 성장이 노화로 이어지지 않는 경우도 있지만, 포유류를 포함한 많은 유성생식 생명체에서는 성장이 빠를수록 노화도 촉진되는 특성을 보입니다. 같은 종 내에서도 덩치가 큰 개체들이 더 빨리 늙는 사례가 많으며, 인간의 경우에도 과도한 성장을 유발하는 거인증 환자들이 젊은 나이에 각종 질환에 시달리는 반면, 저신장증을 가진 이들은 노화 관련 질병의 빈도가 낮다는 연구 결과가 존재합니다. 현재 인류의 최대 수명은 약 120세 정도로 추정되며, 이는 통계적으로 벨 커브 형태의 분포를 보입니다. 사회가 건강해짐에 따라 120세에 도달하는 사람들의 숫자는 점차 늘어날 수 있겠지만, 생물학적 한계 자체가 단기간에 확장될 징후는 뚜렷하지 않습니다. 따라서 수명의 한계를 무리하게 늘리는 것보다는 주어진 시간 동안 얼마나 건강하게 삶을 유지하며 노화 관련 질병을 예방하느냐가 현대 과학의 중요한 화두가 되고 있습니다. 과학적 발견의 과정은 때로 스릴러 영화처럼 흥미진진한 전개를 보여주기도 합니다. 제임스 왓슨의 저서 '이중나선'은 DNA 구조를 발견하기까지의 치열한 경쟁과 갈등을 생생하게 묘사하여 많은 젊은 과학자들에게 영감을 주었습니다. 이러한 기록들은 발견이 단순히 실험실 안의 정적인 작업이 아니라, 때로는 타인의 데이터를 참고하거나 경쟁하는 것과 같은 인간적인 욕망과 열정이 뒤섞인 역동적인 과정임을 잘 보여주는 사례라고 할 수 있습니다. 대중에게 과학적 원리를 전달하는 것은 연구만큼이나 가치 있는 일입니다. 전문적인 논문을 쓰는 것에서 나아가, 일반인들이 노화의 과학을 쉽게 이해할 수 있도록 일상적인 일화와 옛날이야기를 곁들인 서적을 집필하는 시도가 이어지고 있습니다. 과학적 지식이 상아탑 안에만 머물지 않고 대중의 흥미와 결합할 때, 비로소 더 많은 이들이 과학적 사고의 즐거움을 느끼고 건강한 삶에 대한 통찰을 얻을 수 있게 되며 연구자 또한 보람을 느끼게 됩니다.

류형돈

카오스재단카오스강연

생명과학

[강연] 단백질 : 3차원의 마술사 (1) 김성훈 교수 | 2017 봄 카오스강연 '물질에서 생명으로' 4강 | 4강 ①

현대 의학은 질병의 원인을 규명하고 이를 치료하기 위한 다양한 약물을 개발해 왔습니다. 하지만 아무리 뛰어난 효능을 가진 약물이라도 체내의 필요한 부위에 정확히 전달되지 않는다면 그 효과를 온전히 발휘하기 어렵습니다. 이러한 한계를 극복하기 위해 최근 약학 분야에서는 단순한 신약 개발을 넘어, 약물 전달 시스템(DDS) 기술에 주목하고 있습니다. 이는 환자의 치료 경험을 개선하고 부작용을 최소화하는 핵심적인 역할을 합니다. 기존의 경구 투여나 주사 방식은 약물이 전신으로 퍼지면서 간이나 신장에 부담을 주거나, 정작 필요한 환부에는 충분한 농도가 도달하지 못하는 문제를 안고 있었습니다. 특히 암세포와 같이 특정 부위만을 정밀하게 타격해야 하는 질환의 경우, 약물의 선택적 전달은 생존율과 직결되는 매우 중요한 요소입니다. 따라서 과학자들은 약물이 체내의 가혹한 환경을 견디며 목표 지점까지 안전하게 이동할 수 있는 정교한 운반체를 설계하는 데 집중하고 있습니다. 약학과 공학, 그리고 기초 과학이 결합한 융합 기술은 이러한 난제들을 해결하는 새로운 돌파구가 되고 있습니다. 나노기술을 활용하여 분자 수준에서 약물을 설계하거나, 생체적합성이 뛰어난 신소재를 개발하여 약물의 안정성을 높이는 시도가 대표적입니다. 이러한 융합적 접근은 과거에는 불가능해 보였던 복합적인 치료 전략을 가능하게 하며, 의료 현장에서의 패러다임을 근본적으로 변화시키고 있습니다. 기술의 경계가 허물어지며 혁신이 가속화되는 시점입니다. 특히 나노입자를 이용한 약물 전달 시스템은 현대 약학의 정수로 꼽힙니다. 머리카락 굵기의 수만분의 일에 불과한 미세한 입자 안에 약물을 봉입하여, 특정 효소나 산도 변화에 반응해 약물을 방출하도록 설계할 수 있습니다. 이는 약물이 건강한 세포를 공격하는 것을 방지하고 오직 병든 세포에만 집중적으로 작용하게 함으로써 치료의 정밀도를 극적으로 높여줍니다. 이러한 미세 제어 기술은 난치성 질환 치료의 새로운 지평을 열어주고 있습니다. 바이오융합기술은 환자 개개인의 특성에 맞춘 정밀 의료의 실현을 앞당기고 있습니다. 유전체 정보와 생체 신호를 실시간으로 분석하여 최적의 약물 투여 시점과 용량을 결정하는 스마트 시스템이 개발되고 있기 때문입니다. 이는 일률적인 치료법에서 벗어나 정밀 의료를 제공함으로써 완치율을 높이고 의료 비용을 절감하는 효과를 가져옵니다. 생명 과학과 정보 기술의 결합은 인간의 건강 수명을 연장하는 데 결정적인 기여를 할 것으로 기대됩니다. 인공지능과 빅데이터의 도입은 신약 후보물질을 발굴하고 임상시험의 성공 확률을 예측하는 데 혁신적인 변화를 일으키고 있습니다. 방대한 데이터를 학습한 알고리즘은 인간이 발견하기 어려운 분자 간의 상호작용을 분석하여 개발 기간을 획기적으로 단축합니다. 또한 시뮬레이션을 통해 약물의 체내 거동을 미리 예측함으로써 시행착오를 줄이고 안전성을 확보할 수 있습니다. 디지털 기술과 약학의 만남은 이제 선택이 아닌 필수적인 흐름으로 자리 잡았습니다. 미래의 약학은 단순히 질병을 치료하는 도구를 만드는 것에 그치지 않고, 인간의 삶의 질을 총체적으로 향상시키는 방향으로 나아갈 것입니다. 융합기술대학원과 같은 다학제적 연구 기관에서의 끊임없는 도전은 이러한 미래를 현실로 만드는 밑거름이 됩니다. 다양한 분야의 전문가들이 협력하여 만들어내는 혁신적인 솔루션들은 인류가 직면한 건강 문제를 해결하는 강력한 무기가 될 것입니다. 지속적인 연구와 투자가 뒷받침될 때 우리는 더욱 건강한 내일을 맞이할 수 있습니다.

김성훈

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[강연] 빛, 색을 밝히다 (5) _석현정 교수 | 2015 가을 카오스 강연 '빛 색즉시공' 10강 | 10강 ⑤

동양과 서양은 색을 인식하고 선택하는 기준에서 뚜렷한 차이를 보입니다. 서양은 과학적이고 객관적인 판단에 근거하여 표현 가능한 색채 중 마음에 드는 것을 선택하는 경향이 강한 반면, 한국을 포함한 동양권은 색이 지닌 관념이나 사회적 위치를 중시해 왔습니다. 특히 한국은 음양오행설에 기반한 오방색을 통해 철학적 의미를 담아냈으며, 이는 전통 건축이나 소품에서 여전히 발견됩니다. 또한 '푸르다'라는 표현처럼 초록색과 파란색을 혼용하는 언어적 특성은 개개인의 색채 경계 인식에도 영향을 미치며 독특한 문화적 정체성을 형성합니다. 디지털 환경에서 우리가 마주하는 색은 장치마다 다르게 표현될 수 있습니다. 모니터에서 본 색상이 출력물과 차이가 나는 이유는 각 기기의 색 표현 영역과 설정이 다르기 때문입니다. 이를 해결하기 위해 산업 표준에 맞춰 색상을 교정하는 '캘리브레이션' 작업과 컬러 매니지먼트 시스템(CMS)의 활용이 필수적입니다. 영상 분야는 보통 6,500K의 색온도를 기준으로 삼지만, 인쇄 표준은 5,000K를 기준으로 하기에 용도에 맞는 설정이 중요합니다. 광색역 모니터를 사용하고 적절한 색온도를 유지하는 것은 왜곡 없는 시각 정보를 전달하는 핵심적인 과정입니다. 조명 환경에 대한 선호도 역시 사회문화적 배경에 따라 다르게 나타납니다. 서구권에서는 휴식을 위해 낮은 색온도의 따뜻한 오렌지색 빛을 선호하는 반면, 한국인들은 상대적으로 밝고 높은 색온도의 하얀색 빛을 선호하는 경향이 있습니다. 흥미로운 점은 집중력을 높이기 위한 조명 기준도 문화마다 다르다는 것입니다. 독일에서는 5,800K 정도를 높은 색온도로 보지만, 이미 밝은 조명에 익숙한 한국에서는 7,500K 수준에서야 비로소 집중력 향상 효과를 체감하기도 합니다. 이는 생리적 차이라기보다 익숙해진 조명 환경의 출발점이 다르기 때문입니다. 현대인의 필수품인 스마트폰 사용 시 눈의 피로를 줄이기 위한 블루라이트 차단 필터는 건강과 직결되는 문제입니다. 연구에 따르면 화면을 어둡게 조절하거나 블루라이트의 비율을 낮추는 것은 생체 주기와 관련된 호르몬 분비를 정상적으로 유지하는 데 도움을 줍니다. 검은색 필터로 명도를 낮추거나 노란색 필터로 색감을 조절하는 방식 모두 건강 측면에서는 긍정적인 효과를 기대할 수 있습니다. 다만 시각적인 즐거움을 해치지 않으면서도 인물의 피부색이 왜곡되지 않는 적절한 지점을 찾는 것이 중요하며, 이는 기술과 감성이 조화를 이루어야 하는 영역입니다. 인간이 가시광선 영역만을 볼 수 있는 것은 지구상에서 가장 얻기 쉬운 에너지 수준에 맞춘 진화의 결과입니다. 눈의 색이 파란색이나 초록색으로 보이는 것은 색소 때문이 아니라 미세한 구조에 의해 특정 파장의 빛이 반사되는 구조색의 원리입니다. 반면 검은색 눈은 멜라닌 색소가 풍부하여 빛을 효과적으로 차단하는 선글라스와 같은 역할을 수행합니다. 이처럼 색채 연구는 생물학, 물리학, 심리학이 어우러진 융합 학문입니다. 색은 단순히 시각적 현상을 넘어 우리 삶의 질과 건강, 그리고 문화를 연결하는 매력적인 매개체로 작용합니다.

복병준, 석현정, 지호준

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