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[댓글 이벤트] 이보다 더 작은 화학🧑‍🔬은 영원히 없다! 나노화학 Part.1ㅣ선을 넘는 과학자들

나노세계는 10억분의 1미터라는 육안으로는 가늠조차 하기 힘든 미세한 영역을 다룹니다. 과거에는 보이지 않아 조절할 수 없었던 이 작은 세계가 현대 과학기술의 발전으로 우리 앞에 모습을 드러내기 시작했습니다. 나노화학은 단순히 물질을 작게 만드는 것에 그치지 않고, 물질의 근본적인 성질을 제어하여 암 치료나 새로운 광학 연구 등 무궁무진한 가능성을 탐구합니다. 보이지 않는 곳에서 시작되는 이 거대한 변화는 현대 과학의 모든 분야가 주목하는 핵심적인 열쇠가 되고 있습니다. 대중에게 물리학이나 천문학은 양자역학이나 블랙홀처럼 신비로운 탐구의 대상으로 사랑받지만, 화학은 상대적으로 인기가 적은 편입니다. 이는 화학이 우리 실생활과 너무 밀접하게 연결되어 있어 오히려 공포의 대상이 되기 때문입니다. '케모포비아'라는 용어가 등장할 만큼 대중은 화학물질을 유전자 조작이나 환경호르몬과 같은 위험 요소로 인식하곤 합니다. 과학자들은 화학의 유용성을 강조하지만, 대중의 마음속에 자리 잡은 막연한 거부감을 해소하는 것은 여전히 어려운 과제로 남아 있습니다. 모든 물질의 독성은 본질적인 성질보다 '양'에 의해 결정됩니다. 생명 유지에 필수적인 물조차 짧은 시간에 과도하게 섭취하면 신경 전달 체계에 문제를 일으켜 치명적인 독이 될 수 있습니다. 하지만 인간은 이성적인 판단보다 '가용성 휴리스틱'이라는 심리적 기제에 더 큰 영향을 받습니다. 하수구를 정수한 물이 과학적으로 아무리 깨끗하더라도 선뜻 마시지 못하는 것처럼, 한 번 각인된 부정적인 이미지는 논리적인 설명만으로는 쉽게 바뀌지 않는 특성을 지닙니다. 우리가 사용하는 언어와 용어의 선택은 물질에 대한 인식을 완전히 바꾸어 놓기도 합니다. '물'이라는 단어는 신선함을 주지만, 이를 화학 명칭인 '일산화이수소'라고 부르면 왠지 모를 거부감과 위험성을 느끼게 됩니다. 이러한 심리적 틈새를 파고드는 언론의 자극적인 보도는 화학에 대한 오해를 더욱 심화시킵니다. 결론 없는 자극적인 제목들은 대중이 화학의 본질을 이해하기보다는 막연한 불안감을 갖게 만들며, 이는 결국 과학과 대중 사이의 간극을 넓히는 결과를 초래합니다. 나노화학은 화학이라는 학문이 도달할 수 있는 크기의 마지막 경계선이라 할 수 있습니다. 거시적인 세계에서는 물질이 단순히 재료로 인식되지만, 나노 단위로 작아지면 물질은 전혀 새로운 물리적, 화학적 특성을 나타내기 시작합니다. 더 이상 쪼갤 수 없는 화학의 끝단에서 우리는 우주의 기원을 탐구하는 천문학처럼 신비롭고 흥미진진한 과학의 세계를 만날 수 있습니다. 가장 작은 세계를 연구하는 나노화학은 역설적으로 인류의 미래를 바꿀 가장 큰 가능성을 품고 있는 학문입니다.

국립과천과학관선을 넘는 과학자들🔬

물리학
화학
융합

[술술과학] 꽃의 성생활 (1)💐🌼_ EP.14(식물의 관점#7)

꽃은 단순히 아름다운 장식물이 아니라 식물의 엄연한 생식 기관입니다. 우리가 흔히 떠올리는 꽃은 꽃잎과 꽃받침, 암술과 수술을 갖춘 형태지만, 식물의 세계에서 꽃의 정의는 훨씬 넓습니다. 속씨식물의 생식기관을 넘어 소나무나 은행나무 같은 겉씨식물, 심지어 이끼의 포자체까지도 넓은 의미에서는 꽃의 범주에 포함되기도 합니다. 이처럼 다양한 형태를 지닌 꽃은 종족 번식이라는 본연의 임무를 수행하기 위해 각기 다른 모습으로 진화해 왔으며, 그 속에는 생존을 위한 치밀한 설계가 숨어 있습니다. 식물은 유전적 다양성을 확보하기 위해 자가수분을 피하려는 경향이 있습니다. 이를 위해 한 나무에 암꽃과 수꽃이 따로 피는 암수한그루 방식이나, 아예 나무 자체가 암수로 나뉘는 암수딴그루 방식을 채택하기도 합니다. 소나무나 호박은 전자에 해당하며, 은행나무나 버드나무는 후자의 대표적인 예입니다. 이러한 전략은 근친교배로 인한 열성 유전자의 발현을 막고, 변화하는 환경 속에서 종의 생존 확률을 높이는 중요한 생존 지혜라고 할 수 있습니다. 이는 인간 사회가 근친혼을 금기시하는 것과도 일맥상통하는 자연의 섭리입니다. 움직이지 못하는 식물은 번식을 위해 바람이나 동물의 힘을 빌립니다. 특히 곤충이나 새를 유혹하기 위해 화려한 꽃잎과 향기를 발달시켰습니다. 하지만 한 꽃 안에 암술과 수술이 함께 있는 양성화의 경우, 의도치 않은 자가수분이 일어날 위험이 큽니다. 이를 방지하기 위해 식물은 암술의 길이를 수술보다 길게 만들거나, 자신의 꽃가루가 묻으면 화학 물질로 무력화시키는 '자가불화합성'이라는 놀라운 능력을 발휘합니다. 이러한 정교한 시스템을 통해 식물은 이동의 한계를 극복하고 건강한 후손을 남기기 위한 최적의 경로를 찾아냅니다. 아마존의 빅토리아 수련은 기상천외한 성전환 전략을 구사합니다. 첫날 밤에는 암꽃으로 피어 곤충을 가두었다가, 이튿날 수꽃으로 변해 꽃가루를 묻혀 내보내는 방식입니다. 흥미롭게도 이 식물의 거대한 잎과 반복적인 구조는 현대 건축에도 영감을 주었습니다. 영국의 수정궁을 설계한 조셉 팩스턴은 식물의 모듈 구조에서 힌트를 얻어 대형 건축물을 효율적으로 지었습니다. 이는 자연의 설계가 인간의 기술적 한계를 극복하는 데 얼마나 큰 도움을 주는지 보여주는 사례이며, 식물의 구조가 지닌 공학적 완결성을 증명하는 대목이기도 합니다. 개나리나 앵초 역시 암술과 수술의 길이를 조절한 두 종류의 꽃을 만들어 자가수분을 철저히 차단합니다. 우리가 무심코 지나치는 길가의 꽃들 속에는 이토록 치열하고도 정교한 생존의 드라마가 숨겨져 있습니다. 영화 '콘택트'에서 우주의 경이로움에 말을 잇지 못했던 주인공의 감동은, 어쩌면 우리 곁의 식물 세계를 깊이 들여다볼 때도 동일하게 느낄 수 있는 것입니다. 자연의 상상력으로 빚어낸 꽃은 그 자체로 설명이 필요 없는 한 편의 아름다운 시와 같으며, 익숙함에 가려진 경외감을 다시금 일깨워 줍니다.

카오스재단술술과학

생명과학

[강연] 식물과 기후변화 _ 박연일, 강호정, 김광형, 김상규 ㅣ 2022 봄 카오스강연 '식물행성' 10강 카오스 콘서트 | 10강

식물은 정적인 존재처럼 보이지만, 사실 화학 물질이라는 정교한 언어를 통해 주변 세계와 끊임없이 소통하고 있습니다. 꽃향기는 단순히 인간의 코를 즐겁게 하기 위함이 아니라, 나비나 벌 같은 화분 매개자를 유혹하거나 자신을 갉아먹는 적을 물리치기 위한 전략적 메시지입니다. 카페인이나 니코틴 같은 물질 역시 식물이 스스로를 보호하기 위해 만들어낸 독성 물질의 일종입니다. 이러한 화학적 상호작용을 연구하는 화학 생태학은 식물이 자연이라는 거대한 네트워크 속에서 어떻게 관계를 맺고 생존해 나가는지를 해독하는 중요한 열쇠가 됩니다. 식물의 광합성은 지구 생명 역사의 근간을 이루는 가장 혁명적인 사건 중 하나입니다. 약 30억 년 전 남세균의 출현으로 시작된 산소 방출은 대기 성분을 완전히 바꾸어 놓았으며, 이는 에너지 효율이 높은 진핵생물과 다세포 생물이 등장할 수 있는 토대가 되었습니다. 하지만 산소의 등장은 당시 산소에 적응하지 못한 수많은 미생물에게는 대참사이기도 했습니다. 오늘날 식물은 엽록소와 루비스코 같은 정교한 단백질 복합체를 통해 태양 에너지를 유기물로 전환하며, 지구 탄소 순환의 핵심적인 역할을 수행하고 있습니다. 대기 중 이산화탄소 농도가 급격히 상승하면서 식물의 생리적 반응에도 변화가 나타나고 있습니다. 흔히 이산화탄소가 많아지면 식물이 더 잘 자랄 것이라 기대하지만, 실제로는 키가 크기보다는 전분과 같은 당분 함량만 높아지는 일종의 '당뇨병' 상태에 빠지기 쉽습니다. 특히 습지 생태계에서는 높아진 이산화탄소 농도로 인해 메탄과 같은 온실가스 배출이 오히려 증가하는 부작용이 관찰되기도 합니다. 이는 단순히 나무를 많이 심는 것보다, 탄소가 땅속 유기물로 얼마나 안정적으로 저장될 수 있는지를 이해하는 것이 기후 위기 대응에 더 중요함을 시사합니다. 농업은 기후 변화의 최전선에서 가장 먼저 타격을 받는 분야이며, 이는 사회 전반으로 번지는 '방아쇠 효과'를 유발할 수 있습니다. 역사적으로 기후 변화로 인한 농업 생산성 저하는 기근과 전염병을 넘어 전쟁과 국가의 멸망으로 이어지는 연쇄적인 비극을 초래해 왔습니다. 아일랜드 대기근이나 프랑스 대혁명 같은 역사적 사건들은 이상 기후가 인류 문명의 존립을 어떻게 위협하는지 잘 보여줍니다. 따라서 현대의 농업은 단순한 생산 증대를 넘어, 기후 변화에 적응하고 탄소 배출을 완화하는 '기후 스마트 농업'으로의 전환이 절실한 시점입니다. 현재 지구는 과거 다섯 차례의 대멸종에 버금가는 생물 다양성 위기에 직면해 있습니다. 기온 상승 속도가 생물들의 적응 능력을 앞지르면서 수많은 종이 사라지고 있으며, 이는 생태계 서비스의 붕괴로 이어집니다. 특히 꿀벌과 같은 화분 매개자의 감소는 식물의 번식과 인류의 식량 안보에 직접적인 위협이 됩니다. 자연이라는 실험실이 사라지기 전에 우리는 우리 주변의 생태계가 어떻게 구성되어 있고 어떤 변화를 겪고 있는지 더 정밀하게 관찰하고 기록해야 합니다. 자연을 아는 것이 보호의 첫걸음이기 때문입니다. 인류는 과학 기술을 통해 기후 위기를 극복할 수 있다는 낙관론과 시스템의 한계로 인해 멸망을 피할 수 없다는 비관론 사이에서 치열하게 논쟁하고 있습니다. 탄소 포집 기술이나 신재생 에너지의 발전은 희망적인 신호를 주지만, 자본주의 경제 체제 아래에서의 무분별한 개발과 자국 우선주의는 전 지구적 공조를 어렵게 만듭니다. 기술적 해결책이 실질적인 효과를 거두기 위해서는 생태계의 복잡한 메커니즘에 대한 깊은 이해와 더불어, 인류 전체의 위기의식 공유와 행동 변화가 반드시 뒷받침되어야 합니다. 식물행성이라는 이름 아래 진행된 탐구는 결국 인간이 지구라는 거대한 생태계의 일원임을 다시금 깨닫게 해줍니다. 식물의 언어를 이해하고, 광합성의 신비를 풀며, 기후 변화에 대응하는 모든 노력은 인류의 지속 가능한 미래를 위한 필수적인 과정입니다. 자연을 단순히 이용의 대상으로 보지 않고, 함께 공존해야 할 파트너로 인식할 때 비로소 우리는 기후 위기라는 거대한 파도를 넘을 수 있을 것입니다. 작은 곤충의 이름 하나를 아는 것에서 시작되는 관심이 모여 지구의 푸른 생명력을 지키는 거대한 힘이 되기를 기대합니다.

강호정, 김광형, 김상규, 박연일

카오스재단카오스강연

생명과학

[인터뷰] 김상규_식물이 사용한다는 언어는? | 2022 봄 카오스강연 '식물행성(plant planet)'

식물학의 세계에서 야생 담배는 매우 흥미로운 연구 대상입니다. 산불이 난 뒤 연기 속의 특정 물질을 인식해 발아하는 이 식물은 밤이면 나방을 유인하기 위해 향기로운 꽃을 피웁니다. 이러한 식물의 독특한 형질을 연구하는 기초 과학자들은 유전체 교정 기술을 통해 특정 유전자의 기능을 밝혀내고자 노력합니다. 이는 단순히 작물의 생산성을 높이는 것을 넘어, 자연계에서 식물이 생존하고 상호작용하는 근본적인 원리를 이해하려는 학문적 열정에서 비롯됩니다. 식물은 우리가 생각하는 것보다 훨씬 능동적으로 소통하며, 그 수단은 바로 화학 물질입니다. 식물은 이 화학적 언어를 통해 주변 식물이나 곤충에게 자신의 상태를 알리거나 특정 행동을 유도합니다. 과학자들은 특정 물질을 만들거나 만들지 못하게 조작한 식물을 자연에 내놓고 관찰함으로써 이 언어를 해독합니다. 이러한 연구는 식물이 단순히 제자리에 머무는 존재가 아니라, 화학 물질을 통해 복잡한 사회적 관계를 맺고 있음을 보여주는 중요한 지표가 됩니다. 지구상에 속씨식물이 번성하게 된 비결은 생존 파트너를 찾아낸 지혜에 있습니다. 과거의 식물들이 바람이나 물에 의존해 수동적으로 번식했다면, 속씨식물은 벌과 나비 같은 곤충을 유혹하는 법을 터득했습니다. 꽃향기와 색깔로 매개자를 불러들여 자신의 씨앗을 더 멀리, 더 효과적으로 퍼뜨린 것입니다. 이러한 상호작용은 생태계의 다양성을 풍성하게 만들었으며, 식물이 환경에 적응하기 위해 얼마나 정교한 전략을 진화시켜 왔는지를 잘 보여주는 사례입니다. 찰스 다윈은 일찍이 뿌리를 식물의 뇌라고 주장하며 그 중요성을 강조했습니다. 실제로 식물은 뿌리가 충분한 영양분과 물을 찾기 전까지 지상부의 성장을 억제하며 신중하게 판단을 내립니다. 최근 연구에 따르면 숲속의 나무들은 미생물을 매개로 뿌리끼리 연결되어 영양분과 정보를 주고받는다는 사실이 밝혀졌습니다. 이는 식물이 개별적인 존재를 넘어 거대한 네트워크를 형성하고 있음을 시사하며, 우리가 아직 알지 못하는 뿌리 중심의 의사소통 체계가 존재함을 암시합니다. 훌륭한 식물학자가 되기 위해 필요한 것은 지식이나 기술 이전에 식물의 입장에서 생각해보는 마음가짐입니다. 관심 있는 식물 곁에 가만히 앉아 그들이 어떻게 세상을 느끼고 살아가는지 관찰하는 시간은 식물의 본질을 이해하는 데 필수적입니다. 이러한 훈련은 식물이 가진 다양한 형질에 대한 깊은 호기심을 자극하고, 보이지 않는 생태계의 연결 고리를 발견하는 밑거름이 됩니다. 식물이 되어 보는 연습을 통해 우리는 자연을 대하는 새로운 시각을 얻게 될 것입니다.

김상규

카오스재단카오스강연

생명과학

[명강리뷰] 외부물질들, 약인가, 독인가? by 김병문 교수 ㅣ 2017 봄 카오스 강연 '물질에서 생명으로' 8강

우리 몸은 끊임없이 생체 이물질과 상호작용하며 살아갑니다. 음식물, 의약품, 미세먼지, 환경호르몬 등 외부에서 유입되는 모든 물질을 '생체 이물질' 혹은 '제노바이오틱스'라 부릅니다. 대표적인 예로 보톡스가 있는데, 이는 보툴리눔 톡신이라는 강력한 신경 독소 단백질입니다. 원래 사시나 다한증 치료를 위해 개발되었으나 현재는 근육의 신경전달물질 분비를 억제해 주름을 개선하는 미용 목적으로 널리 쓰입니다. 하지만 이 물질은 단 500g만으로도 전 세계 인구의 절반을 사망에 이르게 할 수 있을 만큼 치명적인 독성을 지니고 있어, 생체 이물질이 우리 몸에 미치는 영향이 얼마나 강력한지 잘 보여줍니다. 신약 개발의 역사는 우연한 발견과 과학적 설계의 조화로 이루어져 왔습니다. 푸른곰팡이에서 발견한 페니실린이나 실험 중 실수로 찾게 된 사카린처럼 과거에는 우연에 의존하는 경우가 많았습니다. 그러나 현대에는 화합물의 3차원 분자 구조를 분석하여 특정 표적에 맞게 설계하는 합리적 신약 설계 방식이 주를 이룹니다. 이렇게 발견된 후보 물질은 전임상 시험을 거쳐 사람을 대상으로 하는 임상 1·2·3상을 통과해야 합니다. 수만 개의 후보 물질 중 단 한두 개만이 이 엄격한 과정을 뚫고 의약품으로 허가받아 우리 곁으로 오게 되며, 시판 후에도 임상 4상을 통해 안전성을 지속적으로 감시받습니다. 입을 통해 들어온 약물은 대부분 간에서 대사 과정을 거쳐 온몸으로 퍼집니다. 간은 생체 이물질을 분해하고 배출하기 위해 다양한 효소를 사용하는데, 이 과정에서 약물 간의 상호작용이 발생하기도 합니다. 예를 들어 우울증에 좋다고 알려진 세인트존스워트라는 허브차는 간의 특정 효소를 증가시켜 다른 약물의 분해를 촉진합니다. 실제로 신장 이식 환자가 이 차를 마셨다가 면역 억제제가 너무 빨리 분해되는 바람에 이식된 장기에 거부 반응이 일어난 사례도 있습니다. 천연 성분이라 할지라도 우리 몸 안에서는 복잡한 화학적 반응을 일으키는 생체 이물질임을 잊지 말아야 합니다. 흔히 복용하는 해열진통제인 타이레놀도 오남용 시 치명적인 독성을 나타낼 수 있습니다. 타이레놀의 성분인 아세트아미노펜은 간에서 대사될 때 활성화된 중간체를 생성하는데, 평소에는 '글루타티온'이라는 청소부 물질이 이를 안전하게 제거합니다. 하지만 과량을 복용하거나 술과 함께 섭취하면 글루타티온이 고갈되어 독성 중간체가 간세포를 파괴하고 결국 간부전으로 이어질 수 있습니다. 특히 알코올은 간의 산화효소를 유발해 독성 물질 생성을 더욱 촉진하므로, 술을 마신 후 숙취 해소를 위해 타이레놀을 복용하는 행위는 간 건강에 매우 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다. 마약성 약물은 뇌의 신경전달물질 체계를 교란하여 강력한 중독을 일으킵니다. 코카인은 쾌감을 주는 도파민의 재흡수를 막아 수용체를 과도하게 활성화하며, LSD와 같은 환각제는 뇌의 인지 기능을 왜곡합니다. 최근에는 미량을 투약해 능률을 높이려는 시도도 있으나, 이는 결국 중독으로 가는 위험한 관문이 될 뿐입니다. 우리 몸을 구성하는 모든 것은 결국 화학물질이며, 생체 이물질과의 상호작용을 이해하는 것이 건강을 지키는 핵심입니다. 천연 물질이라 해서 무조건 안전한 것은 아니며, 모든 생체 화학물질의 상관관계를 과학적으로 파악하려는 노력이 현대인에게 반드시 필요합니다.

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[노벨상 해설 강연] 굿이너프 배터리_ 김영식 카오스재단 x 고등과학원 '2019 노벨상 해설 강연' | 2강

에너지는 일을 할 수 있는 능력으로 정의되며, 우리 삶의 모든 영역에서 필수적인 요소입니다. 열역학 제1법칙에 따르면 에너지의 총량은 변하지 않으며, 인간은 단지 에너지의 형태를 변환하여 사용할 뿐입니다. 화학 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 전지는 이러한 물리 법칙을 일상에서 구현한 대표적인 장치입니다. 에너지는 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다는 제2법칙을 활용해 전자의 흐름을 만들어내는 것이 전지 기술의 핵심 원리라고 할 수 있습니다. 전지가 작동하기 위해서는 두 화학 물질 사이에 에너지 준위 차이가 존재해야 합니다. 마치 폭포가 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어지며 운동 에너지를 발생시키듯, 전압은 전자를 주는 쪽과 받는 쪽의 화학적 높이 차이에 의해 결정됩니다. 리튬은 주기율표의 왼쪽에 위치하여 전자를 내보내고 안정화되려는 성질이 매우 강해 높은 에너지 준위를 형성합니다. 이러한 특성 덕분에 리튬을 활용한 전지는 다른 금속에 비해 월등히 높은 전압을 구현할 수 있는 잠재력을 가집니다. 리튬 이온 전지의 역사는 1970년대 휘팅엄 교수의 연구에서 시작되었습니다. 그는 층상 구조를 가진 이황화 티타늄을 양극으로 제안하여 리튬 이온이 층 사이를 가역적으로 오갈 수 있음을 증명했습니다. 이 구조는 반응 후에도 붕괴되지 않고 수천 번의 충전과 방전을 견딜 수 있는 혁신적인 아이디어였습니다. 비록 초기 모델은 전압이 2.3V로 낮아 상용화에 한계가 있었지만, 이는 현대적인 이차 전지의 개념을 정립하고 리튬 전지의 가능성을 세상에 알린 중요한 이정표가 되었습니다. 존 굿이너프 교수는 기존의 황화물 대신 산화물인 리튬 코발트 산화물을 사용하여 전압을 4V까지 끌어올리는 획기적인 성과를 거두었습니다. 그는 고체 물질의 에너지 준위 개념을 도입하여 산화물을 사용할 때 전자가 들어갈 자리가 더 낮은 곳에 형성된다는 점을 과학적으로 설명했습니다. 이 발견은 오늘날 우리가 사용하는 스마트폰 전지의 표준이 되었으며, 수많은 양극 물질 연구의 기폭제가 되어 고전압 리튬 이온 전지 시대를 본격적으로 열어젖히는 계기가 되었습니다. 초기 리튬 전지는 충전 과정에서 리튬 금속 표면에 뾰족한 덴드라이트가 자라나 폭발하는 안전성 문제가 있었습니다. 이를 해결한 인물이 요시노 아키라 교수로, 그는 음극에 금속 대신 흑연을 사용하는 '락킹 체어' 방식을 제안했습니다. 리튬 이온이 흑연 층 사이로 안전하게 드나들게 함으로써 폭발 위험을 획기적으로 줄인 것입니다. 이 기술은 소니를 통해 상용화되어 캠코더와 워크맨 등 휴대용 전자기기 혁명을 이끄는 원동력이 되었으며 전지 시장의 판도를 바꾸었습니다. 리튬 이온 전지는 이제 소형 기기를 넘어 전기자동차와 대용량 에너지 저장 장치인 ESS까지 그 영역을 확장하며 세상을 바꾸고 있습니다. 하지만 반도체 기술의 비약적인 발전 속도에 비해 전지 기술의 발전은 상대적으로 더디게 느껴지기도 합니다. 여전히 전지는 기기 내부에서 큰 부피와 무게를 차지하고 있으며, 더 작고 가벼우면서도 안전한 전지를 만들기 위한 연구는 지금 이 순간에도 계속되고 있습니다. 이는 지속 가능한 미래를 위해 인류가 반드시 해결해야 할 기술적 과제입니다. 미래의 에너지 기술은 성능뿐만 아니라 경제성과 친환경성까지 갖추어야 합니다. 리튬과 코발트 같은 희귀 금속의 가격 상승과 환경 오염 문제는 새로운 대안을 요구하고 있습니다. 그 해결책 중 하나로 제안되는 것이 바닷물을 이용한 해수 전지입니다. 무궁무진한 자원인 해수를 활용해 기존의 비싼 양극 물질을 대체하려는 시도는 에너지 패러다임을 바꿀 잠재력을 지니고 있습니다. 이러한 혁신적인 도전들이 모여 인류는 더욱 깨끗하고 안전한 재생 에너지 시대로 한 걸음 더 나아갈 것입니다.

김영식

카오스재단노벨상/필즈상 해설강연

화학
뇌인지과학

[카오스 술술과학] 화학의 명예회복?

현대 사회에서 '화학'이라는 단어는 어느덧 부정적인 의미를 내포하게 되었습니다. 가습기 살균제나 라돈 침대와 같은 사건들을 겪으며 대중은 화학 물질을 유해함의 상징으로 여기기 시작했기 때문입니다. 하지만 과거의 화학은 인류에게 기적을 선사하는 '미다스의 손'과 같았습니다. 프리츠 하버가 공기 중의 질소를 고정해 비료를 만들지 않았다면 인류는 심각한 식량 부족에 시달렸을 것이며, 나일론의 발명은 의복 혁명을 불러일으켰습니다. 한때는 미래의 희망이자 문명의 상징이었던 플라스틱 역시 이제는 환경 오염의 주범으로 몰리며 찬밥 신세를 면치 못하고 있는 실정입니다. 우리는 흔히 '화학 성분이 없는 제품'이라는 광고 문구에 현혹되곤 하지만, 사실 이는 과학적으로 성립할 수 없는 말입니다. 모든 만물은 원소와 분자의 결합으로 이루어져 있기에 우리 주변의 모든 물질은 본질적으로 화학적 토대를 가집니다. 유해한 몇몇 사례 때문에 화학 전체를 부정적으로 바라보는 것은 억울한 일입니다. '화학 첨가물'이라는 표현보다는 '인공 첨가물'이라는 용어가 더 적절하며, 유해한 화학 물질이 아니라 단순히 '유해한 물질'로 구분하여 부르는 것이 타당합니다. 인공적으로 합성되었다는 이유만으로 자연의 것보다 위험하다고 단정 짓는 편견에서 벗어나야 합니다. 만약 우리 삶에서 화학의 결실들이 통째로 사라진다면 어떤 일이 벌어질까요? 당장 주변의 가전제품과 스마트폰은 형체도 없이 사라질 것이며, 우리가 거주하는 건물조차 유지될 수 없습니다. 천연 나무조차 가공 과정을 거쳐야 가구와 종이가 될 수 있고, 옷감과 신발, 가방 역시 대부분 합성 기술의 산물입니다. 염료가 사라진 도시는 무채색의 삭막한 공간으로 변할 것이며, 식량의 보존과 유통조차 불가능해져 인류 문명은 순식간에 붕괴하고 말 것입니다. 결국 화학은 단순히 학문의 한 분야를 넘어 인류 문명을 지탱하는 근간이자 우리 삶 그 자체라고 할 수 있습니다.

카오스재단술술과학

화학

[강연] 자연에 숨어 있는 질서를 찾아서 (5) _ by하승열 | 2018 봄 카오스 강연 '모든 것의 수數다' 2강 | 2강 ⑤

현대 공학은 생명체의 움직임에서 영감을 얻어 복잡한 시스템을 효율적으로 제어하는 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 평창 올림픽의 드론 쇼처럼 중앙 컴퓨터가 모든 기체의 궤적을 미리 산출하여 통제하는 방식이 있는 반면, 새들의 군집 비행처럼 개별 주체가 스스로의 의지에 따라 움직이는 방식도 존재합니다. 이를 각각 중앙 집중형 제어와 분산형 제어로 구분합니다. 특히 우주 탐사처럼 지구와의 거리가 너무 멀어 실시간 지시를 기다리기 어려운 환경에서는, 스스로 문제를 해결하며 항해하는 분산형 제어 메커니즘이 필수적인 기술로 주목받고 있습니다. 군집 현상의 원리는 공학적 설계를 넘어 의학 분야에서도 혁신적인 진단 모델을 제시합니다. 우리 몸속의 혈류를 따라 움직이는 미세한 입자들이 특정 암세포를 발견하고 그 주변으로 모여드는 메커니즘은 암 진단의 새로운 가능성을 열어줍니다. 혈액이라는 유체 속에서 화학 물질이라는 입자가 상호작용하며 목표물을 찾아내는 과정은 자연계의 군집 현상과 매우 유사한 원리를 공유합니다. 이러한 다학제적 접근은 복잡한 생체 내 반응을 수학적으로 이해하고, 질병을 보다 정밀하게 찾아내어 치료하는 데 중요한 이론적 토대를 마련해 줍니다. 수학 연구 또한 개인의 고립된 집중을 넘어 대규모 협업의 시대로 나아가고 있습니다. '폴리매스 프로젝트'는 인터넷을 통해 전 세계 수학자들이 난제를 공동으로 해결하는 집단지성의 힘을 보여주는 대표적인 사례입니다. 무명의 수학자였던 장이탕이 발표한 소수 간극에 관한 연구 결과에 수많은 학자가 동시에 뛰어들어 성과를 비약적으로 향상시킨 사례가 이를 증명합니다. 비록 추상성이 극도로 높은 분야에서는 협업이 쉽지 않다는 한계도 존재하지만, 토론을 통해 한 문제를 함께 풀어가는 군집적 연구 방식은 현대 수학계의 새로운 흐름으로 자리 잡았습니다. 금융 시장에서도 수학은 불확실한 미래를 예측하고 위험을 관리하는 강력한 도구로 활용됩니다. 파생상품의 일종인 옵션은 미래의 특정 시점에 주식을 정해진 가격으로 살 수 있는 권리를 거래하는 계약입니다. 이때 가장 중요한 과제는 미래 주가의 움직임을 정교하게 모델링하는 것인데, 수학자들은 이를 '기하 브라운 운동'이라는 개념으로 설명합니다. 주가 수익률의 변동을 물리적인 입자의 무작위 운동에 비유하여 수식화함으로써, 복잡한 시장 상황 속에서도 합리적인 가격을 산출하고 투자 위험을 분산할 수 있는 이론적 근거를 마련했습니다. 블랙-숄즈-머턴 방정식의 등장은 현대 금융 공학의 비약적인 발전을 이끌었으며, 수학적 모델을 기반으로 한 헤지펀드들은 엄청난 수익을 기록하며 시장을 주도하기도 했습니다. 하지만 수학으로도 완벽히 통제할 수 없는 영역이 존재하는데, 바로 인간의 심리가 개입된 '군집 현상'입니다. 타인의 판단을 맹목적으로 따르는 허딩 현상은 시장의 비이성적인 거품과 폭락을 야기하는 주된 원인이 됩니다. 천재 과학자 뉴턴조차 시장의 광기 어린 흐름을 예측하지 못해 큰 손실을 입었듯이, 금융 수학은 수치적 계산을 넘어 인간 행동의 복잡성이라는 거대한 과제를 마주하고 있습니다.

배형옥, 하승열

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수학

[강연] 미세먼지는 지구 환경에 어떤 영향을 줄까? (5) 패널토의 | 2016 가을 카오스 강연 '지구인도 모르는 지구' 7강 | 7강 ⑤

일상 속에서 미세먼지 흡입을 줄이기 위해서는 요리 습관의 변화가 무엇보다 중요합니다. 음식을 조리할 때 반드시 창문을 열어 환기하고, 가급적 재료를 태우지 않는 것이 좋습니다. 특히 숯불을 이용한 직화 구이는 맛은 좋지만 건강에는 해로울 수 있으므로 가스나 전기레인지를 사용하는 편이 훨씬 이롭습니다. 또한, 인위적인 향을 내는 방향제나 화학 물질 역시 기체 상태로 배출되어 원치 않는 오염 물질을 만들어낼 수 있으므로 주의가 필요합니다. 깨끗한 실내 환경을 유지하려는 작은 노력이 가족의 건강을 지키는 가장 확실한 방법이 됩니다. 최근 통계에 따르면 남성 폐암 환자는 감소하는 반면, 여성 폐암 환자는 오히려 증가하는 추세를 보입니다. 특히 여성 환자의 대다수가 비흡연자라는 점은 주목할 만한 사실입니다. 학계에서는 그 원인 중 하나로 요리 시 발생하는 미세먼지와 블랙 카본을 지목하고 있습니다. 생선이나 고기를 구울 때 발생하는 직접적인 연기가 폐 건강에 밀접한 영향을 미친다는 가설이 꾸준히 제기되고 있습니다. 이는 실내 공기 질 관리가 단순히 쾌적함을 넘어 생존과 직결된 문제임을 시사하며, 주방 환경 개선과 조리 시 보호 조치의 시급성을 다시 한번 일깨워 줍니다. 기술의 발전은 우리가 미세먼지를 시각적으로 인지하고 대처할 수 있게 돕습니다. 최근에는 IoT 기술을 활용하여 실시간으로 미세먼지 농도를 측정하고 스마트폰으로 확인하는 장치들이 활발히 개발되고 있습니다. 연구 결과에 따르면, 요리 중 후드를 켜는 것만으로도 미세먼지 농도가 급격히 감소하는 것이 확인됩니다. 진공청소기 사용 시에도 필터 성능에 따라 먼지 발생량이 달라지므로 장비 관리가 중요합니다. 이러한 기술적 보조 장치들은 실내 공기 질의 변화를 실시간으로 알려줌으로써 즉각적인 정화 행동을 이끌어내는 중요한 역할을 수행합니다. 전기차는 도심의 미세먼지 농도를 낮추는 유용한 수단이지만, 전력을 생산하는 과정에서 발생하는 오염 물질이라는 이면을 가지고 있습니다. 대형 발전소는 비교적 강력한 오염 처리 장치를 설치하기 용이하다는 장점이 있으나, 근본적인 해결을 위해서는 신재생 에너지로의 전환이 필수적입니다. 현재의 기술력으로는 출력과 연비, 환경 보호라는 세 가지 목표를 동시에 완벽히 달성하는 데 한계가 존재합니다. 따라서 단기적으로는 화력 발전의 오염 물질 배출을 엄격히 규제하고, 장기적으로는 국가 에너지 구조 자체를 친환경적으로 재편하는 전략이 병행되어야 합니다. 미세먼지 측정 기술은 국가적 관측망부터 개인용 휴대 센서까지 다양한 층위에서 발전하고 있습니다. 정부의 정밀 장비는 대기 오염의 정확한 수치와 화학 성분을 분석하여 정책 수립의 과학적 근거를 제공하며, 보급형 센서는 개인의 생활 공간에서 상대적인 오염도를 파악하는 데 도움을 줍니다. 결국 맑은 하늘을 되찾기 위해서는 과학적 사실에 기반한 개개인의 실천과 산업체, 정부의 공동 노력이 반드시 필요합니다. 우리 사회 구성원 모두가 대기 오염 문제에 지속적인 관심을 가질 때, 비로소 미래 세대에게 깨끗한 공기를 물려줄 수 있는 변화의 동력이 만들어질 것입니다.

박록진, 우정헌, 정구희

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지구환경과학
융합

[강연] 식물은 빛을 어떻게 인지할까? - 광합성과 빛 (4) _최길주 교수 | 2015 가을 카오스 강연 '빛 색즉시공' 4강 | 4강 ④

식물은 눈이나 코와 같은 감각 기관이 겉으로 드러나지 않지만, 빛을 인식하는 정교한 체계를 갖추고 있습니다. 파이토크롬이라 불리는 광수용체는 식물의 특정 부위에만 집중된 것이 아니라 뿌리, 줄기, 꽃, 열매 등 식물 전체에 분포하여 환경을 감지합니다. 이는 인간의 눈이 특정 위치에 고정된 것과 달리, 식물의 모든 세포가 각자의 위치에서 빛의 정보를 수집하고 계절의 변화나 주변 식물의 존재를 파악하는 역할을 수행함을 의미합니다. 이러한 감각 체계는 식물이 이동할 수 없는 한계를 극복하고 생존하기 위한 필수적인 진화의 결과입니다. 식물의 감각은 시각에만 국한되지 않습니다. 식물은 냄새를 맡고 중력을 느끼며 물리적인 자극에도 반응하는 일종의 '오감'을 지니고 있습니다. 예를 들어, 우주와 같은 무중력 환경에서는 식물의 성장 형태가 변하며, 주변 식물이 내뿜는 화학 물질을 감지해 경쟁자를 물리치거나 열매를 맺는 시기를 조절하기도 합니다. 이러한 능력은 식물이 단순히 수동적인 존재가 아니라, 주변 환경과 끊임없이 상호작용하며 생존 전략을 짜는 능동적인 생명체임을 보여줍니다. 식물은 자신만의 방식으로 세상을 느끼며 그 안에서 최적의 삶을 영위해 나갑니다. 특히 뿌리는 식물의 지능이 집약된 기관으로 평가받기도 합니다. 뿌리 끝에는 인간의 이석과 유사한 역할을 하는 평형석(녹말체)이 있어 중력의 방향을 정확히 인식하고 땅속을 향해 자라납니다. 또한 뿌리는 빛의 반대 방향으로 이동하려는 성질도 함께 가지고 있어, 중력과 빛이라는 서로 다른 신호를 통합하여 최적의 성장 방향을 결정합니다. 이러한 복잡한 정보 처리 과정은 식물이 중추 기관 없이도 개별 세포와 조직의 협력을 통해 고도의 생존 판단을 내리고 있음을 시사합니다. 뿌리 끝은 환경 신호가 집적되는 중요한 의사결정 센터인 셈입니다. 식물의 이러한 놀라운 능력은 38억 년에 달하는 긴 진화의 역사 속에서 다듬어졌습니다. 초기 지구에서 가장 풍부한 에너지원이었던 빛을 활용하기 위해 식물의 조상들은 아주 단순한 형태의 광수용 분자부터 발달시켰을 것으로 추정됩니다. 이후 빛 에너지를 화학 에너지로 전환하는 광합성이라는 복잡한 체계가 완성되면서 식물은 지구 생태계의 근간을 이루게 되었습니다. 단순한 자기 복제 물질에서 시작해 정교한 에너지 전환 장치를 갖추기까지, 식물은 생존을 위한 최선의 선택을 이어왔으며 이는 지구상의 모든 생명체가 살아갈 수 있는 기초를 마련했습니다. 광합성의 등장은 지구 역사를 바꾼 결정적인 사건이었습니다. 남세균과 같은 초기 광합성 생물들이 배출한 산소는 대기 중에 오존층을 형성하여 자외선을 차단했고, 이는 생명체가 수중을 벗어나 육상으로 진출하는 발판이 되었습니다. 또한 식물의 광합성 활동은 대기 중 이산화탄소 농도를 조절하며 지구의 기온과 빙하기, 간빙기의 순환에 깊이 관여해 왔습니다. 우리가 무심코 지나치는 작은 풀 한 포기가 사실은 지구 전체의 기후와 인류를 포함한 모든 생명체의 삶을 지탱해 온 거대한 조절자이자 생태계의 설계자 역할을 수행해 온 것입니다. 흔히 식물에게 클래식 음악을 들려주면 잘 자라고 록 음악은 해롭다는 이야기가 있지만, 이는 과학적 근거가 부족한 믿음입니다. 식물이 수십억 년의 진화 과정에서 인간의 음악 장르를 구분해야 할 생존상의 이유는 없었기 때문입니다. 다만 식물은 꿀벌의 날갯짓 진동이나 애벌레가 잎을 갉아먹는 소리와 같은 자연의 진동에는 민감하게 반응할 수 있습니다. 이는 식물의 반응이 인간의 감성적 기준이 아닌, 오로지 생존과 번식이라는 실질적인 목적에 따라 정교하게 설계되었음을 말해줍니다. 식물에게 중요한 것은 음악이 아니라 생존에 직결된 신호입니다. 식물은 화학 물질을 이용한 의사소통에도 매우 능숙합니다. 해충의 공격을 받으면 주변 식물에 위험 신호를 보내 방어 물질을 생성하게 하거나, 인간에게 유용한 영양분을 제공함으로써 자신들이 널리 재배되도록 유도하기도 합니다. 벼나 옥수수 같은 작물들이 인간에게 당분을 제공하는 것은, 결과적으로 인간을 이용해 자신들의 번식 범위를 넓히려는 고도의 전략으로 해석될 수 있습니다. 이처럼 식물은 우리가 생각하는 것보다 훨씬 더 영리하고 주도적으로 지구 생태계의 주인공 역할을 수행하고 있으며, 인류의 삶 또한 이러한 식물의 생존 전략 위에 놓여 있습니다.

박연일, 소문수, 최길주

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물리학
생명과학

[강연] 기억 찾기 (1) _ 강봉균 교수 | 2016 봄 카오스 강연 '뇌 - Brain' 3강 | 3강 ①

우리 뇌는 무수히 많은 별이 반짝이는 밤하늘처럼 신비로운 우주와 같습니다. 인간의 삶에서 기억은 단순히 과거를 회상하는 도구를 넘어, 걷고 말하며 타인과 소통하는 모든 일상적 행위의 근간이 됩니다. 만약 우리에게 기억이 없다면 가족의 얼굴을 알아보지 못하는 것은 물론, 태어날 때부터 학습한 걸음마조차 잊어버려 정상적인 생활이 불가능해질 것입니다. 이처럼 뇌는 우리가 살아가는 매 순간 기억에 의존하며 작동하는 정교한 기관이며, 기억이 없다면 우리의 존재 자체도 정의하기 어려울 것입니다. 뇌는 기본적으로 전기 신호와 화학 신호의 원리로 작동하는 기관입니다. 측두엽, 두정엽, 전두엽 등 각 부위는 시각 및 청각 정보 처리부터 고차원적인 의사 결정까지 서로 다른 인지 기능을 담당합니다. 우리가 특정한 영상을 보거나 깊은 생각을 할 때마다 뇌의 특정 부위에서는 미세한 전기 신호가 발생하고 화학 물질이 분비됩니다. 이러한 전기 신호와 화학 신호의 상호작용을 통해 뇌는 외부 환경의 정보를 받아들이고 이를 처리하여 우리 몸의 반응을 이끌어냅니다. 특정 부위를 인위적으로 자극하면 인지 기능을 조절할 수 있다는 점은 뇌가 물리적 실체임을 보여줍니다. 뇌 속에는 약 1,000억 개의 뉴런이 존재하며, 이들은 각자 고유한 전기 신호인 활동 전위를 만들어냅니다. 심장 세포들이 일제히 박동하며 합창을 하는 것과 달리, 뇌세포들은 각기 다른 리듬으로 신호를 내보내며 마치 오케스트라의 교향곡과 같은 복잡한 조화를 이룹니다. 이러한 뉴런들은 서로 촘촘하게 연결되어 거대한 신경 회로망을 형성합니다. 우리가 누군가의 이름을 떠올리려 할 때 이 회로가 원활하게 작동해야 비로소 온전한 정보를 끄집어낼 수 있게 됩니다. 만약 이 회로가 일시적으로 막히면 잘 아는 이름도 기억나지 않는 현상이 발생하기도 합니다. 뉴런과 뉴런이 만나는 지점인 시냅스는 기억이 저장되는 핵심적인 장소입니다. 이곳에서는 글루탐산과 같은 신경 전달 물질이 분비되어 정보를 전달하며, 흥분성과 억제성 시냅스가 균형을 이루어 뇌의 정상적인 운영을 돕습니다. 특히 시냅스 가시의 크기와 형태는 학습에 의해 역동적으로 변화하는데, 이를 '시냅스 가소성'이라고 부릅니다. 학습을 통해 시냅스 연결이 강화되거나 변형되는 과정 자체가 바로 우리 뇌에 기억이 새겨지는 물리적인 실체라고 할 수 있습니다. 1,000조 개에 달하는 시냅스의 변화가 곧 우리의 학습과 기억의 역사가 되는 셈입니다. 기억은 크게 말로 표현할 수 있는 서술 기억과 몸으로 익히는 비서술 기억으로 나뉩니다. 서술 기억은 뇌의 해마를 중심으로 처리되며, 우리가 경험한 사건이나 지식을 저장하는 역할을 합니다. 해마가 손상되면 새로운 사실을 기억하지 못하는 장애가 발생하기도 하는데, 이는 해마가 새로운 기억을 형성하는 관문임을 시사합니다. 반면 운동 기술과 같은 비서술 기억은 소뇌나 기저핵 등 다른 부위에서 담당하며 반복적인 훈련을 통해 습득됩니다. 이처럼 뇌는 기억의 성격에 따라 저장 위치를 달리하고 효율적으로 관리하며 인간의 다채로운 지적 활동을 뒷받침합니다.

강봉균

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뇌인지과학

[강연] 생명의 기원 (1) - 기원 : 생명이 탄생할 확률 _ 최재천 교수 | 2015 봄 카오스 강연 'ORIGIN' 10강 | 10강 ①

생명의 기원을 탐구하는 일은 인류에게 가장 매혹적이면서도 어려운 과제입니다. 우리는 과거를 직접 관찰할 수 없기에 현재의 데이터를 바탕으로 그 흔적을 유추할 뿐입니다. 동물행동학자이자 통섭 학자로 알려진 최재천 교수는 자신을 '관찰자'로 정의하며, 생명의 기원이 관찰의 영역 밖에 있음을 인정합니다. 이는 과학적 겸손함인 동시에, 우리가 생명을 이해하기 위해 얼마나 정교한 논리와 상상력이 필요한지를 시사합니다. 기원에 대한 확답을 내리기 어려운 상황에서도 우리는 진화라는 과정을 통해 생명의 본질에 다가갈 수 있습니다. 생물학은 단순히 생명체를 쪼개어 분석하는 학문에 그치지 않습니다. 물리학이나 화학이 미세한 부분을 파고드는 데 집중한다면, 생물학은 그 분석된 조각들을 다시 맞추어 전체적인 현상을 바라보는 종합적인 시각이 필요합니다. 인문학적 소양과 예술적 감수성을 지닌 학자가 생물학의 길을 걷게 된 것은 우연이 아닐지도 모릅니다. 숲 전체를 조망할 줄 아는 통찰력은 생명이라는 거대한 퍼즐을 맞추는 데 필수적인 요소입니다. 학문의 경계를 넘나드는 통섭적 사고는 우리가 생명을 다각도에서 이해하고 그 가치를 발견하도록 돕습니다. 생태학은 지구상에 존재하는 수많은 생명이 어떻게 공존하며 살아가는지를 연구하는 학문입니다. 충남 서천의 국립생태원은 이러한 생명의 다양성을 한눈에 보여주는 상징적인 공간입니다. 열대부터 극지까지 세계 5대 기후의 생태계를 재현한 이곳은 생명이 얼마나 다양한 환경에서 적응하며 살아가는지를 증명합니다. 생명다양성은 단순히 종의 숫자를 의미하는 것이 아니라, 각기 다른 삶의 모습들이 얽혀 만들어내는 경이로운 조화입니다. 이러한 다양성을 보존하고 연구하는 일은 우리 자신의 근원을 이해하는 과정과도 맞닿아 있습니다. 외계 생명체의 존재 여부는 확률의 관점에서 흥미로운 논쟁거리입니다. 지구라는 작은 행성에서 생명이 탄생한 것은 수많은 우연이 겹친 기적과도 같은 일입니다. 이를 확률적으로 계산하면 거의 불가능에 가깝지만, 광활한 우주의 규모를 생각하면 어디선가 비슷한 일이 벌어졌을 가능성 또한 배제할 수 없습니다. 만약 외계 생명이 존재한다면, 그들은 지구의 DNA나 RNA 복제 방식과는 전혀 다른 메커니즘을 가졌을지도 모릅니다. 생명은 우리가 상상하는 것보다 훨씬 더 유연하고 다양한 형태로 존재할 수 있다는 가능성을 열어두어야 합니다. 생명의 기원을 설명하는 방식은 다양합니다. 종교적 믿음의 영역인 창조론부터, 외계에서 생명 물질이 유입되었다는 범종설까지 여러 가설이 존재합니다. 과학자들은 입증 가능한 답을 찾기 위해 지구 자체에서 생명이 탄생했을 가능성에 주목합니다. 밀러의 실험처럼 원시 지구의 환경에서 유기물이 합성되는 과정을 증명하려는 시도는 그 노력의 일환입니다. 비록 완벽한 해답을 얻지는 못했더라도, 이러한 탐구는 생명이 무생물로부터 어떻게 조직화되었는지를 밝히려는 과학적 의지의 산물입니다. 지구의 역사를 46억 년으로 볼 때, 최초의 생명체는 약 35억 년 전에 등장한 것으로 추정됩니다. 초기에는 단순한 자기 복제자에서 시작하여, 오랜 세월을 거쳐 막을 형성하고 세포라는 정교한 시스템으로 발전했습니다. RNA에서 DNA로 이어지는 유전 물질의 진화는 생명이 정보를 더 안정적으로 전달하고 복잡한 구조를 형성할 수 있게 만들었습니다. 이 과정은 10억 년 단위의 긴 호흡으로 진행되었으며, 단순한 자기 복제자에서 시작된 생명은 점차 기능이 분화된 다세포 생물로 진화하며 오늘날의 복잡성을 갖추게 되었습니다. 결국 생명의 역사는 자기 복제자가 써 내려온 긴 일기와 같습니다. 최초의 자기 복제자는 사라지지 않고 그 형태와 사업 방식을 바꾸어가며 오늘날까지 이어져 오고 있습니다. 인간을 포함한 모든 생명체는 이 유전 물질의 복제 사업을 돕는 효율적인 운반체일지도 모릅니다. 특정 종이 멸종하더라도 생명 전체의 총량이 유지된다면, 복제라는 본질적인 목적은 계속해서 달성되는 셈입니다. 우리는 이 거대한 생명의 흐름 속에서 각자의 역할을 수행하며, 수십억 년을 이어온 복제의 신비를 몸소 실천하고 있는 존재들입니다.

최재천

카오스재단카오스강연

생명과학