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[대담] QnA 탐험 톡(TALK)! | 제 32회 서울대 자연과학 공개강연_'과학의 탐험' by 안진호, 유종희, 김장수, 이유경 l 서울대학교&카오스재단

최근 화제가 된 요리 경연 프로그램처럼, 과학 연구 역시 저마다의 독특한 '맛'을 지니고 있습니다. 과학자들은 수의 세계나 광활한 우주를 탐험하며 각기 다른 즐거움을 느낍니다. 마치 우리가 좋아하는 음식이 다르듯, 탐험가들도 자신만의 가장 좋아하는 연구 분야에 중독되어 살아갑니다. 이러한 탐험의 맛은 단순히 지식을 습득하는 것을 넘어, 세상에 없던 새로운 발견을 향해 나아가는 과정에서 오는 짜릿한 희열과도 같습니다. 남극의 엘리펀트 모레인 지역은 마치 외계 행성에 발을 디딘 듯한 신비로운 풍경을 선사합니다. 영하 25도의 추위와 강한 바람 속에서도 푸른 얼음 위로 날리는 눈발은 탐험가에게 잊지 못할 시각적 맛을 제공합니다. 거대한 산도 없이 끝없이 펼쳐진 자갈밭은 빙하의 흐름이 만들어낸 자연의 걸작입니다. 이러한 극한의 환경에서 마주하는 낯선 풍경은 과학자들에게 탐험의 본질이 무엇인지 다시금 깨닫게 하는 소중한 순간이 됩니다. 수학적 아이디어가 떠오르는 순간은 육체적인 허기를 잊게 할 만큼 강력한 만족감을 줍니다. UC 버클리의 아름다운 경치를 배경으로 난제를 해결할 실마리를 찾았을 때의 기분은 그 어떤 산해진미보다 달콤합니다. 아내와 함께한 저녁 식사 자리에서 음식에는 손도 대지 못한 채 연구 이야기만 늘어놓았다는 일화는 지적 탐구가 주는 즐거움이 얼마나 큰지를 잘 보여줍니다. 배가 부르지 않아도 마음이 가득 차는 것, 그것이 바로 수학 탐험의 맛입니다. 때로는 계획대로 되지 않는 상황에서 '의외의 맛'을 발견하기도 합니다. 기상 악화로 비행기가 뜨지 않아 우연히 시작된 북극 식물 관찰이 북극 식물 도감 발간으로 이어진 사례가 대표적입니다. 전공 분야가 아니더라도 호기심을 가지고 주변을 살피다 보면, 이름 없던 식물에 이름을 붙여주는 의미 있는 결실을 맺게 됩니다. 예상치 못한 경로에서 마주치는 새로운 연구 주제는 탐험의 여정을 더욱 풍성하게 만들어주는 양념과도 같은 역할을 합니다. 과학 탐험은 혼자만의 고독한 싸움이 아니라 동료들과 함께하는 협동의 과정입니다. 수학자들은 공동 연구를 통해 서로의 부족한 점을 보완하고, 물리학자들은 치열한 논쟁을 통해 이론의 논리를 견고히 다집니다. 보어와 아인슈타인의 사례처럼, 서로의 주장을 반박하고 방어하는 과정은 감정싸움이 아닌 학문적 성장을 위한 필수적인 대련입니다. 자연이라는 공정한 심판 앞에서 진리를 추구하는 이들에게 동료는 가장 든든한 조력자이자 자극제가 됩니다. 필드 과학의 현장에서는 수억 년 전의 기록을 담은 빙하나 우주에서 온 운석을 직접 만질 수 있습니다. 남극의 지의류는 극한 환경에서도 살아남아 미래 우주 개척의 실마리를 제공하며, 운석의 절단면은 우주의 기원을 연구하는 소중한 단서가 됩니다. 이러한 실물 시료들은 교과서 속의 지식이 아닌 살아있는 과학의 역사를 보여줍니다. 자연과학은 우리 주변의 하늘과 바다, 땅을 연구 대상으로 삼아 세상의 비밀을 하나씩 풀어나가는 역동적인 학문입니다. 미래의 탐험가를 꿈꾸는 학생들에게 수학이나 과학은 결코 단번에 이해해야 하는 높은 벽이 아닙니다. 이해의 과정은 0과 1로 나뉘는 것이 아니라 연속적으로 깊어지는 것이기에, 당장 어렵더라도 반복해서 학습하다 보면 어느덧 높은 수준에 도달하게 됩니다. 유행을 좇기보다 자신이 진정으로 좋아하는 분야를 찾는 데 시간을 투자하시길 바랍니다. 연구가 취미가 되고, 그 즐거움에 대한 보상까지 따르는 삶은 탐험가만이 누릴 수 있는 최고의 축복입니다.

김장수, 안진호, 유종희, 이유경

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물리학
천문학

[연구뭐하지?] 우리 몸은 침입 병원체를 어떻게 인식하고 방어하는가?_라젠드라 카르키(Rajendra Karki)교수 | 서울대학교 “선천면역 및 세포사멸 연구실”

우리 몸의 면역 체계는 외부에서 침입하는 바이러스나 박테리아와 같은 병원체를 인식하고 방어하는 복잡한 과정을 거칩니다. 서울대학교 면역학 연구실에서는 건강과 염증, 자가면역 질환의 조절 기저에 깔린 신호 전달의 수수께끼를 풀기 위해 매진하고 있습니다. 특히 병원체가 특정 수용체를 활용하여 면역 반응을 유도하는 방식을 이해하는 것은 감염병 대응 전략 수립의 핵심입니다. 선천 면역 신호 전달과 관련된 분자의 돌연변이는 다양한 염증성 및 대사 질환과 연결되어 있으며, 때로는 사이토카인 폭풍과 같은 치명적인 상태를 초래하기도 합니다. 이러한 분자적 기전을 규명하는 것이 연구의 출발점입니다. 연구의 범위는 단순히 감염병에 국한되지 않고 비만이나 암과 같은 현대인의 주요 질병으로 확장됩니다. 세포가 사멸할 때 어떤 유발 요인이 그 과정을 유도하는지 분석하며, 특히 비만 상태에서 지방 세포가 분화될 때 발생하는 염증 반응과 선천 면역 사이의 상관관계를 탐구합니다. 지방 세포의 변화가 어떻게 대사 질환을 유도하는지 밝히는 과정은 현대 의학의 난제를 해결하는 중요한 열쇠가 됩니다. 또한 암세포의 사멸 과정에서 선천 면역 분자가 수행하는 역할을 연구함으로써, 후천 면역 못지않게 중요한 선천 면역의 가치를 재조명하고 질병 치료의 새로운 가능성을 제시하고자 합니다. 면역학은 인류의 삶에 직접적인 변화를 가져오는 실천적인 분야입니다. 최근 전 세계를 휩쓴 코로나19에 대응하기 위한 mRNA 백신 개발부터 암 면역 요법, 유전자 편집 기술인 크리스퍼(CRISPR)에 이르기까지 면역학의 성과는 눈부십니다. 마이크로바이옴과 면역 체계의 상호작용이나 면역 대사학 같은 분야는 우리가 질병을 바라보는 관점을 근본적으로 바꾸어 놓았습니다. 이러한 학문적 진보는 단순히 지식의 확장을 넘어 인류의 건강을 위협하는 다양한 요인들에 맞설 수 있는 강력한 무기를 제공하며 의학의 패러다임을 전환하고 있습니다. 복잡한 생명 현상의 기전을 연구하다 보면 예상치 못한 반전과 마주하게 됩니다. 수많은 실험과 실패를 거듭한 끝에 원하는 결과가 도출되는 순간의 성취감은 무엇과도 바꿀 수 없는 연구의 묘미입니다. 특히 흩어져 있던 데이터들이 하나의 일관된 기전으로 딱딱 맞아떨어질 때 느끼는 희열은 면역학 연구를 지속하게 하는 원동력이 됩니다. 면역학은 외울 것이 많은 까다로운 학문처럼 보일 수 있지만, 그 이면에 숨겨진 논리적인 구조를 이해하기 시작하면 세상에서 가장 흥미로운 탐구 대상이 됩니다. 끊임없이 질문하고 궁금해하는 호기심은 보이지 않는 생명의 원리를 밝혀내는 첫걸음입니다. 성공적인 연구를 위해서는 뛰어난 연구 역량뿐만 아니라 협력과 인내의 자세가 필수적입니다. 연구실의 핵심 가치인 'CODE'는 호기심(Curiosity), 관찰력(Observant), 헌신과 결단력(Dedication), 그리고 탁월함(Excellence)을 의미합니다. 각기 다른 강점을 가진 연구자들이 서로의 장점을 배우고 협력할 때 비로소 혁신적인 성과가 탄생할 수 있습니다. 순수하게 생명 현상의 기전을 밝히는 과정은 때로 고되고 인내심을 요구하지만, 열린 마음으로 소통하며 문제를 해결해 나가는 과정 자체가 과학의 본질입니다. 이러한 철학을 바탕으로 인류가 직면한 과학적 난제들을 하나씩 해결해 나가고자 합니다.

Rajendra Karki(라젠드라 카르키)

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생명과학

[인터뷰] 김기훈_꿈의 물질, 초전도체 연구와 펼쳐질 미래｜제31회 서울대 자연과학 공개강연_"세상을 바꾼 과학, 과학이 여는 미래"

초전도체는 1911년 수은에서 처음 발견된 이후 지난 120년 동안 현대 물리학의 핵심 연구 분야로 자리 잡았습니다. 이는 임계 온도 이하에서 전기 저항이 완전히 사라지는 양자역학적 현상으로, 극저온이나 고압 등 극한의 환경에서 물질이 보여주는 신비로운 변화를 탐구하는 학문입니다. 수많은 과학자가 새로운 초전도 물질과 임계 온도를 찾아내며 노벨상을 거머쥐었을 만큼, 이 분야는 인류의 기술적 한계를 극복하고 에너지 효율을 극대화할 수 있는 꿈의 미래 기술로 손꼽히고 있습니다. 초전도체의 가장 큰 특징은 에너지 손실 없이 무한에 가까운 전류를 흘릴 수 있다는 점입니다. 이를 코일 형태로 제작하면 기존의 구리 선으로는 불가능했던 초고자기장을 형성할 수 있습니다. 이러한 특성은 이미 의료 현장에서 MRI의 선명도를 획기적으로 높이는 데 기여하고 있으며, 전력 손실 없는 송전선 개발에도 활용되고 있습니다. 부피는 작으면서도 훨씬 강력한 힘을 발휘할 수 있다는 점이 초전도체가 가진 독보적인 경쟁력이며, 이는 다양한 산업 분야에서 혁신적인 변화를 이끌어내고 있습니다. 미래 사회에서 초전도 기술은 모빌리티 혁신을 이끌 핵심 동력이 될 전망입니다. 강력한 자기장을 이용한 초전도 모터는 도심 항공 모빌리티(UAM)의 실현을 앞당길 것이며, 진공 튜브 속을 초고속으로 달리는 하이퍼루프의 필수 기술로도 주목받고 있습니다. 또한 차세대 에너지원으로 꼽히는 핵융합 발전에서 고온의 플라스마를 가두기 위한 강력한 자기장 제어에도 초전도 선재가 결정적인 역할을 수행하게 될 것입니다. 이러한 기술들은 인류의 이동 수단과 에너지 소비 방식을 근본적으로 바꿀 것입니다. 현재 초전도 기술의 가장 큰 과제는 액체 헬륨이나 액체 질소 같은 극저온 냉매 없이도 작동하는 상온 초전도체를 발견하는 것입니다. 많은 연구자가 상온에서 초전도 현상을 구현하기 위해 신물질 합성에 매진하고 있으며, 이는 인류의 에너지 패러다임을 바꿀 거대한 도전입니다. 초전도체 외에도 투명 반도체와 같은 신소재 연구는 태양 전지나 투명 전극 등 다양한 산업 분야에 응용되며 우리 삶을 더욱 편리하게 변화시키고 있습니다. 새로운 물질의 발견은 곧 새로운 물리적 세계관의 확장으로 이어집니다. 과학자를 꿈꾸는 이들에게 가장 필요한 덕목은 단순한 지식을 넘어선 호기심과 열정, 그리고 이를 뒷받침할 체력입니다. 지식을 습득하는 '지(智)', 타인과의 소통과 토론을 통해 배우는 '덕(德)', 그리고 연구를 지속할 수 있는 에너지를 제공하는 '체(體)'가 조화를 이루어야 합니다. 끊임없는 질문을 던지고 실패를 두려워하지 않는 태도로 자신만의 연구 분야를 개척해 나간다면, 언젠가 세상을 바꾸는 위대한 발견의 주인공이 될 수 있을 것입니다. 과학은 결국 인류의 지혜를 모아 더 나은 미래를 설계하는 숭고한 여정입니다.

김기훈

카오스재단서울대자연과학공개강연

물리학

[연구뭐하지?] 에너지 저장고를 넘어서 대사성 질환의 핵심, 지방세포 연구_김재범 교수 | 서울대학교 “지방세포 및 에너지대사 연구실”

기초 과학을 연구하는 과학자에게 가장 필요한 덕목은 성실함과 꾸준함입니다. '진인사대천명'이라는 좌우명처럼, 매일의 관찰과 결과가 쌓여 비로소 하나의 성과가 만들어지기 때문입니다. 남들의 시선에 흔들리지 않고 자신이 가고자 하는 길을 묵묵히 걸어가는 태도는 연구자로서 삶을 배우는 소중한 과정이 됩니다. 이러한 마음가짐은 단순히 지식을 탐구하는 것을 넘어, 생명의 신비를 밝혀내기 위한 기초 과학의 단단한 토대가 됩니다. 지방 조직은 오랫동안 단순히 에너지를 저장하는 불필요한 기관으로 여겨져 왔습니다. 하지만 최근 연구에 따르면 지방 조직 안에는 지방 세포뿐만 아니라 면역 세포, 줄기 세포, 혈관 세포 등 다양한 세포들이 존재하며 서로 긴밀하게 소통합니다. 이러한 세포 간의 상호작용이 무너지면 비만, 당뇨, 고혈압과 같은 대사성 질환이 발생하게 됩니다. 따라서 지방 조직의 항상성 유지 기전을 밝히는 것은 현대인의 건강을 지키는 핵심적인 연구 분야입니다. 연구의 시작은 때로 우연한 기회에서 비롯되기도 합니다. 90년대 초반, 많은 이들이 근육이나 신경 세포 연구에 몰두할 때 상대적으로 관심이 적었던 지방 세포 분화 연구를 선택한 것은 일종의 행운이었습니다. 당시에는 블루오션이었던 이 분야가 현재는 비만과 당뇨에 대한 관심이 높아지며 치열한 레드오션으로 변모했습니다. 자신이 세운 가설을 실험을 통해 하나씩 검증해 나가는 과정에서 느끼는 성취감은 연구자가 계속해서 앞으로 나아갈 수 있게 하는 강력한 동력이 됩니다. 기초 과학의 원동력은 끝없는 지적 호기심에서 나옵니다. 생명 현상에 대한 궁금증은 남들이 가지 않은 험난한 길을 선택할 수 있는 용기를 줍니다. 하지만 이러한 난관을 혼자만의 힘으로 극복하기는 매우 어렵습니다. 동료들과 아이디어를 공유하고 건강한 비판을 주고받는 토론의 과정이 필수적입니다. "혼자 가면 빨리 가지만 함께 가면 멀리 간다"는 말처럼, 서로를 배려하고 협력하는 학문적 공동체 안에서 비로소 풀리지 않던 복잡한 문제의 실마리를 찾을 수 있습니다. 연구실의 가장 큰 특징은 학생들이 스스로 질문을 던지고 이를 해결해 나가는 독립적인 연구자로 성장하도록 돕는 것입니다. 교수님이 정해준 과제를 수행하는 것에 그치지 않고, 자신만의 논리를 개발하고 가설을 세우는 과정은 결코 쉽지 않습니다. 때로는 실험이 실패하기도 하지만, 수개월에서 수년 동안 질문을 숙성시키며 지혜를 모으는 시간은 박사 공부를 하는 데 있어 가장 중요한 시기입니다. 이러한 자율적인 연구 환경은 졸업 후에도 어디서든 인정받는 훌륭한 과학자로 성장하는 밑거름이 됩니다.

김재범

카오스재단연구뭐하지

생명과학

드디어 나에게도 이름이 생겼다!!😍😍 내 이름이 궁금하다면?! 👆클릭👆클릭👆ㅣ과학관에 산다

과학관 곳곳을 누비며 다양한 도구와 전시를 탐험하는 캐릭터에게 드디어 정식 이름이 생겼습니다. 이 이름은 단순히 부여된 것이 아니라, 과학관을 돌아다니는 모습을 반영하여 만들어졌습니다. 이름에는 과학적 호기심과 탐구정신이 담겨 있으며, 앞으로 이 캐릭터가 과학관에서 어떤 활약을 펼칠지 기대를 모으고 있습니다. 이름에는 여러 가지 의미가 숨어 있습니다. 단순히 '돌아다니는 아이'라는 뜻뿐만 아니라, '사이언스 플러스 돌아이'라는 의미도 내포되어 있습니다. 하지만 이름에 대한 고민도 이어집니다. 단순히 돌아이보다는 아이돌처럼 멋진 이름을 원한다는 바람도 담겨 있습니다. 이러한 고민은 캐릭터의 개성과 매력을 더욱 돋보이게 합니다. 앞으로 이 캐릭터는 과학관에서 다양한 활동을 펼치며, 많은 사람들에게 과학의 즐거움을 전할 예정입니다. 기대와 응원을 부탁드리며, 과학관의 새로운 얼굴로 자리매김할 것입니다. 과학관을 찾는 이들에게 신선한 재미와 유익함을 선사할 이 캐릭터의 활약을 지켜봐 주시기 바랍니다.

국립과천과학관💙싸돌이💙

융합

과학의 재미😊를 찾는 과정, 부모님👨‍👩‍👧이 함께해주세요!ㅣ과학관에서 정모 10화 파이널

연말이 되면 한 해를 정리하며 아이 교육에 대해 많은 고민을 하게 됩니다. 부모로서 자녀를 사랑하는 마음은 본능적이지만, 때로는 교육의 방향을 잡는 것이 쉽지 않습니다. 특히 과학은 많은 이들에게 어렵게 느껴지는 분야입니다. 하지만 과학은 단순히 지식을 습득하는 과정이 아니라, 세상을 바라보는 따뜻한 시선이자 아이와 부모가 함께 성장할 수 있는 소중한 매개체가 될 수 있습니다. 일상 속에서 과학을 즐기는 태도가 중요한 이유입니다. 과학은 우리 삶의 곳곳에 스며들어 있으며, 이를 발견하는 즐거움은 가족 간의 유대감을 더욱 깊게 만들어 줍니다. 우리는 음악을 전공하지 않아도 누구나 자유롭게 음악을 즐깁니다. 과학 역시 마찬가지입니다. 과학을 반드시 전문가의 영역으로만 한정 지을 필요는 없습니다. 대중이 과학을 교양으로 접근하고 즐길 수 있도록 문턱을 낮추는 것이 필요합니다. 모든 것을 완벽하게 이해해야 한다는 부담감을 내려놓고, 자신이 흥미를 느끼는 단계부터 차근차근 접근한다면 과학은 우리 삶을 풍요롭게 만드는 즐거운 취미이자 지적 유희가 될 것입니다. 과학을 전공하지 않더라도 그 원리를 이해하고 감상하는 것만으로도 충분한 가치가 있습니다. 아이들은 본래 호기심이 많아 과학을 좋아하지만, 학교에서 시험 과목으로 접하게 되면서 흥미를 잃곤 합니다. 특히 초등학교 3학년을 기점으로 과학을 어렵게 느끼는 경우가 많습니다. 이를 극복하기 위해서는 학교 과학이 전부가 아님을 인지해야 합니다. 과학관이나 다양한 매체를 통해 학교 밖의 과학을 경험하게 함으로써, 지식 암기보다는 현상을 탐구하는 즐거움을 일깨워주어야 합니다. 시민으로서 갖춰야 할 과학적 소양은 미래를 살아가는 큰 힘이 됩니다. 과학 교육의 목적은 단순히 인재 양성을 넘어 성숙한 시민을 기르는 데 있습니다. 급변하는 미래 사회에서 유망한 분야를 미리 예측하여 대비하는 것은 매우 어려운 일입니다. 과거에는 존재하지 않았던 '과학 커뮤니케이터'라는 직업이 생겨난 것처럼, 앞으로의 미래는 서로 다른 분야를 연결하고 융합하는 능력이 중요해질 것입니다. 한 가지 분야에만 매몰되기보다 다양한 경험을 쌓고 이를 과학적 사고와 결합할 때 창의성이 발휘됩니다. 아이들에게 획일화된 길을 제시하기보다, 스스로 연결 고리를 찾을 수 있는 환경을 만들어주어야 합니다. 이러한 다양성과 융합적 접근이 미래를 살아갈 아이들에게 가장 필요한 자산입니다. 아이가 엉뚱한 질문을 던졌을 때 부모가 모든 정답을 알 필요는 없습니다. 중요한 것은 모르는 것을 함께 고민하고 찾아가는 진지한 태도입니다. 과학은 고정된 진리가 아니라 의심을 통해 잠정적인 답을 찾아가는 역동적인 과정이기 때문입니다. 부모 스스로가 과학을 즐기고 탐구하는 모습을 보일 때, 아이들도 자연스럽게 과학적 사고방식을 체득하게 됩니다. 과학관을 아이들만의 공간이 아닌, 부모님 자신의 즐거움을 위한 공간으로 활용해 보시길 권합니다. 부모가 먼저 과학의 재미를 느낄 때 아이들의 호기심도 비로소 빛을 발하게 될 것입니다.

국립과천과학관과학관에서 정모🍀

융합

[질문Q] 우주가 팽창한다는데 우리은하와 안드로메다은하는 미래에 왜 충돌할까? | 2019 봄 카오스강연 '기원, 궁극의 질문들' 2강

과학의 역사는 정답을 찾아가는 과정이라기보다, 끊임없이 질문을 던지는 과정이라고 할 수 있습니다. 우리가 당연하게 여기는 자연 현상이나 일상의 법칙들에 대해 '왜?'라는 의문을 품는 순간, 새로운 발견의 문이 열립니다. 호기심은 인류를 미지의 영역으로 이끄는 가장 강력한 원동력이며, 복잡한 수식이나 실험 장비보다 앞서 존재해야 할 필수적인 태도입니다. 이러한 탐구 정신이 모여 현대 문명의 기틀을 마련했습니다. 위대한 과학자들은 남들이 보지 못하는 것을 보는 능력이 아니라, 남들이 당연하게 여기는 것에 의문을 제기하는 능력을 갖추고 있었습니다. 뉴턴은 떨어지는 사과를 보며 만유인력의 법칙을 고민했고, 아인슈타인은 빛의 속도로 달리면 세상이 어떻게 보일지를 상상하며 상대성 이론의 단초를 마련했습니다. 이처럼 질문은 고착화된 사고의 틀을 깨뜨리고, 세상을 바라보는 새로운 관점을 제시하는 혁신적인 도구로 작용하며 인류의 지적 지평을 넓혀왔습니다. 질문은 단순히 지식을 습득하기 위한 수단에 그치지 않고, 가설을 세우고 검증하는 과학적 방법론의 핵심입니다. 올바른 질문은 문제의 본질을 꿰뚫게 하며, 불필요한 시행착오를 줄여줍니다. 과학적 탐구는 하나의 질문이 해결되면 또 다른 질문으로 이어지는 연쇄 반응을 일으킵니다. 이 과정에서 우리는 기존의 지식을 보완하거나 수정하며 진리에 한 걸음 더 다가갑니다. 지식의 완성은 결코 끝이 없으며, 탐구의 여정 자체가 과학의 본질이라 할 수 있습니다. 정보가 넘쳐나는 현대 사회에서 질문의 가치는 더욱 빛을 발합니다. 인공지능이 방대한 데이터를 처리하고 답을 내놓는 시대일수록, 인간에게 요구되는 것은 무엇을 물을 것인가에 대한 통찰력입니다. 비판적 사고를 바탕으로 한 질문은 가짜 정보와 진실을 구별하게 하며, 기술이 나아가야 할 올바른 방향을 제시합니다. 따라서 우리는 단순히 정보를 수용하는 태도에서 벗어나, 능동적으로 의문을 제기하고 탐구하는 자세를 견지함으로써 지적 주체성을 확보해야 합니다. 결국 과학적 사고의 완성은 멈추지 않는 탐구 정신을 통해 이루어집니다. 일상 속의 사소한 호기심을 무시하지 않고 깊이 있게 파고드는 습관이 중요합니다. 질문은 우리를 더 넓은 세상으로 안내하며, 미처 깨닫지 못했던 삶의 경이로움을 발견하게 해줍니다. 지식의 양보다 중요한 것은 지식을 갈구하는 마음이며, 그 마음의 중심에는 언제나 질문이 자리 잡고 있습니다. 우리 모두가 스스로 묻고 답하는 과정을 즐길 때, 인류의 미래는 더욱 밝고 풍요로워질 것입니다.

카오스재단명강리뷰&질문Q

[강연] 2022 '노벨상 해설강연' by 정충원, 김재완, 이동환 l 고등과학원&카오스재단

2022년 노벨 생리의학상은 멸종한 고인류의 유전체를 해독하여 인류 진화의 비밀을 밝힌 성과에 돌아갔습니다. 스반테 페보 교수는 수만 년 전의 화석에서 DNA를 추출하고 분석하는 고유전체학이라는 새로운 분야를 개척했습니다. 이를 통해 현생 인류가 아프리카에서 기원하여 전 세계로 퍼져나가는 과정에서 네안데르탈인과 같은 고인류와 유전적으로 섞였다는 사실이 과학적으로 증명되었습니다. 이는 우리가 누구이며 어디에서 왔는가라는 근원적인 질문에 대해 유전학적인 답을 제시한 혁신적인 성과로 평가받습니다. 고인류 유전체 연구는 단순히 과거를 밝히는 데 그치지 않고 현대인의 건강과 질병 이해에도 기여합니다. 아프리카 밖의 현대인들은 유전체의 약 2%를 네안데르탈인으로부터 물려받았으며, 티베트인의 고지대 적응 유전자는 데니소바인에게서 유래한 것으로 밝혀졌습니다. 이러한 유전적 유산은 면역 체계나 환경 적응력에 중요한 역할을 하며, 인류가 다양한 환경에 적응하며 생존해 온 역사를 보여줍니다. 결국 우리는 순수한 단일 계통이 아니라 여러 고인류의 역사가 얽혀 만들어진 존재임을 알 수 있습니다. 노벨 물리학상은 양자 얽힘이라는 기묘한 현상을 실험적으로 증명한 성과를 기렸습니다. 아인슈타인이 '유령 같은 원격 작용'이라 부르며 의구심을 가졌던 양자 얽힘은, 멀리 떨어진 두 입자가 빛보다 빠른 상관관계를 갖는 현상을 의미합니다. 알랭 아스페, 존 클라우저, 안톤 차일링거는 벨 부등식 위배 실험을 통해 양자역학의 예측이 옳음을 입증했습니다. 이는 고전적인 물리 법칙을 뛰어넘는 양자 세계의 본질을 확인한 사건으로, 현대 물리학의 패러다임을 바꾸고 새로운 기술적 토대를 마련한 계기가 되었습니다. 양자 얽힘의 실증은 단순한 이론적 확인을 넘어 양자 정보 과학이라는 새로운 시대를 열었습니다. 과거의 양자역학이 반도체나 레이저 같은 하드웨어 발전에 기여했다면, 이제는 양자 상태 그 자체를 정보의 단위로 사용하는 소프트웨어와 운영 체제의 영역으로 확장되고 있습니다. 양자 컴퓨터, 양자 암호 통신, 양자 센서 등은 기존 기술로는 불가능했던 계산과 보안을 가능하게 할 것으로 기대됩니다. 이는 정보 통신 기술의 한계를 극복하고 미래 산업의 지형을 바꿀 핵심적인 동력이 될 것이며 젊은 세대의 창의력에 그 미래가 달려 있습니다. 노벨 화학상은 분자들을 마치 단추를 채우듯 쉽고 정확하게 결합하는 '클릭 화학'의 시대를 열었습니다. 배리 샤플리스와 모르텐 멜달은 복잡한 과정 없이도 높은 수율과 선택성으로 두 분자를 연결하는 반응을 개발했습니다. 이는 마치 레고 블록을 조립하듯 원하는 구조를 효율적으로 만들어낼 수 있게 하여 합성 화학의 패러다임을 실용 중심으로 전환했습니다. 클릭 화학은 신약 개발이나 신소재 합성 과정에서 발생하는 불필요한 부산물을 줄이고 시간을 단축하는 등 화학 공정 전반에 혁신적인 변화를 가져왔습니다. 캐롤라인 베르토지는 클릭 화학의 개념을 살아있는 생명체 내부로 확장하여 '생체 직교 화학'을 완성했습니다. 이는 생명체 고유의 화학 반응을 방해하지 않으면서도 특정 분자만을 선택적으로 표지하거나 결합하는 기술입니다. 이를 통해 세포 표면의 당사슬 구조를 관찰하거나 암세포만을 추적하여 약물을 전달하는 정교한 치료가 가능해졌습니다. 자연이 진화 과정에서 사용하지 않은 화학 결합을 인간이 발명하여 생체 시스템에 적용함으로써, 생물학과 화학의 경계를 허물고 질병 치료의 새로운 가능성을 제시한 것입니다. 과학은 단순히 지식을 축적하는 과정을 넘어, 보이지 않는 세계를 탐구하고 연결하는 인류의 끊임없는 도전입니다. 고인류의 뼈에서 추출한 DNA 조각부터 양자의 기묘한 얽힘, 그리고 분자 간의 정교한 클릭에 이르기까지, 올해의 노벨상은 서로 다른 분야가 어떻게 연결되어 인류의 지평을 넓히는지 보여줍니다. 과학자들은 여전히 호기심을 동력 삼아 실패를 두려워하지 않고 미지의 영역으로 나아갑니다. 이러한 탐구 정신은 우리 사회를 지탱하는 등불이 되어, 미래의 예기치 못한 문제들에 대한 해답을 제시할 것입니다.

김재완, 이동환, 정충원

카오스재단카오스크로스

물리학
화학
생명과학

미래 과학🤖을 위한 대비, 어떻게 해야 할까요?ㅣ과학관에서 정모 8화

과학은 단순히 지식의 집합체가 아니라 세상을 바라보는 태도입니다. 우리는 흔히 과학을 어렵고 딱딱한 공식의 나열로 생각하기 쉽지만, 사실 그 본질은 끊임없는 질문에 있습니다. 당연하게 여겨지는 현상에 대해 '왜?'라는 의문을 던지는 순간, 과학적 탐구는 시작됩니다. 이러한 호기심은 인류가 미지의 영역을 개척하고 문명을 발전시켜 온 가장 강력한 원동력이었습니다. 일상 속에서 마주하는 작은 현상들 속에도 우주의 원리가 숨어 있음을 깨닫는 것이 과학의 첫걸음입니다. 많은 이들이 과학적 발견을 천재적인 영감의 결과로만 보지만, 그 이면에는 수많은 실패와 시행착오가 존재합니다. 과학의 역사에서 정답을 찾아가는 과정은 결코 직선적이지 않았습니다. 수많은 가설이 세워지고 무너지는 과정을 반복하며, 인류는 조금씩 진리에 다가갔습니다. 실패는 부끄러운 것이 아니라, 우리가 가야 할 올바른 방향을 알려주는 이정표와 같습니다. 이러한 실패를 긍정하고 다시 도전하는 자세야말로 과학이 우리에게 주는 가장 큰 교훈 중 하나라고 할 수 있습니다. 현대 사회에서 과학적 사고는 시민의 필수적인 소양으로 자리 잡았습니다. 기후 위기나 감염병 확산과 같은 복잡한 사회적 문제를 해결하기 위해서는 객관적인 데이터와 논리적인 분석이 뒷받침되어야 합니다. 감정이나 편견에 휘둘리지 않고 사실에 근거하여 판단하는 능력은 민주주의 사회를 지탱하는 힘이 됩니다. 과학은 실험실 안에만 머무는 것이 아니라, 우리가 더 나은 공동체를 만들기 위해 소통하고 합의를 이끌어내는 과정에서도 핵심적인 역할을 수행합니다. 과학적 지식은 고정된 것이 아니라 새로운 증거가 발견됨에 따라 끊임없이 수정되고 보완됩니다. 어제의 정답이 오늘의 오답이 될 수 있다는 유연함은 과학의 가장 큰 매력입니다. 자신의 오류를 인정하고 더 나은 설명을 받아들이는 태도는 지적인 겸손함을 길러줍니다. 이러한 개방성은 타인의 의견을 경청하고 다양성을 존중하는 태도로 이어집니다. 끊임없이 변화하는 세상 속에서 우리가 중심을 잡고 나아갈 수 있게 해주는 것은 바로 이러한 과학적 유연함과 비판적 사고입니다. 결국 과학을 공부한다는 것은 세상을 더 깊이 사랑하는 법을 배우는 과정과 같습니다. 우리가 발을 딛고 있는 지구와 밤하늘의 별들, 그리고 우리 몸을 구성하는 작은 세포 하나하나에 담긴 이야기를 이해할 때 삶은 더욱 풍요로워집니다. 과학은 우리에게 지적인 겸손함을 가르치는 동시에, 우리가 우주의 거대한 흐름 속에서 연결되어 있다는 경이로움을 선사합니다. 앞으로도 멈추지 않는 탐구 정신을 통해 더 넓은 세상을 발견하고, 그 속에서 진정한 지혜를 찾아가는 여정을 계속해 나가야 합니다.

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융합

[22 대한민국 과학축제] 본격! 과학자가 축제를 즐기는 방법 [김상욱 교수] EP.1 #히어로 #김상욱 #대한민국과학축제

우리는 종종 스스로가 세상을 변화시킬 수 있는 거대한 존재라고 믿곤 하지만, 사실 대자연의 유구한 역사와 광활한 질서 속에서 인류가 차지하는 위치는 매우 제한적입니다. 인류가 쌓아온 모든 역사와 문명은 거대한 행성의 흐름 속에서 아주 찰나의 순간에 벌어진 일들에 불과하며, 이러한 사실을 직시할 때 비로소 우리는 자연에 대한 경외심을 갖게 됩니다. 우리는 우주적 시간표 안에서 잠시 머물다 가는 존재로서, 우리를 둘러싼 세계를 대하는 겸손한 태도를 배울 필요가 있습니다. 인류가 직면한 위기를 해결하지 못한다면 우리의 미래는 불투명해질 수밖에 없습니다. 과학자들은 인류의 생존을 위해 우주를 개척하거나, 현재의 삶의 방식을 완전히 바꾸어 극도의 절제를 실천하는 등 다양한 가능성을 타진하고 있습니다. 어떤 길을 선택하든 지금과는 전혀 다른 삶의 방식이 요구될 것이며, 이는 인류 전체가 함께 고민해야 할 중대한 과제입니다. 생존을 위한 해답을 찾는 과정은 고통스러울 수 있지만, 이는 인류의 멸종을 막기 위한 필수적인 선택입니다. 과학 탐구의 시작은 거창한 이론이나 복잡한 수식이 아니라, 주변 세상을 향한 아주 작은 호기심에서 비롯됩니다. 과학자들 역시 일상에서는 평범한 사람들과 다를 바 없이 각자의 방식으로 휴식을 취하고 즐거움을 찾으며 살아갑니다. 그들에게 연구는 딱딱한 업무가 아니라 세상의 비밀을 풀어나가는 흥미로운 놀이와도 같습니다. 따라서 과학을 어렵게만 느끼기보다는, '이것은 왜 그럴까'라는 질문을 던지며 가벼운 마음으로 다가가는 태도가 무엇보다 중요합니다.

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[22 대한민국 과학축제] 아무것도 모른다고요? 일단 오시면 됩니다 [오혜연 교수] EP.2 #어렵지않아요 #오혜연 #대한민국과학축제

지구의 입장에서 본다면 인류가 세운 거대한 건물들과 쉴 새 없이 움직이는 자동차들은 마치 몸 위에 덕지덕지 붙여 놓은 이물질처럼 느껴질지도 모릅니다. 우리는 문명의 편리함을 누리기 위해 자연으로부터 수많은 자원을 빌려 왔지만, 그만큼을 다시 되돌려주려는 노력에는 소홀했던 것이 사실입니다. 만약 우리가 누리는 풍요의 시간이 다음 세대에게 이어지지 못하고 급격히 짧아진다면, 미래를 살아갈 후손들에게 우리는 커다란 빚을 남기는 셈이 됩니다. 이제는 우리가 자연에서 얻은 혜택만큼 책임을 다해야 할 때입니다. 과학은 단순히 교과서 속에 갇힌 딱딱한 지식의 나열이 아니라, 세상을 이해하고 즐기는 하나의 흥미로운 놀이 방식이 되어야 합니다. 많은 이들이 과학을 어렵게만 느끼는 이유는 학교에서 배운 정형화된 틀에 갇혀 있기 때문이지만, 사실 인간은 본능적으로 세상의 이치를 궁금해하는 탐구심을 가지고 있습니다. 과학적 사실을 알아가는 과정 그 자체를 즐거움으로 받아들일 때, 우리는 비로소 주변의 사물과 현상을 새로운 시각으로 바라볼 수 있게 됩니다. 지식의 무게를 내려놓고 순수한 호기심을 가질 때 과학은 우리에게 더 가깝게 다가옵니다. 진정한 배움은 자신이 아무것도 모른다는 사실을 인정하는 겸손한 마음가짐에서부터 시작됩니다. 어린아이와 같은 순수한 호기심을 가지고 세상에 질문을 던질 때, 우리는 비로소 과학이 주는 진정한 묘미를 발견할 수 있습니다. 복잡한 수식이나 이론에 매몰되기보다는 '왜 그럴까?'라는 근본적인 의문을 품고 주변을 관찰하는 태도가 중요합니다. 이러한 마음으로 과학을 대한다면, 일상의 모든 순간이 탐험의 장이 될 것이며 우리는 더 넓은 세상을 이해하는 지혜를 얻게 될 것입니다.

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[과학관에서 정모] 5화 과학실험, 집에서 해보려면 어떻게 해야 하나요?

여름방학이 시작되면 부모님들은 아이들과 어떻게 시간을 보낼지 고민에 빠지곤 합니다. 특히 과학 실험을 통해 아이의 호기심을 자극하고 싶지만, 정작 부모 스스로가 실험을 경험해 본 적이 없어 막막함을 느끼는 경우가 많습니다. 하지만 과학은 거창한 이론에서 시작되는 것이 아니라 우리 주변의 일상적인 놀이와 생활 속에 이미 녹아 있습니다. 부모가 전공자가 아니더라도 아이와 함께 즐겁게 체험하며 과학적 흥미를 키워주는 '가정 과학 실험'은 충분히 가능합니다. 아이와 처음 과학 실험을 시작할 때는 지식을 전달하겠다는 목표보다는 관찰과 놀이에 집중하는 것이 좋습니다. 예를 들어 드라이아이스를 활용할 때, 처음에는 만지면 안 된다는 주의사항과 함께 기체가 발생하는 모습을 신기하게 관찰하는 것부터 시작합니다. 이후 물에 넣어보거나 거품을 내보는 등 단계를 높여가며 아이의 발달 단계에 맞춰 조금씩 과학적 성질을 덧입혀주는 방식입니다. 이러한 과정은 아이가 과학을 공부가 아닌 즐거운 놀이로 인식하게 만드는 중요한 밑거름이 됩니다. 과학을 전공하지 않은 부모님들도 시중에 나와 있는 훌륭한 콘텐츠를 활용하면 얼마든지 전문가처럼 아이를 이끌 수 있습니다. 교육 방송의 실험 프로그램이나 유아용 과학 콘텐츠들은 아이들이 흥미를 느낄만한 구성과 친숙한 표현을 사용하고 있어 부모가 가이드 역할을 하기에 충분합니다. 부모가 모든 답을 알고 있어야 한다는 부담감을 내려놓고, 좋은 콘텐츠를 함께 시청하며 새로운 제안으로 시작하는 것만으로도 훌륭한 과학 교육의 출발점이 됩니다. 아이가 초등학교 저학년으로 성장하면 집안의 재료만으로는 실험에 한계를 느낄 수 있습니다. 이때는 시중의 과학 실험 키트나 과학 원리를 담은 학습 만화를 활용하는 것이 효과적입니다. 연령별 교육 과정에 맞춘 과학 실험 키트에는 실험 재료와 함께 주의사항, 원리가 담긴 워크북이 포함되어 있어 체계적인 실험이 가능합니다. 또한 국립중앙과학관과 같은 공공기관에서 제공하는 구독 서비스나 교육 프로그램을 활용하면 더욱 풍성하고 전문적인 과학 체험 기회를 아이에게 제공할 수 있습니다. 물리나 화학 실험 외에 지구과학이나 생물 분야는 직접적인 실험보다는 현장 체험을 권장합니다. 돌멩이를 관찰하거나 천문대에서 별을 보는 활동, 혹은 과학관의 전문적인 교육 프로그램을 통해 생명과 자연에 대한 경외심을 배우는 것이 좋습니다. 부모는 아이에게 정답을 강요하기보다 호기심을 자극하는 조력자 역할을 수행해야 합니다. 과학관과 같은 전문 시설을 적극적으로 활용하여 아이가 과학을 더 넓은 시야에서 바라볼 수 있도록 이끌어주는 것이 효과적입니다.

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[질문Q] 인공지능으로 리만가설을 풀 수 없을까? | 2018 봄 카오스 강연 '모든 것의 수數다' 8강 | 세상을 바꾼 알고리즘 - 알파고와 블록체인을 넘어 미래로

과학의 역사는 단순히 정답을 찾아가는 과정이라기보다, 끊임없이 질문을 던지는 과정에 가깝습니다. 우리가 당연하게 여기는 자연 현상에 대해 '왜?'라는 의문을 품는 순간, 새로운 발견의 문이 열리기 시작합니다. 질문은 지적 호기심의 출발점이자, 기존의 지식을 비판적으로 검토하게 만드는 원동력입니다. 이러한 태도는 단순히 지식을 습득하는 것을 넘어, 세상의 본질을 깊이 있게 이해하려는 철학적 탐구와도 맞닿아 있습니다. 호기심은 인류를 미지의 영역으로 이끄는 가장 강력한 도구입니다. 과거의 과학자들은 눈에 보이지 않는 작은 입자부터 광활한 우주의 끝까지, 모든 것에 의문을 가졌습니다. 그들은 정해진 틀에 갇히지 않고 자유롭게 사고하며, 불가능해 보이는 가설을 세우고 이를 증명하기 위해 치열하게 노력했습니다. 이러한 끊임없는 도전은 현대 문명을 지탱하는 수많은 기술적 진보와 과학적 이론을 탄생시키는 밑거름이 되었습니다. 질문을 던지고 답을 찾는 과정이 항상 순탄한 것은 아닙니다. 수많은 시행착오와 실패가 뒤따르지만, 과학자들은 그 과정에서 얻은 데이터를 바탕으로 질문을 수정하고 다시 도전합니다. 실패는 끝이 아니라 더 나은 질문을 찾기 위한 이정표 역할을 합니다. 끈기 있게 질문을 이어가는 태도는 복잡한 문제를 해결하는 핵심 열쇠이며, 이는 과학적 사고방식이 우리 삶에 주는 가장 큰 교훈 중 하나라고 할 수 있습니다. 과학적 탐구는 개인의 통찰에서 시작되지만, 공동체의 토론과 검증을 통해 완성됩니다. 서로 다른 관점에서 던지는 질문들은 이론의 허점을 보완하고 더욱 견고하게 만듭니다. 타인의 의견을 경청하고 자신의 생각을 논리적으로 설명하는 과정은 과학적 방법론의 핵심입니다. 이러한 소통의 문화는 지식의 공유를 촉진하며, 인류 전체의 지적 자산을 풍요롭게 만드는 데 기여하고 있습니다. 미래 사회에서 질문의 가치는 더욱 높아질 것입니다. 인공지능과 같은 첨단 기술이 발전할수록, 인간만이 가질 수 있는 독창적인 시각과 질문의 힘이 중요해집니다. 단순히 정보를 처리하는 능력을 넘어, 가치 있는 질문을 선별하고 새로운 가치를 창출하는 능력이 요구됩니다. 질문을 멈추지 않는 태도는 급변하는 세상 속에서 우리가 나아가야 할 방향을 제시해 주는 나침반과 같은 역할을 할 것입니다.

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[과학관에서 정모] 3화 영재로 키우는 방법? 아이의 뜻에 따라, 관심사를 찾아가자!

5월 가정의 달을 맞아 과학을 사랑하는 특별한 부자를 만났습니다. 중학교 1학년 황해규 학생은 어린 시절부터 남다른 호기심을 보였다고 합니다. 부모님이 따로 가르쳐주지 않았음에도 스스로 달력을 보며 숫자를 익히고, 거리의 간판을 보며 한글을 깨우치는 등 배움에 대한 열정이 남달랐습니다. 이러한 자기주도적인 태도는 과학이라는 분야로 자연스럽게 이어졌으며, 특히 지구과학과 우주에 대한 깊은 관심을 가지게 된 계기가 되었습니다. 학생의 눈높이에서 세상을 바라보고 끊임없이 질문을 던지는 과정은 과학적 사고를 형성하는 소중한 시작이었습니다. 황해규 학생의 성장은 아버지의 세심한 관찰과 지원이 있었기에 가능했습니다. 아버지는 업무 시간 중에도 틈틈이 아이들과 함께 보내는 시간을 최대한 확보하려 노력했습니다. 단순히 곁에 있는 것에 그치지 않고, 학생이 궁금해하는 질문에 끝까지 답해주거나 함께 서점에 가서 원하는 책을 골라주는 등 학생의 관심사를 적극적으로 지지했습니다. 이러한 환경은 학생이 자신의 호기심을 두려움 없이 탐구하고, 스스로 답을 찾아가는 과정을 즐길 수 있는 든든한 밑거름이 되어주었습니다. 부모와의 깊은 정서적 교감은 학생이 지적 탐구를 지속할 수 있는 가장 큰 원동력이 됩니다. 황해규 학생이 가장 매료된 분야는 지구과학, 그중에서도 광활한 우주입니다. 황해규 학생은 우주 배경 복사를 인류가 우주를 관찰할 수 있는 가장 중요한 단서라고 설명하며, 우주의 기원과 비대칭성에 대해 깊이 있는 이해를 보여주었습니다. 이는 단순히 지식을 암기한 것이 아니라, 어린 시절부터 수많은 과학 서적을 탐독하며 자연스럽게 체득한 결과입니다. 자신이 좋아하는 분야를 깊이 있게 파고드는 집요함은 황해규 학생이 과학을 대하는 진지한 태도를 잘 보여주는 대목입니다. 어려운 개념도 스스로의 언어로 풀어서 설명할 수 있는 능력은 진정한 이해와 관심에서 비롯됩니다. 흔히 영재라고 불리는 아이들이지만, 황해규 학생은 스스로를 영재라고 생각하지 않는다고 겸손하게 말합니다. 과거 영재 발굴단에 출연하며 자신보다 뛰어난 친구들을 만난 경험은 오히려 자신을 객관적으로 돌아보는 계기가 되었습니다. 황해규 학생은 영재라는 틀에 가두기보다, 그저 자신이 좋아하는 일을 열심히 하는 사람이 되고 싶다는 건강한 가치관을 가지고 있습니다. 이러한 자기 객관화 능력과 겸손함은 그가 앞으로 더 큰 과학적 성취를 이룰 수 있게 하는 중요한 자산이 될 것입니다. 타인과의 비교보다는 어제의 자신보다 조금 더 성장하는 것에 집중하는 태도가 매우 인상적입니다. 미래의 과학자 혹은 소프트웨어 개발자를 꿈꾸는 황해규 학생은 공부만큼이나 자신의 관심사를 찾는 것이 중요하다고 강조합니다. 아버지는 아이들의 무궁무진한 잠재력을 끌어내기 위해 부모가 학생의 성향을 잘 파악하고 적절한 지원을 해주는 역할이 중요하다고 조언합니다. 학생을 특정한 틀에 가두기보다는 넓은 세상에서 자신이 잘하고 즐길 수 있는 일을 스스로 찾아가도록 돕는 것, 그것이 바로 과학을 즐기고 미래를 설계하는 아이로 키우는 핵심 비결일 것입니다. 꿈을 향해 나아가는 학생의 발걸음을 묵묵히 믿고 응원해 주는 자세가 우리 모두에게 필요합니다.

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지구환경과학
천문학
융합

[과학관에서 정모] 2화 수준높은 과학지식 전달? 아이에게 노력하는 부모 모습이 더 중요해요.

아이를 키우다 보면 예상치 못한 질문에 당황할 때가 많습니다. 특히 "그림자는 왜 생겨요?" 같은 과학적인 질문을 받으면 부모는 흔히 당혹감에 빠지곤 하죠. 하지만 정답을 완벽하게 말해줘야 한다는 강박에서 벗어날 필요가 있습니다. 과학은 단순히 지식을 전달하는 것이 아니라, 아이와 함께 세상을 탐구해 나가는 과정이기 때문입니다. 부모가 모든 것을 알지 못해도 괜찮습니다. 중요한 것은 아이의 호기심을 긍정하고 함께 고민하며 대화를 이어가는 태도입니다. 목욕탕에서 손가락이 쭈글쭈글해지는 현상은 흔히 삼투압 현상 때문이라고 알려져 왔습니다. 하지만 최근 연구에 따르면 이는 단순한 물리적 현상이 아니라 뇌가 명령하는 능동적인 과정임이 밝혀졌습니다. 말초신경이 마비된 환자는 손가락이 쭈글쭈글해지지 않는다는 사실이 이를 증명합니다. 이는 과거 우리 조상들이 비가 오는 미끄러운 환경에서도 나무를 잘 잡을 수 있도록 진화한 결과입니다. 피부 표면적을 넓혀 접지력을 높이려는 우리 몸의 놀라운 적응 기제인 셈입니다. 불을 끈 직후에는 아무것도 보이지 않다가 시간이 지나면 점차 주변이 밝게 느껴지는 현상도 아이들이 자주 묻는 질문 중 하나입니다. 이는 우리 눈의 동공이 빛의 양에 따라 크기를 조절하며 환경에 적응하기 때문입니다. 밝은 곳에서는 빛을 적게 받기 위해 수축했던 동공이 어두운 곳으로 가면 더 많은 빛을 받아들이기 위해 서서히 확장됩니다. 이 과정에는 일정한 시간이 필요하며, 우리는 이를 통해 어둠 속에서도 사물을 식별할 수 있게 됩니다. 이러한 변화를 아이에게 직접 설명해주면 과학적 흥미를 높일 수 있습니다. 부모가 답을 모를 때는 솔직하게 인정하고 함께 답을 찾아가는 과정을 보여주는 것이 좋습니다. "엄마도 잘 모르겠는데, 우리 같이 책을 찾아볼까?"라고 제안하며 아이와 함께 탐색하는 시간은 아이에게 큰 신뢰를 줍니다. 또한 어려운 질문을 던진 아이에게 칭찬이나 작은 보상을 제공함으로써 질문하는 즐거움을 느끼게 해줄 수 있습니다. 정답을 즉각적으로 알려주는 것보다 더 중요한 것은 아이가 계속해서 궁금해하고 스스로 질문할 수 있는 환경을 만들어주는 것입니다. 부모가 아이를 위해 억지로 과학 공부를 하며 스트레스를 받을 필요는 없습니다. 현대 과학의 지식은 방대하고 깊어져서 부모가 모든 것을 완벽히 따라잡기는 현실적으로 어렵습니다. 아이에게 가장 좋은 교육은 행복한 부모의 모습을 보여주는 것입니다. 부모가 자신의 삶에서 행복을 느낄 때 아이도 긍정적인 에너지를 얻으며 성장합니다. 과학적 지식에 완벽하게 대답하지 못하더라도, 아이와 함께 웃으며 세상을 마주하는 부모의 행복한 얼굴이 아이에게는 가장 큰 자산이 됩니다.

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생명과학
뇌인지과학
융합

[인터뷰] 이성빈_ 양자역학, 항상 상식(선입견)이 문제입니다! | 2021 가을 카오스강연 '과학의 희열'

이성빈 교수는 어린 시절부터 확고한 과학자의 꿈을 가졌던 것은 아니었지만, 고등학교 시절 매체를 통해 접한 우주와 은하에 대한 호기심을 계기로 물리학의 길에 들어섰습니다. 대학 진학 후 양자역학을 깊이 있게 배우면서 학문의 매력을 느꼈고, 이후 응집물리학이라는 생소한 분야의 재미를 발견하며 연구에 매진하게 되었습니다. 특히 눈에 보이지 않는 미시 세계의 원리를 탐구하는 과정에서 느꼈던 학문적 깊이는 그를 이론물리학자의 길로 이끄는 결정적인 계기가 되었습니다. 연구 과정에서 마주하는 가장 큰 장애물은 역설적이게도 우리가 태어나면서부터 자연스럽게 갖게 된 일상적인 직관과 선입견입니다. 물체가 굴러가야 한다는 식의 상식은 양자역학의 미시 세계 원리와 정면으로 충돌하기 때문입니다. 이러한 고정관념을 타파하는 특별한 비법은 존재하지 않으며, 오직 끊임없는 공부를 통해 실험이 보여주는 결과를 편견 없이 수용하는 태도만이 진리에 다가가는 유일한 길임을 강조합니다. 이는 학자로서 가져야 할 가장 기본적이면서도 어려운 자세이기도 합니다. 현재 그의 주된 연구 주제는 물질 내부에서 전자가 어떻게 흐르는지를 규명하는 것이며, 특히 자석과 관련된 현상을 깊이 있게 다루고 있습니다. 양자역학은 우리의 상식을 깨는 신선함을 제공하며, 당장의 실용성을 예측하기는 어렵지만 과거의 양자역학이 현대 전자제품의 기반이 되었듯 미래의 가능성을 품고 있습니다. 연구의 연장선에서 매 순간 느끼는 학문적 즐거움은 그가 10년 뒤를 기약하기보다 현재의 탐구 과정 자체에 몰입하게 만드는 원동력이 됩니다.

이성빈

카오스재단카오스강연

물리학

[질문Q] 오래 굶으면 입에서 아세톤 냄새가 난다?ㅣ2017 봄 카오스 강연 '물질에서 생명으로' 7강ㅣ우리 몸을 움직이는 에너지, 너의 정체는?

과학의 여정은 정해진 답을 찾는 과정이 아니라, 세상에 대한 근본적인 질문을 던지는 것에서 시작됩니다. 우리는 흔히 과학을 복잡한 공식이나 실험의 결과물로만 생각하기 쉽지만, 그 이면에는 항상 '왜?'라는 단순하고도 강력한 질문이 자리 잡고 있습니다. 이러한 호기심은 인류가 자연의 섭리를 이해하고 문명을 발전시켜 온 가장 핵심적인 동력이었습니다. 단순히 눈앞에 보이는 현상을 수용하는 데 그치지 않고, 그 이면의 원리를 파고드는 태도야말로 과학적 사고의 본질이라고 할 수 있습니다. 역사 속 위대한 발견들은 모두 당연하게 여겨지던 상식에 질문을 던지며 탄생했습니다. 뉴턴은 사과가 떨어지는 일상적인 현상에서 중력의 법칙을 찾아냈고, 아인슈타인은 시간과 공간의 절대성에 질문을 던져 상대성 이론을 정립했습니다. 이들은 남들이 결론이라고 믿었던 지점에서 새로운 질문을 시작했기에 인류의 지평을 넓힐 수 있었습니다. 지식의 한계를 넘어서는 힘은 이미 알려진 사실을 암기하는 능력이 아니라, 알려지지 않은 영역을 향해 끊임없이 질문을 던지는 용기에서 비롯됩니다. 과학적 방법론의 핵심인 가설 설정 역시 질문의 구체화된 형태입니다. 가설은 우리가 알고자 하는 현상에 대해 잠정적인 답을 내리고 이를 검증하는 과정이지만, 그 출발점은 언제나 현상에 대한 깊은 관찰과 질문입니다. 질문이 정교할수록 실험의 방향은 명확해지며, 비록 실험 결과가 예상과 다르더라도 그 과정에서 얻은 새로운 질문은 또 다른 발견의 씨앗이 됩니다. 따라서 과학에서 실패란 존재하지 않으며, 단지 다음 질문으로 나아가기 위한 하나의 과정일 뿐이라는 점을 기억해야 합니다. 현대 사회에서 정보는 넘쳐나지만, 그 정보를 가치 있게 만드는 것은 결국 인간의 질문하는 능력입니다. 인공지능이 방대한 데이터를 순식간에 분석하고 답을 내놓는 시대일수록, 어떤 문제를 해결해야 할지 결정하는 질문의 가치는 더욱 높아지고 있습니다. 기계는 주어진 데이터 안에서 최적의 답을 찾을 수 있지만, 데이터 너머의 새로운 가능성을 상상하고 질문을 던지는 것은 오직 인간만이 할 수 있는 고유한 영역입니다. 질문은 기술의 발전 방향을 결정하는 나침반과 같은 역할을 수행합니다. 질문을 멈추지 않는 태도는 개인의 성장을 넘어 인류 전체의 지적 자산이 됩니다. 하나의 질문이 해결되면 그 끝에는 항상 또 다른 수많은 질문이 기다리고 있으며, 이러한 연쇄 반응은 지식의 영역을 무한히 확장시킵니다. 우리는 완벽한 정답을 찾았다고 자만하기보다, 아직 우리가 모르는 것이 무엇인지 끊임없이 탐색하는 겸손한 자세를 가져야 합니다. 끊임없는 질문이야말로 미지의 세계를 탐험하는 가장 강력한 도구이며, 우리를 더 나은 미래로 인도하는 유일한 길이기 때문입니다.

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[석학인터뷰] 인간의 지능을 뛰어넘는 초지능이 가능할까? | 2020 가을 카오스강연 'Ai X'

초지능이란 인간과 같은 자의식이나 마음을 가진 존재라기보다, 다양한 분야에서 인간의 능력을 압도하는 지능을 의미합니다. 이미 바둑 분야의 알파고처럼 특정 영역에서는 인간을 넘어선 초지능이 존재하고 있으며, 앞으로는 범용 인공지능(AGI)의 단계로 진화할 것입니다. 전문가들은 약 20년 뒤에 범용 인공지능(AGI)이 등장하고, 그로부터 다시 20년이 흐른 2074년경에는 모든 지적 활동 영역에서 인간을 압도하는 진정한 의미의 초지능이 나타날 것으로 예측합니다. 이러한 급격한 도약은 인공지능의 정보 처리 능력이 폭발적으로 증가하는 시점과 맞물려 발생할 것이며, 이는 기술 발전의 자연스러운 흐름이라고 볼 수 있습니다. 인공지능 개발 과정은 마치 앞만 보고 달리는 육상 선수들의 시합과 같습니다. 옆의 경쟁자보다 빨리 가려는 노력도 중요하지만, 가끔은 브레이크를 밟고 우리가 왜 이 목적지로 향하고 있는지 되돌아봐야 합니다. 초지능을 만들어야 하는 명확한 이유와 목적이 없다면, 그 개발 자체를 신중하게 재고해야 할 수도 있습니다. 기술의 진보가 인류에게 어떤 의미를 갖는지, 그리고 그 과정에서 놓치고 있는 윤리적 가치는 없는지 끊임없이 질문을 던지는 태도가 필요합니다. 사회적 공감대를 끌어낼 수 있는 범위 내에서 연구가 진행되어야만 인공지능 기술이 인류의 진정한 동반자로 거듭날 수 있을 것입니다. 뇌공학적 측면에서는 인간의 뇌에 칩을 삽입하여 지능을 높이는 인위적인 진화도 초지능의 한 형태로 논의될 수 있습니다. 하지만 이러한 기술의 본래 목적은 초지능 구현이 아니라 뇌 질환 환자들을 치료하기 위한 것임을 잊지 말아야 합니다. 또한 특정 분야에서 인간을 능가하는 것은 상대적으로 쉬운 일일 수 있지만, 인간이 자연스럽게 수행하는 일반적인 인지 능력을 완벽히 흉내 내는 것은 여전히 큰 도전 과제입니다. 인간의 지능은 고도의 유연성을 바탕으로 자의식이나 의도와 같은 추상적인 영역까지 아우르기 때문입니다. 결국 초지능의 실현은 우리가 지능이라는 개념을 어떻게 정의하느냐에 달려 있습니다.

남세동, 신현정, 이교구, 이세민, 임창환, 장병탁, 최재식, 한보형, 함유근, 현동훈

카오스재단2020 카오스강연 'Ai X'

뇌인지과학

[인생과학책 #8] 과학자가 고른 소설책, 그리고…

과학적 사고방식을 가장 잘 보여주는 문학 작품으로 셜록 홈즈 시리즈를 꼽을 수 있습니다. 주인공 셜록 홈즈가 사건의 단서를 찾아내고 이를 조합하여 결론을 도출하는 과정은 과학자들이 가설을 세우고 검증하는 과정과 매우 흡사합니다. 100년이 넘는 시간 동안 사랑받은 이 소설은 단순한 추리물을 넘어 법의학의 발전에도 큰 영감을 주었습니다. 특히 '모든 접촉은 흔적을 남긴다'는 법의학의 기본 원칙은 셜록 홈즈의 수사 기법에서 비롯되었다고 해도 과언이 아닙니다. 조선 후기의 실학자 다산 정약용은 시대를 앞서간 과학자이자 저술가였습니다. 그는 유배라는 고난의 시간 속에서도 나라와 백성을 위해 500여 권에 달하는 방대한 저술을 남겼습니다. 소설 '목민심서'는 그의 일대기를 통해 현실에 안주하지 않고 끊임없이 질문을 던지며 학문을 통해 세상을 이롭게 하려 했던 그의 의지를 잘 보여줍니다. 이러한 태도는 오늘날 현대 과학자들이 세상을 바라보고 탐구하는 방식과도 깊게 맞닿아 있어 우리에게 큰 울림을 줍니다. 다산 정약용의 형인 정약전 역시 뛰어난 자연과학자로서의 면모를 보여주었습니다. 그는 흑산도 유배 시절, 한반도 남서해안의 수산물을 체계적으로 분류하고 기록한 국내 최초의 해양 생물학 서적인 '자산어보'를 저술했습니다. 각종 어류의 명칭과 분포, 형태는 물론 습성과 활용법까지 상세히 기록된 이 책은 수백 년이 지난 지금까지도 해양 생태계를 이해하는 귀중한 자료로 평가받습니다. 이는 척박한 환경에서도 탐구 정신을 잃지 않았던 선조들의 뛰어난 과학적 자질을 증명합니다. 로봇공학의 권위자들은 인생의 책으로 백과사전을 꼽기도 합니다. 첨단 기술의 집합체인 로봇을 연구하기 위해서는 다방면의 지식이 필수적이기 때문입니다. 이 책은 자연과 인간의 모든 활동에 관한 정보를 체계적으로 정리한 보물창고와 같습니다. 과거 인터넷이 없던 시절, 백과사전은 호기심 많은 아이들에게 지식의 바다를 유영하게 해주는 유일한 통로였습니다. 모르는 용어를 찾고 꼬리에 꼬리를 무는 질문을 해결하는 과정은 과학적 사고의 기초를 다지는 훌륭한 훈련이 되었습니다. 천재 물리학자 리처드 파인만 역시 백과사전을 통해 창의적인 인재로 성장했습니다. 그의 아버지는 백과사전의 내용을 주변 사물과 비교하며 실감 나게 설명해 주었고, 이는 파인만이 관찰력과 원리를 깨우치는 습관을 갖게 했습니다. 오늘날 종이 백과사전은 사라지고 위키백과나 검색 엔진이 그 자리를 대신하고 있지만, 지식을 탐구하고 체계화하려는 본질은 변하지 않았습니다. 우리는 과거보다 더 강력한 지식의 도구를 손에 쥐고 있으며, 이를 어떻게 활용하느냐가 미래의 성취를 결정할 것입니다.

김호영, 오준호, 최준일

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융합

[과학자가 쓴 과학책#6] 정재승의 과학 콘서트 by정재승 | KAOS X 공원생활 특집

복잡계 과학이라는 생소한 분야를 다룬 책이 이토록 오랫동안 사랑받을 줄은 몰랐습니다. 최신 과학 이론을 담으면서도 물리학을 통해 사회 현상을 바라보는 재미를 전달하려 노력한 점이 독자들에게 닿은 것 같아 감사할 따름입니다. 책을 통해 세상을 바라보는 관점이 달라졌다는 평가는 저자로서 가장 큰 보람입니다. 지식이 단순히 머릿속 관념에 머물지 않고 삶의 변화와 실천으로 이어지며, 특히 물리학자를 꿈꾸는 청소년들이 많아졌다는 소식은 미래 과학계에 대한 큰 희망을 전해줍니다. 과거에는 우리말로 우리만의 경험을 담아낸 과학 책이 드물었습니다. 최재천 교수님과 함께 활동하던 초기에는 라이벌이라는 생각보다는 더 많은 분이 과학 책을 읽어주길 바라는 마음이 컸습니다. 하지만 지난 20년 사이 한국 과학 출판계에는 놀라운 변화가 일어났습니다. 이제는 훌륭한 국내 저자들이 대거 등장하여 선의의 경쟁을 펼치고 있으며, '코스모스'나 '이기적 유전자' 같은 고전들과 어깨를 나란히 하는 좋은 책들이 많아져 과학 독서 문화가 한층 풍성해졌습니다. 만약 아인슈타인이나 리처드 파인만 같은 과학자들을 오늘날로 모셔올 수 있다면, 과학이 하나의 즐거운 문화로 자리 잡은 풍경을 꼭 보여드리고 싶습니다. 과학자들 중에는 바이올린 연주에 능했던 아인슈타인이나 퀸의 기타리스트 브라이언 메이처럼 예술적 재능이 뛰어난 이들이 많습니다. 이들이 모여 실제로 음악 공연을 펼치는 '과학 콘서트'가 열린다면 대중에게 과학의 색다른 매력을 전달할 수 있을 것입니다. 과학이 딱딱한 학문을 넘어 지적인 즐거움과 감성을 동시에 선사하는 문화가 되길 바랍니다. 과학 책이 어렵게 느껴져 서점의 과학 코너를 멀리하는 분들이 여전히 많습니다. 하지만 용기를 내어 첫 한 권을 집어 드는 순간, 그동안 몰랐던 지적 탐험의 세계가 열리게 됩니다. 최근에는 우리가 평소 궁금해하던 주제들을 흥미롭게 풀어낸 양질의 과학 책들이 매우 많아졌습니다. 일상 속에서 하늘의 별을 바라보며 우주의 경이로움을 느끼듯, 과학 책을 통해 지적 갈증을 해소하고 새로운 세상을 발견해 보시길 권합니다. 첫 번째 선택이 즐거운 경험으로 이어진다면 과학은 평생의 친구가 될 것입니다. 저는 현재 우리 뇌가 어떻게 선택하고 의사결정을 내리는지를 연구하고 있습니다. 앞으로의 목표는 이러한 연구 성과를 바탕으로 선택에 관한 뇌과학 책을 집필하는 것입니다. 더 나아가 인류가 정신의 영역을 탐구해 온 역사를 정리하여, 우리가 인간을 이해하기 위해 어떤 노력을 해왔고 앞으로 남은 과제는 무엇인지 조명하고 싶습니다. 인간의 정신을 깊이 있게 다루는 뇌과학 역사서를 완성하는 것이 저의 마지막 학문적 소명이자 인생의 중요한 목표입니다.

정재승

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융합

[석학인터뷰] 오준호_ 대한민국 대표 로봇 휴보! 휴보의 아버지! | 2020 봄 카오스강연 '첨단기술의 과학'

휴머노이드 로봇은 인간의 형태를 닮은 로봇으로, 우리 생활 환경에 최적화된 구조를 가지고 있습니다. 우리가 살아가는 공간에는 계단, 좁은 문, 의자 등 수많은 장애물이 존재하며, 이를 원활하게 극복하고 상호작용하기 위해서는 결국 인간과 유사한 형태가 가장 효율적이라는 당위성이 생깁니다. 물론 모든 로봇이 반드시 인간의 모습을 할 필요는 없습니다. 특정 목적에 따라 바퀴를 달거나 팔의 개수를 조절하는 등 다양한 형태가 존재할 수 있지만, 휴머노이드 로봇은 우리가 지향하는 가장 궁극적인 로봇의 형태 중 하나로 자리 잡고 있습니다. 로봇과 인공지능은 서로 밀접해 보이지만 본질적으로는 독립적인 개념입니다. 하드웨어와 그 안에서 구동되는 소프트웨어의 관계처럼, 로봇은 물리적 공간에서 움직이고 환경과 상호작용하는 물리적 장치에 해당합니다. 반면 인공지능은 이러한 로봇에게 스스로 판단하고 움직일 수 있는 지능적인 능력을 부여하는 역할을 합니다. 즉, 로봇이 명령을 수행하는 육체라면 인공지능은 그 육체를 제어하는 정신과도 같습니다. 이러한 기술적 결합을 통해 로봇은 단순한 기계를 넘어 우리 삶에 더 편리하고 유용한 존재로 거듭나게 됩니다. 로봇 기술의 발전은 끊임없는 호기심과 탐구 정신에서 시작됩니다. 어린 시절 백과사전을 탐독하며 지식의 지평을 넓혔던 경험처럼, 새로운 기술에 대한 갈망은 미래 로봇 시대를 여는 원동력이 됩니다. 앞으로 로봇이 우리 사회의 다양한 요구를 어떻게 충족할 수 있을지, 그리고 기술적 한계를 어떻게 극복해 나갈지에 대한 고민이 필요합니다. 로봇이 잘하는 영역과 여전히 어려움을 겪는 분야를 명확히 구분하고, 미래 사회에서 로봇과 인간이 조화롭게 공존하기 위한 기술적 완성도를 높여가는 과정은 우리에게 남겨진 중요한 과제입니다.

오준호

카오스재단카오스강연

물리학
융합

[인생과학책 #1] 시작은 과학자의 전기부터!

위대한 과학자들의 전기를 읽는 일은 언제나 가슴 벅찬 경험을 선사합니다. 알베르트 아인슈타인이나 리처드 파인만 같은 인물들이 남긴 기록을 통해 우리는 한 개인의 지적 탐구가 인류 전체의 지평을 어떻게 넓혔는지 목격하게 됩니다. 이러한 과정은 단순히 지식을 전달하는 것을 넘어, 우리 모두에게 깊은 영감을 주며 세상을 바라보는 새로운 시각을 열어줍니다. 이전 시대의 선구자들이 가졌던 고뇌와 열정을 들여다보는 것은 현대인들에게도 여전히 유효한 즐거움이자 배움의 원천이 됩니다. 어린 시절 학교에서 상으로 받은 알렉산더 플레밍의 전기는 과학의 세계로 향하는 소중한 통로가 되었습니다. 페니실린의 발견자로 잘 알려진 그의 삶은 우연한 발견을 위대한 업적으로 승화시킨 끈기와 통찰력을 보여줍니다. 과거의 과학자와 엔지니어들이 당면한 문제를 해결하기 위해 세상을 어떻게 정의하고 사고했는지 추적하는 과정은 매우 흥미롭습니다. 이러한 기록들은 과학이 단순히 실험실 안의 결과물이 아니라, 인간의 끊임없는 호기심과 탐구 정신이 빚어낸 예술적 산물임을 깨닫게 해줍니다. 마리 퀴리의 전기는 많은 이들에게 과학자로서의 꿈을 심어준 기념비적인 작품입니다. 그녀의 삶과 업적은 방사능 연구라는 거대한 학문적 성취를 넘어, 한 인간이 진리를 향해 나아가는 숭고한 여정을 보여줍니다. 특히 화학에 관심을 가졌던 이들에게 그녀의 이야기는 더욱 각별한 의미로 다가옵니다. 누구나 쉽게 이해할 수 있을 만큼 명확하면서도 깊이 있는 그녀의 연구 방식은 진정한 과학자가 갖추어야 할 덕목이 무엇인지 다시금 생각하게 만듭니다. 그녀는 시대를 앞서간 진정한 탐구자였습니다. 과학적 성취는 종종 복잡하고 난해한 수식으로 기억되지만, 그 본질은 의외로 명쾌하고 직관적인 경우가 많습니다. 위대한 과학자들은 자신들의 복잡한 이론을 대중이 이해할 수 있는 언어로 풀어내는 능력을 갖추고 있었습니다. 이는 그들이 단순히 기술적인 숙련가에 머물지 않고, 세상의 원리를 깊이 있게 통찰한 철학자였음을 시사합니다. 과학의 역사를 수놓은 수많은 발견은 결국 인간에 대한 이해와 자연에 대한 경외심에서 출발했으며, 이러한 태도는 오늘날 우리에게도 변함없는 가치를 전달합니다. 현대 과학은 이제 인문학이라는 거대한 숲에 그 뿌리를 내리고 있습니다. 월터 아이작슨이나 데이비드 보더니스 같은 작가들이 조명한 과학자들의 삶은 인문학적 소양과 과학적 사고가 어떻게 상호작용하는지 잘 보여줍니다. 과학은 고립된 섬이 아니라 인류의 역사와 문화, 그리고 철학적 사유와 긴밀하게 연결되어 있습니다. 이러한 통합적 관점은 우리가 과학을 더 깊이 이해하고 사랑하게 만드는 원동력이 됩니다. 인문의 숲에서 자라난 과학의 뿌리는 더욱 단단하게 우리 삶의 토대를 지탱하고 있습니다.

Daniel D.Lee(다니엘 리), Mary Katharine Levinge Collins(메리 콜린스), Sir Tim Hunt(팀 헌트 경)

카오스재단읽다과학

융합

[석학인터뷰] 훌륭한 과학자가 되기 위해 필요한 것? _팀 헌트 2001년 노벨생리의학상

과학적 발견의 여정에서 운은 결코 무시할 수 없는 요소입니다. 많은 노벨상 수상자들은 자신들이 뛰어난 실력을 갖춘 것 이상으로 운이 좋았다고 고백하곤 합니다. 수많은 과학자가 연구에 매진하지만, 오직 소수만이 역사적인 발견의 순간을 마주하게 되기 때문입니다. 하지만 단순히 운에만 의존하는 것은 아닙니다. 우연히 찾아온 기회를 포착하고 그것이 지닌 진정한 가치를 알아보는 통찰력이 결합될 때 비로소 위대한 성취가 완성됩니다. 이러한 운과 통찰력의 조화는 과학의 역사에서 반복되는 중요한 주제입니다. 세포 분열 과정에서 특정 단백질이 사라졌다가 다시 나타나는 현상을 목격했을 때, 이는 단순한 실험적 오류로 치부될 수도 있었습니다. 그러나 철저하게 통제된 실험 환경 덕분에 이 현상이 세포 주기와 밀접한 관련이 있다는 확신을 가질 수 있었습니다. 당시 주변에서는 이러한 주장을 회의적으로 바라보기도 했지만, 내면의 확신을 믿고 연구를 지속하는 용기가 필요했습니다. 보이지 않는 질서를 찾아내려는 집요함이 결국 생명의 신비를 푸는 열쇠가 되었으며, 이는 과학적 탐구의 본질을 잘 보여줍니다. 성공적인 과학자의 길을 걷기 위해서는 일에 대한 열정뿐만 아니라 유쾌한 마음가짐이 필수적입니다. 연구는 때로 고되고 지루한 과정의 연속일 수 있지만, 그 안에서 즐거움을 찾는 태도가 창의성의 원천이 됩니다. 젊은 연구자들에게 강조하고 싶은 점은 이상을 높게 가지되 현실에 충실해야 한다는 것입니다. 지평선을 바라보는 넓은 시야와 땅을 딛고 묵묵히 나아가는 성실함이 조화를 이룰 때, 과학적 탐구는 비로소 지속 가능한 힘을 얻게 됩니다. 즐거움이 동반된 노력은 그 어떤 의무감보다 강력한 결과를 만들어냅니다. 현대 과학은 과거에 비해 비약적으로 발전했지만, 지나친 전문화로 인해 학문의 전체적인 흐름을 놓치기 쉬운 환경이 되었습니다. 특정 분야에만 매몰되면 자신의 연구가 뇌의 작용이나 생명의 본질과 같은 근본적인 원리에 어떻게 기여하는지 파악하기 어렵습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 교육은 매우 중요한 역할을 합니다. 교육은 우리에게 사물을 바라보는 폭넓은 시야를 제공하며, 배움 자체가 얼마나 즐거운 일인지 다시금 깨닫게 해주는 소중한 통로가 됩니다. 폭넓은 지식은 새로운 발견을 위한 든든한 토대가 되어줍니다. 위대한 과학자들의 공통점은 복잡한 현상 이면에 숨겨진 단순함을 찾아내려 노력했다는 점입니다. 자연은 겉보기에 매우 모호하고 복잡해 보이지만, 그 근간에는 명확하고 단순한 원리가 자리 잡고 있습니다. 아무리 복잡한 시스템이라도 그 안의 핵심적인 질서를 발견하는 것이 과학의 본질입니다. 비록 그 단순함을 찾아내는 과정은 험난하고 고통스러울지라도, 명확한 이해를 향한 갈망은 과학자들을 끊임없이 움직이게 만드는 가장 강력한 동력이 됩니다. 단순함 속에 깃든 진리를 찾는 여정은 과학이 선사하는 최고의 매력입니다.

Sir Tim Hunt(팀 헌트 경)

카오스재단석학인터뷰

생명과학

[강연] 창의성의 기원, 뇌가 사랑한 오브제 _ by김대수｜2019 봄 카오스강연 '기원, 궁극의 질문들' 10강 | 10강

유전자는 자연의 역사 속에서 자신의 존재를 보존하고 자손에게 전달하기 위해 뇌라는 경이로운 기관을 만들어냈습니다. 유전자가 담을 수 있는 정보량은 한정적이지만, 뇌는 그 수만 배에 달하는 방대한 정보를 수집하고 활용할 수 있는 잠재력을 지니고 있습니다. 결국 뇌는 유전자의 생존을 돕기 위해 세상에 적응하고, 때로는 슬픔과 행복이라는 감정을 만들어내며 창의적인 방식으로 외부 세계와 소통하는 신비로운 역할을 수행합니다. 우리 뇌는 세상을 바라볼 때 모든 정보를 낱개로 받아들이기보다 특정 단위로 묶어서 인식하는 경향이 있는데, 이를 '오브제'라고 부릅니다. 예술가들이 과일로 사람의 얼굴을 그리듯, 뇌는 파편화된 정보 속에서 본질을 끌어내어 하나의 의미 있는 대상으로 완성하거나 다른 대상과 분리하여 인식합니다. 이러한 패턴 완성 및 분리 기능은 뇌가 복잡한 환경 속에서 사물을 정확히 판별하고 생존에 필요한 판단을 내리는 데 핵심적인 근거가 됩니다. 생명 진화의 역사를 살펴보면 뇌의 존재 이유는 움직임과 밀접한 관련이 있음을 알 수 있습니다. 신경계가 없는 해면동물이나 고정된 생활을 하는 멍게와 달리, 고등 동물일수록 목과 턱, 손발이 발달하여 주변의 오브제와 적극적으로 상호작용하게 되었습니다. 사물을 만지고 다루는 능력이 발달함에 따라 뇌의 기능도 함께 진화했으며, 이는 자연 속의 다양한 자원을 활용하여 생존과 번식의 가능성을 높이는 결정적인 계기가 되었습니다. 창의성이란 단순히 독특한 생각을 하는 것에 그치지 않고, 사물의 새로운 용도를 발견하여 실질적인 유용함을 만들어내는 능력을 의미합니다. 물고기를 잡기 위해 빵 조각을 미끼로 사용하는 새의 행동처럼, 자연계에서 창의성은 더 많은 에너지를 효율적으로 습득하게 해주는 강력한 생존 전략입니다. 남들이 이미 검증된 방식에만 머물 때, 새로운 아이디어를 통해 틈새시장을 개척하는 창의적 활동은 개체와 종의 번영에 커다란 이점을 제공합니다. 신경과학적 관점에서 호기심은 특정 물체에 대한 끌림과 탐구 욕구로 정의됩니다. 연구 결과, 시상하부의 MPA라는 신경 영역이 물체에 대한 호기심을 관장한다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 신경이 활성화되면 동물은 새로운 대상에 강한 애착을 보이며 이를 획득하기 위해 평소에 없던 창의적인 행동을 발휘합니다. 즉, 호기심은 뇌가 목표를 발견했을 때 이를 달성하기 위해 잠재된 능력을 끌어올리는 핵심적인 동력이 됩니다. 창의력을 현실에서 구현하는 또 다른 핵심 기제는 '메타인지'입니다. 이는 자신이 아는 것과 모르는 것을 구분하고, 하나의 경험을 전혀 다른 상황에 적용하여 문제를 해결하는 고차원적인 학습 능력입니다. 뇌가 오브제를 탐색하며 얻은 정보들을 융합하고 응용하는 과정에서 메타인지가 작동하며, 이는 단순한 지식 습득을 넘어 새로운 가치를 창출하는 창의적 사고로 이어집니다. 이러한 능력은 변화하는 환경에 적응하는 데 필수적입니다. 사물의 가치를 판단하고 창의적인 선택을 내리는 과정에는 사회적 신뢰와 환경이 중요한 변수로 작용합니다. 마시멜로 실험이 보여주듯, 미래의 보상을 믿고 현재의 욕구를 참아내는 능력은 뇌가 더 깊은 아이디어를 생산할 시간을 벌어줍니다. 또한, 충분한 휴식은 뇌가 정보를 연결하고 창의성을 발휘하게 돕는 '인큐베이션' 역할을 합니다. 결국 창의성은 오브제를 향한 뇌의 본능이자, 세상을 더 유용하게 활용하려는 생명력의 표현입니다.

김대수

카오스재단카오스강연

생명과학
뇌인지과학

[석학인터뷰] 과학이 말하는 인류의 기원은?!ㅣ기원 릴레이 - '모든 것의 기원' 4편_ 인류, 뇌, 지능과 의식(정신)

인류가 침팬지 및 보노보의 공통 조상으로부터 갈라져 나온 시기는 대략 500만 년에서 800만 년 전 사이로 추정됩니다. 흥미로운 점은 이 결정적인 분기점에 해당하는 공통 조상의 화석이 아직 단 하나도 발견되지 않았다는 사실입니다. 학자들은 화석의 부재를 이론적 추론과 상상력으로 채워가고 있으며, 주로 서식지의 분리나 생식적 격리가 새로운 계통의 탄생을 이끌었을 것으로 보고 있습니다. 유전자가 섞이지 않는 환경적 변화가 인류 진화의 첫 단추를 끼운 셈입니다. 진화의 여정은 나무 타기와 두 발 걷기를 병행하던 아르디피테쿠스를 거쳐 오스트랄로피테쿠스로 이어졌습니다. 약 200만 년 전, 기후 변화와 같은 위기 속에서 인류의 조상은 두 갈래 길을 선택했습니다. 식물성 먹이에 집중한 파란트로푸스와 달리, 사바나에서 고기와 지방질을 섭취하며 생존한 이들이 바로 호모속의 시초가 되었습니다. 이후 등장한 호모 에렉투스는 아프리카를 넘어 유럽과 아시아로 확산하며 인류의 영토를 넓혔고, 이는 훗날 호모 사피엔스가 등장하는 기초가 되었습니다. 뇌의 기원을 특정 시점으로 단정하기는 어렵지만, 신경세포의 등장을 그 시작으로 볼 수 있습니다. 전기 신호를 통해 세포 간 정보를 전달하는 신경세포는 다세포 생물이 복잡한 신체 기능을 조절하기 위해 반드시 필요한 장치였습니다. 몸이 정교해질수록 이를 관장하는 중앙 통제 기구의 출현은 필연적인 법칙과도 같았습니다. 하지만 뇌가 없는 박테리아나 식물 또한 각자의 방식으로 생존 문제를 해결한다는 점을 고려하면, 뇌는 생명체가 환경에 적응하기 위해 선택한 여러 전략 중 하나임을 알 수 있습니다. 뇌는 기본적으로 움직이는 동물에게만 존재하는 기관입니다. 세상을 돌아다니며 유용한 자원과 먹잇감을 탐색하는 과정에서 뇌의 역할은 더욱 중요해졌습니다. 특히 인간의 뇌는 단순한 생존을 넘어 강한 호기심을 바탕으로 발달해 왔습니다. 새로운 사물을 탐색하고 이를 유용하게 활용하려는 지적 욕구가 뇌의 크기를 키우고 기능을 고도화하는 원동력이 된 것입니다. 신체의 형태가 복잡해짐에 따라 뇌도 그에 걸맞은 명령을 내릴 수 있도록 상호작용하며 진화해 온 결과라 할 수 있습니다. 과학적 관점에서 지능은 문제를 해결하는 능력으로 정의될 수 있습니다. 정신이나 의식 같은 주관적인 개념과 달리, 지능은 생명체가 환경에서 얼마나 성공적으로 살아남아 번식하는지를 통해 객관적으로 판단이 가능하기 때문입니다. 물론 과학이 우주의 존재 이유나 의식의 본질 같은 근원적인 질문에는 여전히 무능할 수 있지만, 생존을 위한 해법을 찾아가는 과정으로서의 지능 연구는 인류를 이해하는 핵심 열쇠가 됩니다. 결국 뇌와 지능은 생명이라는 거대한 수수께끼를 풀어나가는 가장 강력한 도구입니다.

김대수, 서민아, 이대열, 이상희

카오스재단릴레이 인터뷰

생명과학
뇌인지과학

[석학인터뷰] [KAOS x KIAS] 무카노프(고등과학원 교수) _ 노벨상? 중요한 게 아니다!!

우주의 기원을 이해하는 데 있어 양자역학은 필수적인 열쇠입니다. 초기 우주는 극도로 작은 상태였기에 미시 세계의 법칙이 거시적인 구조를 결정짓는 결정적인 역할을 했습니다. 양자역학의 핵심 원리에 따르면 자연에는 완벽한 정지 상태가 존재할 수 없으며, 하이젠베르크의 불확정성 원리에 의해 끊임없는 양자 요동이 발생합니다. 이러한 미세한 양자 요동이 시간이 흐름에 따라 증폭되어 오늘날 우리가 목격하는 거대한 은하와 은하단의 씨앗이 되었다는 사실은 현대 우주론의 가장 놀라운 성과 중 하나로 꼽힙니다. 과거에는 이러한 이론적 가설이 실제 관측과 연결될 것이라고 기대하기 어려웠습니다. 1980년대만 하더라도 우주의 양자적 기원은 순수한 이론적 탐구의 영역에 머물러 있었으며, 이를 증명하는 데 수천 년이 걸릴지도 모른다는 회의적인 시각도 존재했습니다. 그러나 1990년대 후반부터 시작된 전파 천문학의 혁명과 다양한 우주 탐사 임무는 반전을 가져왔습니다. 우주 탄생 초기인 30만 년 시점의 모습을 포착한 관측 데이터는 양자 기원설의 예측과 놀라울 정도로 일치했으며, 이는 이론 물리학이 실제 우주의 구조를 정확히 설명할 수 있음을 입증했습니다. 과학자에게 가장 큰 보람은 명예나 상이 아니라, 복잡한 계산이 풀리고 자연의 비밀이 밝혀지는 순간의 즐거움에 있습니다. 이론이 실현될 것이라고 상상하지 못했던 시절에도 연구를 지속할 수 있었던 원동력은 순수한 지적 호기심이었습니다. 자신의 이론이 교과서에 실리고 전 세계적으로 인정받는 것은 분명 기쁜 일이지만, 그보다 본질적인 가치는 연구 과정 자체에서 느끼는 행복입니다. 과학적 발견은 때로 운과 시기적절한 기회가 맞물려야 하지만, 그 기회를 포착할 수 있는 명민함과 끈기 또한 연구자가 갖추어야 할 중요한 덕목입니다. 물리학을 꿈꾸는 젊은 세대에게 가장 필요한 태도는 마음이 시키는 대로 호기심을 따르는 것입니다. 단순히 전문가가 되기 위해 혹은 생계를 유지하기 위한 수단으로 학문에 접근한다면 진정한 학문적 성취를 이루기 어렵습니다. 이론 물리학은 마치 예술과 같아서, 자신이 하는 일을 진심으로 사랑하고 평생을 바칠 수 있다는 확신이 들 때 비로소 그 길을 걸어야 합니다. 주변의 기대나 사회적 압박에 흔들리지 않고 자신의 내면이 말하는 목소리에 귀를 기울이는 것이야말로 불행을 피하고 진정한 과학자로 성장하는 유일한 방법입니다. 기초 과학은 모든 실용적 응용의 뿌리와 같습니다. 아리스토텔레스나 소크라테스 같은 고대 철학자들이 그러했듯, 우리는 실용적인 이득을 따지기보다 자연의 작동 방식을 이해하려는 순수한 열정으로 돌아가야 합니다. 만약 사회가 당장의 실용적인 결과물에만 집중한다면 과학의 발전은 멈추게 될 것입니다. 모든 나무가 열매를 맺기 위해 튼튼한 뿌리가 필요하듯, 인류의 미래를 바꿀 기술적 혁신은 자유로운 탐구 시스템 아래에서 이루어지는 기초 연구라는 토대 위에서만 가능합니다. 따라서 우리는 근원을 탐구하는 연구자들의 자유를 보장해야 합니다.

Viatcheslav Mukhanov(비아체슬라프 무카노프)

카오스재단석학인터뷰

물리학
융합

[과학관이간다] 강연 문경수탐험가(4.15, 대광초)

탐험은 거창한 시작이 아닌 아주 작은 호기심에서 출발합니다. 대학에서 컴퓨터를 전공하고 인공위성 소프트웨어를 만들던 한 개발자는 모니터 너머의 우주를 직접 보고 싶다는 열망을 품게 되었습니다. 그는 과학책 '코스모스'를 읽으며 지식을 쌓았고, 혼자보다는 함께 읽는 즐거움을 위해 독서 모임을 만들었습니다. 책 속의 지식을 머리로만 이해하는 데 그치지 않고, 직접 현장으로 떠나 체험하고자 했던 의지가 그를 탐험가의 길로 이끌었습니다. 이러한 열정은 결국 그를 안락한 사무실 밖으로 불러내어 미지의 세계로 향하게 했습니다. 호주 사막으로 떠난 첫 탐험은 생존의 한계를 시험하는 혹독한 과정이었습니다. 차가 모래에 빠지고 타이어가 터지는 절망적인 상황 속에서 탐험대는 3일 동안 200km를 걸어야 했습니다. 북극성이 보이지 않는 남반구의 밤하늘에서 남십자성을 이정표 삼아 방향을 찾았던 경험은 자연의 경외감을 일깨워주었습니다. 극한의 고통 속에서도 사막의 아름다움과 자연의 향기를 느꼈던 순간은 단순한 여행객을 진정한 탐험가로 변화시키는 계기가 되었습니다. 몸무게가 급격히 빠질 정도의 고난이었지만, 그 속에서 발견한 밤하늘의 별은 새로운 삶의 이정표가 되었습니다. 지구의 오래된 흔적은 우주 탐사의 중요한 열쇠가 됩니다. 호주 사막에서 발견된 35억 년 전의 돌멩이에는 초기 미생물의 화석 기록이 담겨 있으며, 이는 화성에서도 생명체의 흔적을 찾을 수 있다는 희망을 줍니다. 과학자들은 화성에 가기 전 지구의 척박한 환경에서 미리 훈련하며 우주생물학적 질문에 대한 답을 구합니다. 우리가 발을 딛고 있는 이 땅의 역사를 이해하는 것이 곧 미지의 행성인 화성을 이해하는 첫걸음이 되는 셈입니다. 과학자들은 이러한 지구상의 흔적을 통해 인류가 우주에서 혼자인지, 아니면 또 다른 생명이 존재하는지를 끊임없이 탐구합니다. 화성 탐사는 정교한 기술과 인내의 결합체입니다. 탐사 로봇이 화성에 안전하게 착륙하기 위해서는 낙하산과 역추진 로켓을 이용한 복잡한 과정을 거쳐야 하며, 지구에는 이와 똑같은 쌍둥이 탐사 로봇이 있어 돌발 상황에 대비합니다. 또한, 사람이 직접 화성에 가기 위해서는 좁은 기지에서 1년 넘게 생활하며 신체적, 정신적 한계를 극복하는 훈련이 필수적입니다. 이러한 철저한 준비 과정은 인류가 지구를 넘어 다른 행성으로 나아가기 위한 필수적인 단계입니다. 좁은 공간에서 동료들과 협력하며 견뎌내는 능력은 기술만큼이나 중요한 탐험가의 자질이 됩니다. 우주 탐사의 미래는 기술적 혁신과 멈추지 않는 호기심에 달려 있습니다. 재사용 로켓의 성공으로 우주 여행의 비용이 획기적으로 줄어들면서, 이제 누구나 화성을 꿈꿀 수 있는 시대가 다가오고 있습니다. 명왕성의 하트 무늬를 발견하기까지 20년이 넘는 시간을 쏟았던 과학자들처럼, 중요한 것은 대상을 향한 지속적인 관심입니다. 우리 주변의 자연과 별을 바라보며 품는 작은 호기심이 언젠가 세상을 놀라게 할 거대한 발견으로 이어질 것입니다. 여러분이 가진 호기심을 잃지 않는다면, 아직 알려지지 않은 수많은 신비가 여러분의 눈앞에 그 모습을 드러낼 것입니다.

국립과천과학관과학강연👨‍🏫

생명과학
지구환경과학
천문학
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[강연] 물리 어벤져스 | 강연자 토론 _고재현, 김범준, 김상욱 | 2018 여름 카오스 마스터 클래스 '물리'

현대 물리학의 궁극적인 지향점 중 하나는 자연계에 존재하는 네 가지 힘을 하나의 원리로 설명하는 '모든 것의 이론(TOE)'을 완성하는 것입니다. 하지만 물리학자들이 이 이론을 손에 넣는다고 해서 세상의 모든 현상을 즉각적으로 이해할 수 있는 것은 아닙니다. 우주를 구성하는 기본 입자와 그들 사이의 규칙을 아는 것은 문학 작품을 구성하는 알파벳과 문법을 익히는 것과 같습니다. 문법을 안다고 해서 셰익스피어의 희곡을 저절로 쓸 수 없듯이, 기초 법칙만으로 생명이나 사회 현상 같은 복잡한 층위의 의미를 다 설명하기에는 근본적인 한계가 존재합니다. 양자 컴퓨터는 최근 과학계와 산업계에서 가장 뜨거운 화두 중 하나이지만, 현재의 기대감에는 다소 거품이 섞여 있다는 냉철한 시각도 필요합니다. 이론적으로 양자 알고리즘은 특정 작업에서 기존 컴퓨터를 압도하는 성능을 보여줄 수 있으나, 이를 실제로 구현하는 과정에는 극저온과 진공 상태 유지라는 가혹한 기술적 장벽이 존재합니다. 현재는 범용 컴퓨터로서의 상용화보다는 기본적인 연산이 가능한 큐비트 칩을 개발하고 검증하는 초기 단계에 머물러 있습니다. 따라서 기술적 가능성에 대한 낙관과 함께 현실적인 한계를 직시하는 균형 잡힌 시각이 중요합니다. 한국의 주력 산업인 디스플레이와 반도체 분야에서 물리학은 기술 격차를 유지하는 핵심적인 역할을 수행합니다. LCD 시장이 이미 포화 상태에 이른 상황에서 OLED와 마이크로 LED 같은 차세대 기술은 빛의 스펙트럼을 정교하게 제어하는 물리학적 원리에 기반하고 있습니다. 특히 색의 순도를 높여 선명한 화질을 구현하는 퀀텀닷 기술은 나노 세계의 물리 법칙을 산업에 응용한 대표적인 사례입니다. 메모리 반도체의 집적도를 높이는 공정 기술 역시 물리학적 이해가 필수적이며, 이는 국가 경쟁력을 좌우하는 중요한 먹거리 산업의 토대가 됩니다. 물리학자를 꿈꾸는 학생들에게 가장 필요한 덕목은 세상에 대한 호기심과 이를 끝까지 파고드는 근성입니다. 교과서에 담긴 지식은 수백 년간의 탐구 결과물일 뿐이며, 진정한 과학적 사고는 일상의 사소한 현상에서도 '왜'라는 질문을 던지는 것에서 시작됩니다. 물리학의 언어인 수학은 도구로서 중요하지만, 고등학교 수준의 기초를 탄탄히 다지는 것만으로도 충분합니다. 중요한 것은 정해진 답을 찾는 선행 학습이 아니라, 실험적 장벽이나 이론적 난관에 부딪혔을 때 엉덩이가 짓무를 정도로 앉아 고민할 수 있는 끈기 있는 태도입니다. 과학에서 이론과 법칙은 신뢰도의 차이라기보다 자연을 묘사하는 틀의 성격에 가깝습니다. 뉴턴의 운동 법칙이 상대성 이론에 의해 보완되었듯이, 물리학의 법칙은 100% 완결된 진리라기보다 현재의 기술로 검증 가능한 최선의 설명입니다. 물리학자들은 실험적 증거가 쌓일수록 이론의 신뢰도를 99.9%에서 99.99%로 높여가는 과정을 반복합니다. 이러한 혹독한 검증 과정을 거치며 이론은 더욱 견고해지며, 때로는 기존의 틀을 깨는 새로운 발견을 통해 우주에 대한 우리의 이해는 한 층 더 깊어지게 됩니다. 물리학에서 정의하는 정보는 일상적인 의미와 달리 확률 분포를 정량화한 매우 건조한 개념입니다. 이는 엔트로피와 밀접하게 연결되어 있으며, 시스템의 무지나 복잡성을 나타내는 척도로 사용됩니다. 하지만 양자역학적 관점에서 정보는 측정 주체와 대상 사이의 상호 관계를 의미하기도 합니다. 우리가 대상을 측정하여 정보를 얻는 행위는 두 시스템 사이에 관계가 형성되는 과정이며, 이는 우주의 본질이 개별적인 입자들의 집합이 아니라 그들 사이의 얽힘과 상호작용으로 이루어져 있음을 시사합니다. 암흑 물질과 암흑 에너지, 비평형 통계역학처럼 물리학에는 여전히 인류가 답하지 못한 거대한 미제들이 산적해 있습니다. 이러한 미지의 영역은 다음 세대 과학자들이 도전해야 할 과제이며, 이를 위해 기초 과학에 대한 사회적 관심과 안정적인 연구 환경 조성이 필수적입니다. 물리학은 단순히 물질의 법칙을 찾는 학문을 넘어, 세상을 객관적이고 합리적으로 바라보는 사고방식을 제공합니다. 모든 시민이 물리학자가 될 필요는 없지만, 과학적 사고를 통해 사회 문제를 논리적으로 판단하는 힘을 기르는 것은 성숙한 민주주의를 위한 밑거름이 됩니다.

고재현, 김범준, 김상욱

카오스재단마스터클래스

물리학

[석학인터뷰] 김대수 ─ 자유의지를 뇌과학으로 어떻게 설명할까요? | 2019 봄 카오스강연 '기원, 궁극의 질문들'

어린 시절 쥐를 잡으러 산과 들을 누비던 호기심은 현대 뇌과학 연구의 중요한 밑거름이 되었습니다. 연구진은 동물이 특정 사물에 강한 관심을 보이는 이유를 탐구한 끝에 뇌 속에서 '호기심 신경 회로'를 발견했습니다. 이 신경 회로를 자극하면 동물은 눈앞의 물건을 집요하게 쫓게 되는데, 여기에 블루투스 기술을 접목하여 동물의 이동 경로를 원격으로 제어하는 '마이다스(MIDAS)' 기술을 개발했습니다. 이는 이론적으로 모든 동물의 행동을 조종할 수 있는 가능성을 열어주며 뇌과학의 새로운 지평을 제시합니다. 뇌과학의 발전은 인간의 자유의지에 대한 근본적인 질문을 던지게 합니다. 비록 뇌 안에는 자유의지 없이도 설명 가능한 수많은 기전이 존재하지만, 스스로 의사결정을 내리는 듯한 현상은 분명히 관찰됩니다. 연구자들은 이러한 현상이 일어나는 구체적인 기전을 밝혀내기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 만약 우리에게 자유의지가 전혀 없다면 뇌과학이라는 학문은 그 흥미를 잃게 될지도 모릅니다. 따라서 자유의지의 실체를 규명하려는 시도는 인간 존재의 본질을 이해하려는 희망적인 여정이라고 할 수 있습니다. 우리가 살아가는 세상에는 생존에 필수적인 자원부터 생명을 위협하는 위험 요소까지 수많은 사물이 존재합니다. 뇌는 이러한 외부 자극을 정교하게 인식하고 그에 적합한 행동을 즉각적으로 만들어내며 환경에 최적화된 방식으로 적응해 왔습니다. 이러한 적응 과정은 인간이 현재의 복잡한 뇌 구조를 갖게 된 결정적인 이유가 됩니다. 결국 뇌의 기능을 이해하는 것은 우리가 세상을 어떻게 인지하고 반응하는지에 대한 근본적인 해답을 찾는 과정이며, 이는 인간 행동의 본질을 파악하는 핵심적인 열쇠가 될 것입니다.

김대수

카오스재단카오스강연

생명과학
뇌인지과학

[강연] 2016 서울대 자연과학대학 공개강연 '무질서에서 질서로' (8)

자연과학을 향한 여정은 대개 아주 사소하고 순수한 호기심에서 시작됩니다. 어린 시절 처음 접한 수학의 재미나 밤하늘의 별을 보며 느꼈던 신비로움은 한 아이를 과학의 세계로 이끄는 강력한 동기가 됩니다. 사물의 작동 원리와 현상 이면에 숨겨진 이유를 궁금해하는 마음은 과학자로서의 꿈을 키우는 밑거름이 됩니다. 이러한 호기심은 단순히 지식을 습득하는 단계를 넘어, 자연이 우리에게 던지는 질문에 답을 찾아가는 긴 여정의 출발점이 됩니다. 과학은 단순히 정답을 찾는 과정이 아니라, 인류를 위해 필요한 것을 발견하고 만들어가는 숭고한 도전입니다. 복잡한 수식을 통해 자연 현상이 기술로 변모하는 과정을 지켜보며, 과학자들은 선배 연구자들이 겪었던 고군분투의 시간을 배웁니다. 지식을 통해 인류의 삶을 개선하고자 하는 의지는 과학 연구의 핵심적인 가치입니다. 자연의 근본적인 성질을 탐구하는 과정은 우리가 아는 것이 빙산의 일각일 뿐임을 깨닫게 하며, 끊임없이 새로운 물음을 던지게 만듭니다. 연구의 과정은 항상 순탄하지만은 않으며, 때로는 예상치 못한 실패와 좌절을 마주하기도 합니다. 하지만 과학의 묘미는 바로 그 실패 속에서 발견되는 새로운 가능성에 있습니다. 목표했던 결과가 아니더라도 연구 과정에서 얻은 부산물들이 때로는 세상을 놀라게 할 새로운 발견으로 이어지기도 합니다. 좌절이 없으면 성취감도 없다는 말처럼, 독특한 방법으로 문제에 접근하고 이를 해결했을 때 느끼는 희미한 성취감은 과학자들이 다시 일어설 수 있는 원동력이 됩니다. 자연과학은 인류가 진리를 갈구하는 본능을 충족시켜 주는 학문입니다. 자연이 어떻게 구성되어 있고 어떤 원리로 작동하는지 이해하는 것은 현대 문명을 지탱하는 모든 기술과 산업의 근간이 됩니다. 기상 예보부터 첨단 기술에 이르기까지, 우리가 누리는 모든 진보는 자연에 대한 깊은 이해가 있었기에 가능했습니다. 인류가 던지는 수많은 궁금증에 대해 비록 시간은 걸릴지라도 가장 완벽하고 논리적인 답을 제시할 수 있는 유일한 길은 바로 자연과학입니다. 미래의 과학자들은 이제껏 누구도 가보지 않은 미지의 영역에 도전하며 인류의 발전에 기여하고자 합니다. 기후 변화나 식량 문제, 자연재해와 같은 전 지구적 과제를 해결하는 것은 현대 과학이 짊어진 중요한 사명입니다. 70억 인구 중 가장 먼저 새로운 진리를 발견하는 개척적인 연구는 세상을 바꾸는 힘이 됩니다. 끊임없는 질문과 호기심을 바탕으로 원대한 꿈을 꾸는 과학도들의 도전은 우리 사회의 미래를 더욱 밝고 풍요롭게 만드는 희망의 등불이 될 것입니다.

카오스재단서울대자연과학공개강연

[석학인터뷰] 이상민_ 과학자에게 창의력은 아주 중요해요 | 2018 노벨상 해설강연

어린 시절 시골 밤하늘에 쏟아지는 별을 보며 막연한 동경을 품었던 소년은 이제 빛을 연구하는 전문가가 되었습니다. 이상민 교수는 레이저를 새롭게 만들어내고 빛과 물체의 상호작용을 관찰하며, 세포 내 광학 현상을 탐구하는 연구에 매진하고 있습니다. 단순히 빛을 관찰하는 것에 그치지 않고 학생들과 함께 새로운 빛의 가능성을 열어가는 과정은 어린 날의 꿈이 현실의 과학으로 구체화된 결과물이라 할 수 있습니다. 빛을 향한 순수한 관심이 연구의 시작이었습니다. 독일에서 보낸 학창 시절은 그에게 과학적 사고의 근간을 마련해 주었습니다. 독일 과학의 진정한 힘은 주입식 교육이 아닌 스스로 원리를 깨닫게 하는 창의력 중심의 교육에서 나옵니다. 초기에는 공식을 미리 외운 한국 학생이 앞서가는 듯 보이지만, 시간이 흐를수록 기본 원리를 바탕으로 문제를 해결해 나가는 독일 학생들의 창의력은 독보적인 경쟁력을 발휘합니다. 이러한 경험은 정해진 틀에 갇히지 않고 기본 원리를 탐구하는 것이 과학의 핵심임을 일깨워 주었으며, 이는 현재 그의 연구 철학에도 큰 영향을 미쳤습니다. 연구의 길은 때로 고단하고 수개월의 노력이 한순간에 수포로 돌아가는 좌절의 연속이기도 합니다. 밤을 지새우며 매달린 실험이 실패로 돌아갈 때면 모든 것을 그만두고 싶은 마음이 들기도 하지만, 결국 하나의 난제를 해결했을 때 느끼는 희열은 그 모든 고통을 잊게 만듭니다. 문제를 풀어가는 과정에서 느끼는 지적 호기심과 즐거움은 일종의 중독과도 같아 연구자를 계속 나아가게 합니다. 학생들과 함께 호기심을 잃지 않고 꾸준히 연구를 지속하며 새로운 발견의 기쁨을 나누는 것이 그가 바라는 진정한 과학자의 모습입니다.

이상민

카오스재단석학인터뷰

물리학
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[석학인터뷰] 임채영_ 통계는 근사한 답을 찾아나가는 과정｜ 2019 서울대 자연과학대 공개강연 '과학자의 꿈과 도전 : 과학 선율'

임채영 교수는 어린 시절부터 남다른 호기심을 가진 학생이었습니다. 초등학교 시절 B형 간염 예방주사는 B형 혈액형만 맞아야 하는지 질문했던 일화는 그의 엉뚱하면서도 탐구적인 면모를 잘 보여줍니다. 그는 본래 수학을 전공했으나, 공리로부터 이론을 쌓아가는 수학과 달리 현실의 불확실성 속에서 답을 찾아가는 통계학의 매력에 이끌려 진로를 변경하게 되었습니다. 관측된 데이터와 정보를 바탕으로 사람들이 납득할 수 있는 최선의 답을 도출하는 과정이 그에게 큰 흥미를 주었습니다. 통계학은 단순히 숫자를 다루는 학문을 넘어 다양한 전문 분야와의 협업이 필수적인 학문입니다. 임 교수는 혼자 해결할 수 없는 문제들을 다른 분야의 전문가들과 함께 풀어나가는 과정에서 통계학의 진정한 가치를 느낀다고 말합니다. 특히 인공지능 시대에 접어들면서 통계학의 역할은 더욱 중요해지고 있습니다. 방대한 데이터를 활용해 자동화를 구현하는 인공지능의 핵심 원리에는 데이터를 체계적으로 다루는 통계학적 방법론이 깊이 자리 잡고 있기 때문입니다. 이번 강연에서 임채영 교수는 통계학이 실생활, 특히 범죄 현장에서 어떻게 활용되는지 구체적으로 소개합니다. 범죄 현장에서 수집된 다양한 증거물들을 하나의 데이터로 간주하고, 이를 통계적으로 분석하여 유의미한 정보를 추출하는 과정을 다룹니다. 이는 추상적인 이론에 머물지 않고 실제 사회 문제를 해결하는 데 기여하는 통계학의 실천적 측면을 보여줍니다. 구체적인 사례를 통해 데이터 분석이 진실을 밝히는 강력한 도구가 될 수 있음을 강조할 예정입니다.

임채영

카오스재단석학인터뷰

수학
융합

[강연] 히치토론쇼 | 2018 여름 카오스 콘서트 '수학과 과학 42' 4부 | 4부

노벨상과 필즈상은 인류 지성의 정점을 상징하는 두 축입니다. 100년 넘는 역사를 지닌 노벨상이 인류 보편의 가치와 실용적 공헌을 중시한다면, 필즈상은 만 40세 이하라는 엄격한 나이 제한을 통해 수학적 잠재력과 순수한 학문적 성취를 기립니다. 두 상은 상금의 규모나 수여 주기에서 큰 차이를 보이지만, 인류가 우주의 비밀을 풀기 위해 걸어온 고귀한 여정을 증명한다는 점에서는 그 궤를 같이합니다. 학문적 권위의 우열을 가리기보다 각 상이 지닌 고유한 철학을 이해하는 것이 중요합니다. 산업혁명의 역사는 곧 기초과학 발전의 역사이기도 합니다. 증기기관이 이끈 1차 혁명은 열역학이, 전기를 활용한 2차 혁명은 전자기학이 그 토대가 되었습니다. 또한 컴퓨터와 인터넷이 주도한 3차 디지털 혁명의 이면에는 반도체 기술의 핵심인 양자역학이라는 현대 물리학의 정수가 자리 잡고 있습니다. 이처럼 새로운 과학적 발견은 단순한 기술적 진보를 넘어 사회 구조 전체를 뒤흔드는 거대한 변혁의 물결을 만들어왔으며, 우리는 그 혁명의 연쇄 속에서 살아가고 있습니다. 최근 화두가 되고 있는 4차 산업혁명에 대해서는 학계에서도 다양한 시각이 존재합니다. 인공지능과 빅데이터가 가져올 변화를 혁명으로 받아들이는 입장도 있지만, 이를 뒷받침할 새로운 기초과학적 토대가 아직 미진하다는 신중론도 만만치 않습니다. 진정한 의미의 혁명이 되기 위해서는 기술적 현상을 넘어 우주와 생명을 바라보는 근본적인 과학적 패러다임의 전환이 동반되어야 하기 때문입니다. 과학적 토대 없는 기술의 발전은 사상누각에 불과할 수 있다는 경고의 목소리에 귀를 기울여야 합니다. 자연이라는 거대한 책은 수학이라는 언어로 쓰여 있습니다. 물리학자들에게 수학은 우주와 대화하기 위한 필수적인 문법이며, 수학자들에게 과학은 그 문법을 통해 서술되는 경이로운 내용입니다. 수학이 실제 자연에 존재하지 않는 허수나 무리수를 다룸에도 불구하고 현실 세계를 이토록 완벽하게 설명해낸다는 사실은, 인간의 지성과 우주의 구조 사이에 깊은 연결고리가 있음을 암시합니다. 수학적 논리는 단순한 지적 유희를 넘어 자연의 본질을 꿰뚫는 가장 강력한 도구입니다. 수학적 구조가 우주의 본질인지, 아니면 인간의 두뇌가 우주를 이해하기 위해 만들어낸 도구인지에 대한 논쟁은 여전히 흥미롭습니다. 어떤 이들은 수학이 관찰과 실험을 넘어선 추상적 영역이라고 비판하기도 하지만, 역사적으로 수학적 아름다움을 쫓던 발견들이 훗날 물리적 실체로 증명된 사례는 수없이 많습니다. 결국 수학과 과학은 서로를 비추는 거울처럼 인류의 인식을 확장하는 상호보완적 관계에 있습니다. 이러한 융합적 사고는 우리가 직면한 복잡한 문제들을 해결하는 열쇠가 됩니다. 현대 물리학의 궁극적인 꿈은 자연계의 네 가지 힘을 하나로 통합하는 '모든 것의 이론'을 완성하는 것입니다. 전자기력과 약력, 강력은 표준모형을 통해 어느 정도 통합의 길을 찾았으나, 시공간의 휘어짐을 다루는 중력은 여전히 양자역학과의 결합을 거부하고 있습니다. 이 거대한 수수께끼를 풀기 위한 노력은 우주의 기원과 종말, 그리고 우리가 존재하는 이유에 대한 근원적인 해답을 찾는 과정입니다. 비록 완벽한 방정식이 모든 삶의 의미를 설명해주지는 못할지라도, 그 탐구 자체로 가치가 있습니다. 과학의 진정한 가치는 정해진 답을 얻는 것보다 더 나은 질문을 던지는 데 있습니다. 우주는 고정된 상태로 멈춰 있지 않고 끊임없이 요동치며 변화하는 역동적인 실체입니다. 이러한 변화의 흐름 속에서 우리가 던지는 질문들은 인류의 지평을 넓히는 등불이 됩니다. 세상이 왜 이토록 수학적인지, 그리고 우리는 왜 이 재미있는 과학을 탐구하는지 끊임없이 묻는 행위 자체가 인류 진보의 원동력입니다. 호기심을 잃지 않고 자신만의 질문을 찾아가는 과정이 곧 과학하는 마음의 본질입니다.

김민형, 박권, 송영조, 정하웅

카오스재단카오스콘서트

물리학
수학

[카오스 술술과학] 피카츄는 뚱뚱할까?

17세기 과학자 갈릴레오 갈릴레이는 생명체의 크기가 커질 때 뼈의 구조가 어떻게 변해야 하는지 깊이 고민했습니다. 그는 면적은 길이의 제곱에, 부피와 무게는 길이의 세제곱에 비례한다는 '제곱-세제곱 법칙'을 발견했습니다. 만약 동물의 크기가 두 배로 커지면 무게는 여덟 배로 늘어나지만, 이를 지탱하는 뼈의 단면적은 네 배밖에 증가하지 않습니다. 따라서 거대한 동물은 늘어난 무게를 견디기 위해 필연적으로 뼈가 더 굵어져야 하며, 결과적으로 작은 개체보다 훨씬 육중하고 뚱뚱한 체형을 갖게 됩니다. 조너선 스위프트의 소설 '걸리버 여행기'에 등장하는 거인들은 주인공과 똑같은 신체 비율을 가진 것으로 묘사되지만, 물리 법칙에 따르면 이는 실현 불가능한 설정입니다. 실제 거인이라면 자신의 엄청난 무게를 지탱하기 위해 다리뼈가 비정상적으로 굵어야 하며, 외형 또한 훨씬 비대해져야 합니다. 여기서 우리는 몸무게가 키의 몇 제곱에 비례하는지를 나타내는 지수 'p'의 개념을 마주하게 됩니다. 이론적으로는 부피와 비례하는 세제곱이 타당해 보이지만, 우리가 흔히 사용하는 체질량 지수(BMI)는 독특하게도 키의 제곱을 기준으로 삼습니다. 다양한 생명체의 데이터를 분석해 보면 흥미로운 사실이 드러납니다. 물고기나 고래, 그리고 네 발로 걷는 대부분의 포유류는 몸무게가 키의 세제곱에 비례하는 양상을 보입니다. 이는 성장에 따라 신체의 전체적인 비율이 일정하게 유지된다는 것을 의미합니다. 반면 인간은 키가 커질수록 체형이 변화하는 독특한 특징을 가지고 있습니다. 이러한 차이는 생물학적 종의 차이라기보다는, 각 생명체가 중력에 저항하며 신체를 지탱하고 이동하는 물리적 방식의 차이에서 비롯됩니다. 인간이 다른 포유류와 달리 키의 제곱에 비례하는 체형을 갖게 된 결정적인 이유는 바로 직립 보행에 있습니다. 두 발로 서서 걸을 때 신체에 작용하는 역학적 힘을 분석하면, 체중 지탱의 효율성이 키의 제곱에 수렴하게 된다는 것을 알 수 있습니다. 실제로 아직 걷지 못하는 영아기 아이들의 통계를 살펴보면, 생후 1년 미만까지는 다른 포유류처럼 지수 'p'의 값이 3에 가깝게 나타납니다. 그러다 아이가 본격적으로 두 발로 걷기 시작하면서 이 수치는 2로 변화합니다. 결국 체질량 지수(BMI)는 인간이 직립 보행을 하는 존재임을 증명하는 물리적 지표인 셈입니다. 피카츄의 사례를 통해 이러한 물리 법칙을 적용해 보면 재미있는 결론에 도달합니다. 키 40cm에 몸무게 6kg인 피카츄의 체질량 지수(BMI)는 약 37.5로, 인간의 기준으로는 고도 비만에 해당합니다. 물론 네 발로 뛰기도 하는 가상의 존재에게 인간의 잣대를 그대로 적용할 수는 없겠지만, 이러한 호기심은 세상을 새로운 시각으로 보게 합니다. 물리학은 단순히 공식을 암기하는 학문이 아니라, 익숙한 현상 뒤에 숨겨진 원리를 찾아내는 시선 그 자체입니다. 과학의 눈으로 세상을 관찰할 때 우리는 일상 속의 평범한 숫자들 사이에서 우주의 질서를 발견하는 즐거움을 누릴 수 있습니다.

카오스재단술술과학

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

카오스재단카오스강연

물리학
융합

[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

[강연] 2016 서울대 자연과학대 공개강연 '무질서에서 질서로' (1)

서울대학교 자연과학대학은 1994년부터 기초과학의 대중화를 위해 20년이 넘는 시간 동안 공개 강연을 이어오고 있습니다. 특히 최근에는 청소년과 일반인까지 대상을 확대하며 단순한 지식 전달을 넘어 한 편의 공연과 같은 몰입감 넘치는 무대를 선보이고 있습니다. 미래의 과학자를 꿈꾸는 학생들과 기초과학에 열정을 가진 시민들이 한자리에 모여 지적 탐구를 공유하는 이 장은, 우리 사회에 과학적 소양을 뿌리내리게 하는 소중한 전통으로 자리 잡았습니다. 세계적인 연구소의 권위는 그곳을 거쳐 간 위대한 과학자의 이름으로 증명되곤 합니다. 찰스 다윈과 같은 인물이 영국의 과학적 위상을 높였듯, 우리나라도 세계를 빛낼 독보적인 과학자를 배출해야 한다는 사명감을 가지고 있습니다. 총장실에 걸린 다윈의 사진은 미래의 꿈나무들이 대한민국을 넘어 세계 무대에서 우뚝 서기를 바라는 간절한 염원을 상징합니다. 이러한 강연을 통해 청소년들이 원대한 꿈을 품고 과학의 미래를 밝히는 주인공으로 성장하기를 기대합니다. 과학 기술의 발전은 우리가 인지하지 못하는 사이 일상의 풍경을 획기적으로 바꾸어 놓았습니다. 드론은 이미 생활 곳곳에서 편리함을 제공하고 있으며, 무인 자동차 기술은 운전을 단순한 기술이 아닌 휴식과 독서의 시간으로 변화시키고 있습니다. 스마트워치와 같은 웨어러블 기기가 대중화되면서 기술은 더욱 개인의 삶에 밀착되었습니다. 이러한 변화의 이면에는 자연의 원리를 탐구하는 자연과학과 이를 실현하는 공학적 노력이 맞물려 있으며, 이는 인류의 삶을 더욱 윤택하게 만드는 근간이 됩니다. 자연과학자를 움직이는 가장 강력한 동력은 명예나 보상보다는 세상의 이치를 진정으로 알고 싶어 하는 순수한 호기심입니다. 우주와 자연이 어떤 법칙에 따라 움직이는지, 그리고 무질서 속에서 어떻게 질서가 형성되는지를 밝혀내는 과정은 그 자체로 숭고한 도전입니다. 과학은 단순히 정답을 찾는 과정이 아니라, 자연이 우리에게 던지는 약속과 법칙을 이해하려는 노력입니다. 이러한 탐구 정신은 개인의 지적 만족을 넘어 우리 사회가 나아갈 방향을 제시하는 중요한 지표가 됩니다. '과학자의 꿈과 도전'이라는 대주제는 꿈을 가진 이가 필연적으로 마주하게 될 도전의 과정을 상징하며, 이는 무질서한 세상 속에서 질서를 찾아가는 숭고한 여정입니다. 이번 강연을 통해 참가자들이 자연의 섭리를 이해하고 인류에 기여할 미래 과학자로서의 포부를 다지기를 기대합니다. 오늘 심은 지적 호기심의 씨앗이 훗날 세상을 바꾸는 거대한 혁신의 나무로 성장하기를 진심으로 응원하며, 지식의 습득을 넘어 새로운 탐구의 길로 나아가는 계기가 되기를 바랍니다.

성낙인

카오스재단서울대자연과학공개강연

[강연] 빛에 관한 모든 것_패널토크 (2) | 2016 겨울 제 8회 카오스 콘서트 '빛 색즉시공' 3부 | 3부 ④

양자역학의 세계에서 가장 신비로운 현상 중 하나는 전자의 이중 슬릿 실험입니다. 전자는 관측되지 않을 때 파동처럼 행동하며 간섭무늬를 만들지만, 누군가 그 경로를 지켜보는 순간 입자처럼 행동하며 두 줄의 무늬만을 남깁니다. 이러한 현상은 미시 세계의 존재들이 고정된 실체가 아니라 관측이라는 행위에 의해 그 상태가 결정될 수 있음을 시사합니다. 우리가 세상을 어떻게 바라보느냐에 따라 대상의 본질이 달라질 수 있다는 점은 현대 물리학이 우리에게 던지는 가장 매혹적인 질문 중 하나라고 할 수 있습니다. 전자를 관측한다는 것은 단순히 눈으로 보는 것을 넘어 대상에 물리적인 영향을 주는 과정입니다. 전자의 위치를 파악하기 위해 빛을 쪼이면, 그 빛의 에너지가 전자에 전달되어 본래의 상태를 교란하게 됩니다. 즉, 관측이라는 행위 자체가 대상의 정보를 얻는 동시에 그 대상을 변화시키는 결과를 초래하는 것입니다. 이러한 원리는 우리가 우주의 근본 원리를 이해하는 데 있어 객관적인 관찰자로서만 존재할 수 없음을 깨닫게 하며, 실험 장치와 관측 대상 사이의 밀접한 상호작용을 강조하는 중요한 지점이 됩니다. 과학의 역사 속에서 성별에 대한 인식은 시대의 흐름과 밀접하게 연결되어 왔습니다. 과거 농경 사회의 시작과 함께 남성 중심의 문화가 강화되면서 과학계 역시 오랜 시간 남성들의 전유물처럼 여겨졌던 것이 사실입니다. 하지만 최근에는 여성 과학자들의 참여가 비약적으로 늘어나고 있으며, 이는 과학을 바라보는 시각을 더욱 풍성하게 만들고 있습니다. 딱딱하고 차가운 이성의 영역으로만 치부되던 과학이 다양한 주체들의 참여를 통해 보다 따뜻하고 입체적인 학문으로 변모하고 있다는 점은 우리 사회의 매우 고무적인 변화입니다. 빛은 우주의 시공간을 가득 채우고 있는 핵심적인 요소입니다. 우리가 눈으로 보는 가시광선 너머에는 보이지 않는 다양한 파장의 빛들이 존재하며, 이들은 우주의 비밀을 풀 수 있는 중요한 열쇠가 됩니다. 빛을 통해 시공간의 본질을 탐구하는 과정은 우리가 발을 딛고 있는 이 세계가 얼마나 경이로운 조화 속에 놓여 있는지를 다시금 확인시켜 줍니다. 세상의 다채로운 색과 그 이면의 물리적 실체를 연결해 보는 시도는 과학적 사고가 철학적 성찰로까지 확장될 수 있음을 보여주는 훌륭한 사례가 되기도 합니다. 과학적 탐구의 여정은 정해진 답을 찾는 과정이라기보다 끊임없이 새로운 질문을 던지는 과정에 가깝습니다. 아인슈타인의 뇌를 수백 조각으로 나누어 연구했음에도 천재성의 근원을 명확히 밝혀내지 못한 사례처럼, 우리 앞에는 여전히 미지의 영역이 무궁무진하게 남아 있습니다. 중요한 것은 강연이나 책을 통해 얻은 작은 호기심의 불씨를 꺼뜨리지 않고 스스로 더 깊이 탐구해 나가는 태도입니다. 세상을 바라보는 사고의 스펙트럼을 넓힐 때, 우리는 비로소 과학이 주는 진정한 즐거움과 지적인 해방감에 도달할 수 있을 것입니다.

김상욱, 윤성철, 정애리, 정하웅

카오스재단카오스콘서트

물리학
천문학

[강연] 뇌 : 신비한 세계로의 초대 (2) _ 신희섭 | 2016 봄 카오스 강연 '뇌 - Brain' 1강 | 1강 ②

뇌의 출현과 진화 과정을 살펴보면 생명체가 환경에 적응하기 위해 얼마나 정교한 구조를 갖추게 되었는지 알 수 있습니다. 가장 단순한 형태인 칠성장어의 뇌에서 시작하여 개구리와 파충류를 거치며 뇌는 점차 복잡해졌습니다. 특히 파충류 단계에 이르러 대뇌 피질이 형성되고 감정을 조절하는 편도체가 등장한 것은 진화사에서 매우 중요한 전환점입니다. 이러한 구조적 변화는 단순한 감각 처리를 넘어 생존을 위한 복합적인 반응을 가능하게 했으며, 인간의 뇌가 가진 고차원적인 기능의 토대가 되었습니다. 우리는 흔히 감정과 기분을 혼용하여 사용하지만, 뇌과학적 관점에서 이 둘은 명확히 구분됩니다. '이모션(Emotion)'은 의식적인 인지 이전에 발생하는 신체의 생리적 반응으로, 위험한 대상을 마주했을 때 심장 박동이 빨라지거나 체온이 오르는 현상을 말합니다. 반면 '필링(Feeling)'은 이러한 신체 변화를 뇌가 의식적으로 인지하고 언어로 표현할 수 있는 상태를 의미합니다. 즉, 감정은 생존을 위해 논리적 계산보다 앞서 작동하는 본능적인 회로이며, 우리가 위험으로부터 즉각적으로 회피할 수 있도록 돕는 필수적인 장치입니다. 뇌가 복잡해짐에 따라 개체 전체를 일관된 방향으로 움직이게 하는 강력한 동기 부여 시스템이 필요해졌는데, 이것이 바로 '쾌락 중추'와 '보상 회로'입니다. 식사나 번식, 호기심 충족과 같은 생존에 유리한 행동을 할 때 뇌는 보상을 제공하여 해당 행동을 반복하게 만듭니다. 하지만 이 시스템이 통제를 벗어나면 중독과 같은 문제가 발생하기도 합니다. 처음에는 생존을 위한 필요에 의해 생겨난 보상 회로가 때로는 뇌 전체를 지배하는 주인이 되기도 한다는 점은 뇌와 몸의 관계를 마스터와 슬레이브의 관점에서 다시 생각하게 만듭니다. 공포는 생존에 필수적인 감정이지만, 적절히 조절되지 못할 때 질환으로 이어지기도 합니다. 정상적인 뇌는 위험이 사라진 환경에서 공포 반응을 점차 줄여나가는 '공포 소거' 과정을 거칩니다. 그러나 외상 후 스트레스 장애(PTSD) 환자의 경우, 이 소거 기능이 제대로 작동하지 않아 과거의 공포 기억이 현재의 생리적 반응으로 고스란히 재현되는 고통을 겪습니다. 생쥐 실험을 통해 밝혀진 이러한 메커니즘은 공포가 단순한 심리적 위축을 넘어 뇌 회로의 오작동으로 인한 신체적 고통임을 보여주며, 이를 치료하기 위한 다양한 연구의 근거가 됩니다. 사회적 동물에게 공감은 개체 간의 유대를 강화하는 중요한 기제입니다. 타인의 고통을 보며 자신도 유사한 통증을 느끼는 '공감 고통'은 인간뿐만 아니라 생쥐와 같은 동물에게서도 관찰됩니다. 특히 이러한 공감 반응은 상대방과의 친밀도나 유대감에 따라 그 강도가 달라진다는 점이 흥미롭습니다. 오랜 시간 함께 지낸 동료나 가족의 고통에 더 민감하게 반응하는 뇌의 특성은 우리가 왜 사회적 관계를 맺고 서로를 돌보며 살아가는지를 생물학적으로 설명해 줍니다. 결국 뇌는 나라는 개체를 넘어 타인과 연결되도록 설계되어 있는 셈입니다.

신희섭

카오스재단카오스강연

뇌인지과학

[석학인터뷰] 김성근 KAOS 과학위원(서울대학교 화학과 교수, 자연대 학장) 인터뷰

과학은 흔히 전문가들만의 영역으로 여겨지기 쉽지만, 대중과의 거리를 좁히는 노력은 현대 사회에서 매우 중요한 과제입니다. 카오스재단과 같은 단체들은 전문가 집단과 대중을 연결하며 과학의 대중화를 이끄는 가교 역할을 수행하고 있습니다. 과학자들이 대중에게 지식을 전달하는 과정은 결코 쉽지 않지만, 이러한 소통을 통해 과학이 우리 삶의 일부로 자리 잡는 과정은 매우 흥미롭고 가치 있는 일입니다. 앞으로도 이러한 활동이 활발해져 과학이 모두가 즐길 수 있는 문화로 정착되기를 기대합니다. 어린 시절 만화책이나 우주선 발사 장면을 보며 키웠던 과학에 대한 동경은 많은 이들에게 과학자의 꿈을 심어주는 계기가 됩니다. 저 역시 달 착륙 장면을 지켜보며 과학을 무작정 동경하게 되었지만, 고등학교 시절 적성에 대한 고민으로 첫 번째 좌절을 겪기도 했습니다. 주변에서는 문과 적성이라고 권유했고 실제로 수학이나 과학 성적이 기대만큼 나오지 않아 고민이 깊었지만, 과학을 향한 순수한 동경은 결국 저를 이 길로 이끌었습니다. 적성이라는 틀에 갇히기보다 열정을 따르는 것이 중요함을 깨닫는 과정이었습니다. 리처드 파인만의 저서 '파인만 씨, 농담도 잘하시네요!'는 과학이 무엇인지 보여주는 훌륭한 입문서입니다. 이 책은 과학적 사고 체계가 자연을 어떻게 바라보는지 평이하고 유머러스하게 설명하며, 과학이 결코 딱딱한 학문이 아님을 일깨워줍니다. 과학은 단순히 지식을 암기하는 것이 아니라, 세상을 바라보는 독특한 시각과 호기심을 바탕으로 합니다. 간결한 문장 속에 담긴 과학자의 사고방식을 접하다 보면, 대중도 과학 본연의 즐거움을 발견하고 자연의 작동 원리에 대해 깊이 이해할 수 있는 기회를 얻게 될 것입니다. 한국 사회에서 과학은 오랫동안 경제 발전을 위한 도구이자 기술 발전을 위한 소비재처럼 인식되어 왔습니다. 서구 사회가 근대 과학의 태동기부터 우주와 자연에 대한 근본적인 호기심을 바탕으로 과학을 발전시켜 온 것과는 대조적입니다. 이제 우리나라는 남을 따라가는 추종형 기술에서 벗어나 세계 최첨단을 달리는 선도형 국가로 도약해야 하는 시점에 서 있습니다. 이를 위해서는 모방이 아닌 창조가 필요하며, 그 핵심은 결국 기초과학의 탄탄한 토대 위에 세워진 원천 기술의 확보에 달려 있다고 할 수 있습니다. 화학은 물리학이라는 뿌리와 생명과학이라는 꽃을 잇는 줄기와 같은 '중심 과학'입니다. 하지만 대중에게 화학은 종종 오염 물질이나 위험한 약품이라는 부정적인 이미지로 각인되어 있기도 합니다. 사실 우리가 마시는 물을 포함해 세상의 모든 물질은 화학 물질이며, 이를 무조건 두려워하기보다는 정확히 이해하고 제어하는 태도가 필요합니다. 현대 사회의 다양한 위험 요소들을 피하기만 하는 것이 아니라, 과학적 이해를 바탕으로 적극적으로 조절하려는 의지가 있을 때 비로소 화학은 인류의 발전을 돕는 진정한 역할을 수행할 수 있습니다.

김성근

카오스재단석학인터뷰

화학
융합

[석학인터뷰] 오세정 KAOS 과학위원장(서울대학교 물리천문학부 교수) 인터뷰 _ 영상한국 과학 교육에 대한 아쉬움

흔히 우리나라는 과학 문화나 교양이 부족하다고 알려져 있지만, 실제 현장에서 마주한 대중의 열기는 사뭇 달랐습니다. 카오스 재단에서의 경험을 통해 과학을 전공하지 않은 대중이 보여주는 깊은 관심과 수준 높은 질문은 한국 과학 문화의 밝은 미래를 예감하게 했습니다. 이러한 모습은 과학이 단순히 전문가들만의 영역이 아니라, 우리 사회 전반에 뿌리내릴 수 있는 충분한 잠재력을 갖추고 있음을 시사하며 매우 고무적인 현상으로 다가옵니다. 대중의 높은 지적 욕구는 우리 사회가 과학적 사고를 수용할 준비가 되었음을 보여줍니다. 하지만 현재의 과학교육은 자연에 대한 호기심을 키워주기보다 오히려 억누르는 경향이 있어 아쉬움을 남깁니다. 입시 위주의 교육 환경 속에서 학생들은 과학의 본질인 탐구 과정을 즐기기보다, 정해진 답을 외우고 틀리지 않는 훈련에만 매몰되어 있습니다. 진정한 과학적 성취를 이루고 세계적인 과학자를 배출하기 위해서는 결과 중심의 학습에서 벗어나야 합니다. 학생들이 과학 자체를 즐기고 질문을 던질 수 있도록 교육 체계와 교과서의 근본적인 변화가 절실하며, 이는 미래의 노벨상 수상자를 길러내는 밑거름이 될 것입니다. 과학의 대중화가 필요한 이유는 단순히 지식을 전달하기 위함이 아니라, 우리 사회에 과학적 사고를 정착시키기 위해서입니다. 과학은 개인의 감정이나 미신, 편견에서 벗어나 이성적인 해답을 찾아가는 과정입니다. 모든 국민이 전문적인 지식을 암기할 필요는 없지만, 객관성과 이성을 바탕으로 타인과 토론하며 '나도 틀릴 수 있다'는 사실을 인정하는 과학적 태도는 반드시 필요합니다. 이러한 태도는 갈등을 줄이고 합리성이 지배하는 성숙한 민주 사회를 지탱하는 중요한 근간이 되며, 인류의 이성을 신뢰하는 계기가 됩니다. 과학 지식은 시대에 따라 끊임없이 변하지만, 증거를 존중하고 객관성을 유지하려는 과학적 태도는 변하지 않는 가치를 지닙니다. 30년 전의 지식이 지금은 낡은 것이 되었듯, 암기된 지식보다는 문제를 해결해 나가는 합리적인 과정이 더 중요합니다. 우리 사회가 과학적 합리성을 내면화한다면, 복잡한 사회적 갈등이나 중대한 결정을 내려야 하는 순간에도 큰 혼란 없이 합리적 합의점에 도달할 수 있을 것입니다. 이는 과학이 우리 삶에 줄 수 있는 가장 큰 선물 중 하나이며, 우리가 지향해야 할 사회적 성숙의 방향이기도 합니다. 학문적 깊이를 더해줄 도서로는 하이젠베르크의 『부분과 전체』와 히로나카 헤이스케의 『학문의 즐거움』을 추천합니다. 전자는 물리학적 성취를 넘어 철학 및 의학 등 인접 학문과의 관계를 고찰하며 지식인의 실천적 삶을 다루고 있으며, 후자는 천재성에 의존하기보다 고학을 통해 필즈상을 수상한 수학자의 끈기 있는 탐구 과정을 보여줍니다. 이러한 기록들은 과학적 원리를 설명하는 데 그치지 않고, 배움의 본질과 창조적 활동이 주는 순수한 기쁨을 독자들에게 생생하게 전달하며 학문을 대하는 올바른 태도를 정립하는 데 큰 도움을 줍니다.

오세정

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[강연] 암의 기원 (4) - 패널토의 | 2015 봄 카오스 강연 'ORIGIN' 9강 | 9강 ④

암은 인류에게 가장 두려운 질병 중 하나로 여겨져 왔지만, 최근에는 이를 무조건적인 투쟁의 대상이 아닌 공존의 관점에서 바라보는 시각이 대두되고 있습니다. 암의 기원과 원인을 규명하려는 노력은 아주 오래전부터 이어져 왔으며, 그 과정에서 수많은 학설이 제기되었습니다. 단순히 세포의 이상 증식으로만 치부하기에는 그 메커니즘이 매우 정교하고 복잡하기 때문입니다. 현대 과학은 암이 발생하는 근본적인 생물학적 원리를 탐구함으로써, 질병을 정복하는 단계를 넘어 생명 현상의 본질을 이해하려는 노력을 지속하고 있습니다. 암 발생의 주요 원인 중 하나로 지목되는 바이러스는 자신의 복제를 위해 숙주 세포의 시스템을 교란합니다. 바이러스는 분열이 적은 세포에 침투하여 세포 주기 시계를 강제로 빠르게 돌리는 단백질을 만들어내며, 이 과정에서 유전체 불안정성이 발생합니다. 특히 p53과 같은 암 억제 유전자의 기능을 무력화함으로써 세포가 스스로를 복구하거나 멈출 기회를 박탈합니다. 이러한 유전적 변이의 축적은 결국 암세포의 무한 증식으로 이어며, 이는 과거의 바이러스 설이 현대의 유전체 불안정성 이론으로 통합되는 계기가 되었습니다. 생체 시계로 불리는 텔로미어는 염색체 끝단에서 유전 정보를 보호하는 중요한 역할을 수행합니다. 세포가 분열할 때마다 텔로미어의 길이는 조금씩 짧아지는데, 이는 세포의 수명을 결정하는 결정적인 요인이 됩니다. 텔로미어가 일정 수준 이하로 짧아지면 세포는 더 이상 분열하지 않는 노화 상태에 진입하게 되며, 이는 생명체가 암 발생을 억제하기 위해 진화시킨 방어 기작이기도 합니다. 최근 연구에 따르면 텔로미어의 구조와 유지 기작은 노화뿐만 아니라 암세포의 생존 전략과도 밀접하게 연관되어 있어 생명 과학의 핵심 과제로 주목받고 있습니다. 암세포와 노화는 텔로미어를 매개로 흥미로운 대조를 이룹니다. 일반적인 세포는 노화를 통해 암 발생을 억제하는 반면, 암세포는 텔로머레이스라는 효소를 활성화하여 텔로미어 길이를 유지하며 무한히 분열합니다. 이러한 현상은 배아 발생 단계의 줄기세포 메커니즘과 놀라울 정도로 닮아 있습니다. 즉, 암은 어느 날 갑자기 나타난 형벌이 아니라, 생명을 이어가기 위한 원래의 메커니즘이 조절력을 잃고 잘못 발현된 결과일 수 있습니다. 이는 암을 이해하는 것이 곧 인간의 발생과 진화 과정을 깊이 있게 이해하는 것임을 시사합니다. 현대 의학은 특정 유전자 변이만을 정밀하게 타격하는 표적 치료제를 통해 암 정복에 다가가고 있습니다. 하지만 암세포는 끊임없이 진화하며 면역 체계를 회피하는 특성을 지니고 있어 완벽한 치료는 여전히 난제로 남아 있습니다. 특히 뇌종양의 경우, 외부 물질의 침입을 막는 뇌혈관 장벽 때문에 약물 전달이 매우 어렵습니다. 이러한 '성역'과 같은 부위는 치료의 효율성을 떨어뜨리는 주요 원인이 됩니다. 따라서 암의 다양성과 진화적 특성을 고려한 정밀한 국지전적 접근이 현대 항암 치료의 핵심적인 전략으로 자리 잡고 있습니다. 암 치료는 단순히 의학적 기술의 문제를 넘어 사회적 합의와 정책 수립의 영역으로 확장됩니다. 획기적인 신약이 개발되더라도 보험 재정의 한계와 형평성 문제로 인해 모든 환자가 즉각적인 혜택을 받기 어려운 딜레마가 존재하기 때문입니다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 과학자와 의료진, 그리고 대중 사이의 활발한 소통이 필수적입니다. 대중이 과학적 지식을 바탕으로 정책 결정 과정에 참여할 때, 비로소 한정된 자원을 효율적으로 배분하고 더 많은 생명을 구할 수 있는 합리적이고 따뜻한 사회적 시스템을 구축할 수 있습니다. 과학의 본질은 정답을 찾는 것보다 끊임없이 질문을 던지는 호기심에 있습니다. 하나의 질문에 답을 얻으면 다시 새로운 질문이 파생되는 과정 자체가 과학적 즐거움이자 인류 발전의 원동력입니다. 이러한 과학적 사고방식은 전문가뿐만 아니라 일반 시민들에게도 세상을 바라보는 중요한 관점을 제공합니다. 암이라는 거대한 질병을 대하는 자세 역시 막연한 두려움보다는 탐구적인 호기심에서 출발해야 합니다. 질문을 멈추지 않는 문화가 우리 사회에 깊이 정착될 때, 우리는 질병의 고통을 극복하고 더 건강하고 지혜로운 미래를 향해 나아갈 수 있을 것입니다.

김세민, 박종화, 유정아, 이현숙

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