과학은 우리 시대의 필수 교양

우리는 과학으로 이루어진 세상에 살고 있다. 게다가 과학은 더 중요해질 전망이다. 제4차 산업혁명 시대를 이끄는 것은 과학기술이기 때문이다. 이공계 전문가거나 과학을 전공하지 않더라도 과학에 관심을 갖고, 세상을 움직이는 원리인 과학을 이해해야 한다. 과학은 우리 시대의 필수 교양이라고 할 수 있다. 하지만 과학에 관심을 갖기는 쉽지 않다. 우리 주변에 과학이 ‘너무 많기’ 때문이다. 아침에 눈을 떠서 잠이 들 때까지, 집 안에서 벌어지는 일부터 국제사회 갈등까지 과학과 관련 없는 것은 없다. 그래서 어디에서부터 어떻게 알아가야 할지 가늠하기 어렵다.
『침대에서 읽는 과학』은 우리 주변에서 일어나는 일들, 일상의 이면에 숨어 있는 과학 관련 이야기 중에서 중요하고 흥미로우며 많은 사람이 공감할 만한 것을 골라 각종 연구 결과를 근거로 설명한 책이다. 이 책에 실린 26개 에피소드는 그동안 목말랐던 과학적 상식과 호기심을 채워줄 것이다. 우리 주변에서 일어나는 일에 관심 있는 사람, 논란 중인 문제에 객관적인 답을 찾고자 하는 사람, 앞으로 펼쳐질 미래의 모습을 상상하기를 즐기는 사람이라면 누구나 즐겁게 읽을 수 있다. 이 책이 일상에 얽힌 모든 과학적 지식을 전해주는 것은 아니다. 지면에는 한계가 있고 설명하기 어렵거나 명쾌하지 않은 것도 있어 주제 선택에 한계가 있을 수밖에 없다. 이 책은 중·고등학교 교과과정을 비롯해 일상생활에서 꾸준히 제기되는 의문점을 풀이해주는 데 집중했다.

‘이거 나만 궁금해?’
일상에서 마주치는 질문에 과학으로 답하다

고깃집에서 고기를 먹으면 점원이 고기를 구워주면서 탄 부분을 잘라준다. 숯불구이는 불 맛으로 먹는다고 하는데, 왜 탄 부분을 잘라낼까? 벤조피렌이라는 발암물질 때문이다. 고기를 구우면 고기의 지방이 불에 녹아 숯에 떨어지고, 이 과정에서 발생한 벤조피렌이 증기와 연기에 스며들어 고기에 축적된다. 벤조피렌은 국제암연구소(IARC)에서 규정한 1급 발암물질이다. 벤조피렌은 DNA와 지속해서 결합해 세포분열을 방해하고, 암을 유발한다. 그래서 고기를 굽기보다 삶고, 불에 직접 닿지 않도록 하라는 것이다. 고기를 구우면 아무리 주의해도 탄 부분이 생길 수밖에 없다. 탄 부분을 잘라내도 벤조피렌이 기름을 타고 고기 전체로 번지지만, 그래도 벤조피렌이 많은 부분을 먹는 것보다는 잘라내고 먹는 것이 낫다.
집이나 학교, 사무실의 콘센트를 보면 플러그가 안 꽂혀 있는 것을 보기 힘들다. 심지어 멀티탭을 연결해 문어발처럼 전선을 이어놓았다. 보기도 안 좋지만 위험해 ‘문어발식 전기 사용’을 하지 말라고 하지만, 전자 기기 사용이 많으면 어쩔 수 없다. 이렇게 복잡한 전선을 싹 정리하는 방법이 없을까? 방법은 있다. 교류(交流) 대신 직류(直流)를 사용하면 된다. 19세기 후반 ‘전류 전쟁’에서 교류를 앞세운 테슬라가 직류를 앞세운 에디슨을 이긴 이후, 전 세계는 교류를 사용하게 되었다. 하지만 근래 직류가 다시 주목받게 되었다. 직류를 사용하면 가전 기기끼리 통신이 가능해 전선 수가 획기적으로 줄어든다. 어댑터나 충전기 없이 전자 기기를 사용할 수 있다. 대규모 정전 사태, 즉 블랙아웃도 막을 수 있다. 전류 전쟁 당시 직류 보편화를 막았던 기술적 문제는 대부분 해결되었다. 직류 전환 움직임이 세계 곳곳에서 일어나고 있으니, 조만간 전선으로 어지럽혀지지 않는 깔끔한 집을 보게 될지도 모른다.
인간은 남자와 여자로 나뉜다. 같은 인간인데 왜 여자가 더 오래 사는 걸까? 의학 발달의 혜택을 여자만 누리는 것은 아닌데 말이다. 여자에게 뭔가 특별한 것이 있는 걸까? 피하지방, 적혈구 수, 울음 효과, 남성호르몬(테스토스테론)이 유발하는 공격성과 경쟁 등 여러 이론이 있지만 주목해야 할 것은 염색체 중 가장 작고 돌연변이에 취약한 Y염색체였다. 그렇다면 Y염색체가 있는 남자는 단명이 숙명인 걸까? 음주와 흡연을 하지 않고 같은 환경에서 생활하는 모르몬교 사제 부부의 수명을 조사했더니, 남자와 여자의 수명이 거의 차이가 없었다. 호르몬과 염색체도 중요하지만 더 중요한 것은 환경과 생활 태도다.
일본은 독도 문제로 우리나라와 끊임없이 마찰을 빚고 있다. 일본은 왜 그렇게 작은 바위섬인 독도에 집착하는 것일까? 독도 주변이 황금어장이기 때문일까? 아니면 러시아나 중국과의 영토 분쟁에 악영향을 끼칠까 봐 그럴까? 진짜 문제는 더 깊은 곳에 있다. 바로 독도 아래 묻혀 있는 메탄 하이드레이트다. ‘불타는 얼음’이라고도 불리는 메탄 하이드레이트는 메탄을 함유한 얼음 상태의 물질로, 이산화탄소 발생이 적은 청정에너지인 데다 석유와 천연가스 등은 고갈로 더욱 주목받고 있다. 메탄 하이드레이트는 알래스카, 캐나다, 러시아의 영구 동토층에 매장되어 있는데 독도 주변도 주요 매장지로 꼽힌다. 일본이 독도를 탐내는 것은 외교적 문제 때문만이 아니다.

과학으로 상상하는 미래,
판타지보다 더 판타스틱한 과학

『침대에서 읽는 과학』은 우리 주변에서 벌어지는 일들의 과학적 원리를 설명하고, 일상의 궁금증을 풀어주는 것에 주목하는 만큼 과학의 발달로 변화할 미래를 소개하는 데도 집중한다. 과학기술은 지금 이 순간에도 계속 발전하고 있으며, 그 가속도는 놀라울 정도라 순식간에 ‘가능성’이 ‘현실’이 되기 때문이다. ‘실험 성공’이 ‘대중화’로 이어지는 것도 금방이다.
머지않은 미래에는 인공 강우로 비를 내리면서 벼락을 잡아서 전기를 이용하는 ‘꿩 먹고 알 먹고’가 가능할지도 모른다. 반딧불이처럼 스스로 빛을 내는 동물의 몸에서 발광효소를 분리해 식물에 접목해 가로수를 빛나게 만들 수 있을지도 모른다. 이미 야광 동물, 빛나는 당근과 담배 등이 만들어졌다. 금광에서 금을 캐는 대신 미생물을 이용해 황금을 만들 수 있게 될지도 모른다.
민간 우주여행이 대중화되면서 우주에서 결혼식을 올리는 것도 가능해질 전망이고, 우주와 지구를 케이블로 연결해 ‘우주 엘리베이터’로 우주를 다녀올 수 있게 될지도 모른다. 화석연료를 사용하는 화력발전이나 위험한 원자력발전 대신 우주에서 태양광 발전으로 전기를 만들어 지구로 보내는 것도 가능하다. 그렇게 되면 원자력발전소를 두고 벌어지는 대립과 갈등도 사라질지 모른다. 지구가 더 많이 오염된다면, 아예 인류가 화성으로 이사 가는 것도 고려해볼 수 있다. 칼 세이건은 시아노박테리아를 이용하면 300년이면 화성을 지구화할 수 있다고 한다. 영화 <마션>에서처럼 화성산 감자를 먹는 날이 곧 올지도 모른다.

chapter 1 지구의 비밀을 벗겨주는 과학 일본이 독도를 탐내는 이유 백두산은 정말 폭발할까? 원자력발전소는 지진에 안전할까? 북한이 남한보다 자원이 많은 이유 우리 집 아래 다이아몬드가 있을지도 모른다 chapter 2 사람에 관한 과학 인간은 몇 살까지 살 수 있을까? 왜 여자가 남자보다 오래 살까? 사리의 정체는 무엇일까? 냉동 인간을 되살리는 방법 많이 먹어도 살찌지 않는 체질이 있을까? 왜 아프리카 사람들은 피부가 검을까? 한국인은 네안데르탈인의 후손 chapter 3 일상을 움직이는 과학 위험한 불소를 수돗물에 넣는 이유 숯불에 구운 고기를 먹으면 안 될까? 막걸리와 와인의 차이 복잡한 전선을 깔끔하게 정리하는 방법 벼락을 잡아서 쓸 수 있다면 반딧불이처럼 빛나는 가로수 황금을 만들 수 있다면 chapter 4 과학으로 엿보는 미래 우주에서 올리는 낭만 가득한 결혼식 엘리베이터를 타고 우주에 갈 수 있을까? 원자력발전소 대신 우주태양발전소 화성으로 이사 갈 수 있을까? 곤충으로 식량문제를 해결한다 식물에서 자라는 플라스틱 파란 장미를 볼 수 있을까?