ㄴ상상도 못한 재미ㄱ 있는 지식

해면이라고 하면, 우리에게 가장 익숙한 이미지는 만화 애니메이션 캐릭터인 스폰지밥일 것이다.

해면은 바다 속 암석에 붙어있는 모습 때문에 과거에 식물로 오해 받았지만, 엄연히 동물이다. 스폰지밥은 해면동물 중에서도 오늘날 바다에서 흔히 볼 수 있는 골편(spicule)을 가지고 있는 해면동물을 모티브로 한 캐릭터다. 골편은 일반적으로 작은 바늘 모양을 한 뼛조각인데, 해면동물의 몸체를 지지하는 역할을 한다. 골편은 해면동물을 분류할 때 중요한 역할을 해왔다. 화석에서 골편이 발견되면 해면동물이 살았던 시기의 암석임을 알 수 있었다.

그런데 골편이 없는 해면동물도 있다. 층공해면동물이다. 지금으로부터 약 4억 7천만년 전, 지금의 중국 남부에 해당하는 남중국대지에서 처음 나타났다. 고생대 오르도비스기에 처음 나타나기 시작해서 실루리아기, 데본기의 해양생태계에 널리 번성했던 해면동물의 한 그룹이다. 층공해면동물 화석은 일반적인 해면동물과 다르게 골편이 알려지지 않았고 딱딱한 석회질 골격을 가지고 있다. 이런 특징 때문에 해면동물로 분류되기까지 오랜 시간이 걸렸다.

층공해면동물은 고생대에 살았던 해양 고착생물이다. 고착성 생물은 한 자리에서 움직이지 못하고 사는 생물로, 대표적인 예시로 산호, 말미잘, 미역 등이 있다. 생물초를 이루는 중요한 생물들 중 하나로, 층공해면동물을 연구하면 당시의 생물다양성과 해양 생태계를 이해할 수 있다. 층공해면동물의 분류가 잘 이루어지면 각 종의 성장 형태를 바탕으로 당시 퇴적 환경을 해석하는 데 도움을 주기도 한다.

저자: 전주완

기린의 목은 왜 길어졌을까? 라는 질문을 받았을 때 많은 사람은 목이 길게 태어난 기린이 생존경쟁에서 우위에 있었기 때문이라고 말한다. 이것이 과학 시간에 배웠던 일반적인 유전학이다.

그렇다면 기린이 목을 쓰다 보니 길어져서 다음 세대의 기린이 목이 길어졌다는 말은 완전히 틀린 말인가? 즉, 획득형질이 유전될 수 있을까? 어떻게 유전될 수 있을까? 그 답을 연구하는 학문이 후성유전학이다. 영어로는 Epigenetics라고 하며 유전학을 뛰어넘은 학문이라는 뜻이다. DNA의 염기서열은 그대로지만 유전자의 발현을 조절함으로써 생물의 형태를 결정시키는 것을 연구하는 분야이다.

쉽게 이야기하면 운동선수의 자식이 근육이 더 쉽게 붙을 수 있다는 것이다. 유전학의 관점으로 봤을 때는 불가능한 이야기이지만 후성유전학의 관점에서 볼 때는 가능할 수도 있다. 물론 멘델의 유전법칙, 다윈의 진화론 등을 부정하는 이야기는 아니다. 새로운 유전의 방법, 유전자의 조절에 관한 설명이다.

유전자의 염기서열은 변하지 않지만, 유전자 발현은 다양한 방식으로 조절된다.

DNA 서열에 메틸기가 붙으면 대부분 유전자가 억제된다. DNA에서 단백질이 만들어지기려면 RNA라는 물질이 생성되어야 한다. 그런데 DNA에 붙은 메틸기는 RNA를 만드는 효소인 RNA-polymerase의 DNA 부착을 막기 때문에 유전자 발현이 되지 않는다.

저자: 강대시

오늘날 지구에 존재하는 대부분의 원소들은 태양이 만들어지기도 전에 존재했었던 별의 잔해물인 것으로 여겨진다.

수소(H) 핵융합을 통해 헬륨(He)이 되는 것은 과학 교과서에도 소개되는 기본적인 기작이지만, 탄소(C) 이상의 원소들이 만들어지기 위해서는 태양보다도 거대한 별이 필요하다. 사실 이것으로도 충분하지 않다. 게다가, 별의 핵융합을 통해 만들어낼 수 있는 원소는 철(Fe)이 한계이다.

사람의 생존에 필수적인 원소들 중 철보다 무거운 코발트, 니켈, 구리, 아연, 셀레늄 등은 별이 아닌 다른 천체들에 의해 만들어진다. 몇몇의 경우에 별은 초신성 폭발이라는 격렬한 반응을 통해 종말을 맞는다. 철보다 무거운 원소들은 초신성 폭발과 같은 격렬한 반응을 통해서 만들어지며, 이보다 약간 가벼운 원소들도 대부분의 양은 초신성 폭발을 통해 만들어진다.

즉, 우리 몸을 이루는 필수 원소들은 초신성 폭발이 아니라면 만들어질 수 없다. 우리는 머나먼 과거에 존재했던 어떤 거대한 별의 죽음으로부터 태어난 존재다.

저자: 고동혁

뉴스나 영화, 신문에서 더 자주 보이는 양자컴퓨터는, 얼핏 듣기에 슈퍼컴퓨터보다 수백배 빠른 미래의 컴퓨터처럼 들린다. 그러나 양자 ‘컴퓨터’는 우리가 상상하는 PC 와 같이 게임과 엑셀작업을 할 수 있는 기계장치와는 거리가 매우 멀다. 일반적인 컴퓨터와 달리 범용적인 연산은 하지 못하나, 일부 특수한 연산에서 매우 빠른 속도를 낼 수 있다.

양자컴퓨터가 잘 하는 연산 중 대표적인 것이 소인수분해이다. 소인수분해는 일반적인 컴퓨터로 푸는데 오랜 시간이 걸리는 문제기에, 대부분의 암호가 이를 차용하고 있다. 그러나 양자컴퓨터를 사용한다면, 이러한 암호를 매우 빨리 깰 수 있는 가능성이 있기에 주목을 받기 시작하였다.

양자컴퓨터의 아이디어 자체는 우리가 아는 컴퓨터와 거의 비슷한 시기에 처음 제안되었다. 그럴 수밖에 없던 것이, 물리학자들이 상상할수 있는 가장 '정보' 에 근접한 물리적 실체가 양자였기 때문이다.

우리는 컴퓨터 저장매체가 바뀌는 것을 지켜봐 왔다. 아주 오래전 사용되던 플로피 디스크부터, 하드디스크를 거쳐 SSD 가 현재 저장장치로 자주 쓰이고 있다. 저장매체의 발전은 뚜렷한 방향성이 있다. 바로 주어진 크기에서 최대한 많은 정보를 담을 수 있는 능력이다. 초창기 플로피 디스크는 자석의 방향으로 정보를 저장했고, 이보다 훨씬 작아진 SSD 는 담겨진 전자의 개수로 정보를 저장한다. 궁극적으로 가장 작은 정보 저장 수단이 바로 전자와 그 전자의 양자 상태이다.

이렇게 자연의 성질을 이용해, 쓸모있는 연산을 해보려는 노력이 양자컴퓨터의 연구의 본질이다.

저자: 박재우

미국 내 COVID-19 확산 상황에서 임대인-임차인 문제가 대두되자, 스탠포드대 로스쿨의 리걸 디자인 랩은 ‘Legal Help FAQs’라는 온라인 플랫폼을 빠르게 디자인하여 일평균 800~1,000명의 방문자에게 관련 법률 정보 및 관계 네트워크, 커뮤니티 정보를 알기 쉽게 제공했습니다. 사회적 현안에 적극적으로 대응하는 실용적 학문으로서의 리걸 디자인을 보여주는 사례입니다.

리걸 디자인(legal design)은 판사, 검사, 변호사와 같은 전문가를 중심으로 운영되었던 법률 시스템을, 관련된 모든 이해관계자를 고려하는 인간중심적 법률 시스템으로 혁신하는 것을 목표로 합니다.

지금까지의 연구나 현장 적용 사례들을 보면, 법적 커뮤니케이션 측면에서 법적 정보를 모든 이해관계자가 이해하고 실천할 수 있는 방향으로 재구성하거나, 시각화한 내용들이 주를 이루고 있습니다. 여기서 법적 정보의 재구성은 주로 해당 정보로부터 영향을 받는 사람들이 가장 많이 사용하는 언어와 쉬운 용어 등을 적용하는 방법으로 진행되었고, 시각화는 주로 핵심 내용을 아이콘 (icon)이나 일러스트레이션 (illustration) 등을 적용하는 방법으로 진행되었습니다.

저자: 정성훈

원자력발전소는 현재 세계 전력공급의 10%가량을 담당하고 있으며 약 440개의 원자로가 가동중입니다. 또한 55개 이상의 신규원자로가 건설 중에 있습니다.

체르노빌, 후쿠시마 등 사고 이후 원자력발전소들은 전기가 없이도 작동하는 안전기기들을 설계에 포함시키고, 추가적인 규제를 법제화하는 등 안전한 원자력발전소를 만들어 왔습니다. 아직까지는 사람들의 원자력발전소 사고에 대한 공포가 상당하지만요.

원자력발전소를 안전하게 만든다고 해도, 사람들이 원자력발전소 사고를 두려워하면 화력발전과 같은 다른 발전원을 사용하면 될텐데 왜 세계 각국에서는 원자력발전소를 계속 운영하고 건설할까요?

원자력발전소 사고에 의한 위험성보다 화력발전에 의한 지구온난화를 더 위험하다고 판단했기 때문입니다. 최근 지구온난화가 가속화됨에 따라 이산화탄소 배출을 막기 위해 세계 각국에서 노력하고 있습니다. 현재 이산화탄소 배출을 감소시키면서 전기수요를 충족시킬 수 있는 발전원은 원자력이 유일하다고 판단되는 상황입니다.

최근 각광받는 태양광과 같은 신재생에너지는 아직 발전량이 부족하여 긴급하게 이산화탄소 방출량을 감소시키기에는 힘들 수 있다는 의견이 많습니다. 이러한 상황에서 학계에서는 신재생에너지 연구를 지속적으로 진행하면서도, 발등의 불을 끌 수 있는 원자력을 사용하지만 사고 확률을 낮추는 연구를 병행하고 있습니다.

저자: 김태석

2021년 서울물연구원 조사 결과 한강에서 5종의 의약물질이 검출되었으며, 유럽국가에서는 일반적인 의약물질 이외에도 마약류 까지 더하여 약 100여종이 식수원에서 검출된 것으로 나타났다. 이런 물질은 신종오염물질의 일종으로 PPCPs(Pharmaceuticals and Personal Care Products, 의약물질과 개인위생용품)라고 불린다.

우리가 먹는 해열제인 타O레놀 이나, 부O펜을 예로 들어보자. 타O레놀은 아세트아미노펜 성분 그리고 부O펜은 이부프로펜 성분으로 이루어져 있는데, 우리가 열이 날 때 해당 해열제를 복용하면 체내에서 필요한 만큼만 물질을 사용하고 나머지는 그대로 소변으로 빠져나가게 된다. 이들 물질은 이후에 생활 하수와 같이 정화조에 쌓여있다가 하수로 흘러들어 하수처리장에 갈 것이고, 하수처리가 끝나면 강 하류로 방류가 될 것이다.

PPCPs들은 전통적인 하수처리 방법으로는 거의 제거가 되지 않고, 그대로 방류된 이후에 바다로 흘러 들어가게 된다. 물 속에 PPCPs이 둥둥 떠다니게 된다는 말이다. 또, 강 상류 근처의 축산농가에 의해 식수원이 오염되기도 한다. 가축에 사용한 항생제들은 똑같이 분뇨에 포함되어 강 상류로 흘러 들어가게 되고, 우리가 수돗물의 원수로 사용하는 식수원에서도 이러한 항생제들이 PPCPs의 일종으로 검출되는 것이다.

저자: 김학현

'사내 녀석이 그렇게 내향적이어서 어떡하냐' '좀 외향적으로 행동해라' '다른 아이들은 모두 외향적인데 너는 왜 그러냐'

혹시 이런 말을 들어보신 적 있으신가요? MBTI 성격 유형 검사 유행에 따른 몇 가지 긍정적인 점 중 하나는 바로 '내향성'이 설 자리가 생겼다는 것 아닐까 싶습니다. '내향성'이란 부족한 면모가 아니라 타고난 성격적 특징이며 나름의 장단점을 골고루 갖추고 있다는 사실도 널리 알려지게 되었습니다. 아직 '외향성'에 대한 선호가 남아 있는 것은 사실이지만요.

내향적인 사람이 많을까요, 외향적인 사람이 많을까요? 인터넷 창에 검색해보면, 전세계 인구의 1/3 수준이라는 답이 나옵니다. 그런데 이상합니다. 주변을 보면 내향적인 사람이 훨씬 많은 것 같거든요.

인터넷 상에 떠도는 '내향인은 전세계 인구의 1/3'이라는 자료는 MBTI 성격 검사로부터 유래된 것입니다. MBTI 검사의 창시자 중 한 명인 이사벨 마이어스는 1962년 <MBTI 안내서>라는 매뉴얼을 출시하며, 내향적인 사람이 전체 인구의 약 1/3이라는 추정치를 실었습니다. (여기서 전체 인구는 미국 인구를 의미합니다.) 이사벨 마이어스는 당시 11-12학년 남학생 399명을 대상으로 내향성-외향성 조사를 하여 내향적인 남학생의 비율이 26.9%로 나오자 편차 수정을 위해 결과치를 조정하고 '1/3'이라는 추정값을 도출했다고 합니다. 즉 매우 한정된 표본에서 임의로 도출해낸 숫자인 것입니다.

이런 비판을 인식한 마이어스-브릭스 재단은 1998년에 들어 표본을 3,900명으로 확대하여 '내향성-외향성' 조사를 실시했습니다. 그 결과, 표본의 50.7%가 내향적이라는 사실이 보고되었습니다. 3년 뒤 2001년에 1,378명을 대상으로 진행된 후속 연구에서는 내향적인 사람의 비율이 약 57%로 증가하였습니다. 2014년 3,234명을 대상으로 5점 척도 조사를 실시한 American Trends Panel의 연구 결과는 더 놀랍습니다. 응답자의 77%가 '내향성과 외향성의 중간 어딘가에 위치한다'고 대답했기 때문이지요.

저자: 안현진

2021년 8월 IPCC(기후변화에 관한 정부 간 협의체)는 향후 20년 이내에 지구 평균온도가 산업화 이전과 비교해 1.5도 이상 높아질 가능성이 매우 크다고 발표하며 기후변화는 “명백한 인간 행위”의 결과이며 그 부정적 영향이 “되돌릴 수 없는(irreversible)” 정도에 다다르고 있음을 경고하며 변화를 촉구했다. 우리는 코로나와 기후위기 이전의 일상을 그리워하고 있지만, 우리의 그 일상적 행위와 생활방식, 사회체제 등이 지금 우리가 겪고 있는 악몽과 같은 사태를 만든 것이다. 그리고 이처럼 인간 행위가 지구(환경)에 막대한 영향력을 끼친 시대를 최근 ‘인류세(anthropocene)’라는 용어로 부르기 시작했다.

인류세는 1980년대 생물학자 유진 스토머(Eugene Stormer)가 처음 제시했으나, 2000년 노벨상을 수상한 대기 화학자 파울 크뤼천(Paul Crutzen)을 통해 널리 사용되기 시작한 말로 ‘인간이 지층 변화를 가져올 정도로 지구에 큰 영향’을 끼쳐 이제까지의 지질학적 시기였던 홀로세가 끝나고 새로운 지질시대를 시작했다는 의미이다.

인류세의 대표적인 증거로는 인간 인구의 빠른 확산, 행성 지표면의 30~50% 개발, 열대우림 실종, 댐을 통한 물길 변형, 에너지 사용의 기하급수적 성장 등 여러 가지가 거론되고 있지만, 가장 결정적인 증거는 대기 중 탄소 비율의 변화이다. 대기의 구성은 멀리 보자면 인류가 농경을 시작한 12,000년 전 신석기 시대부터 변화하기 시작했지만, 본격적인 변화는 1784년 제임스 와트의 증기기관 발명으로 촉발된 산업혁명 이후로 일어났다. 인류세는 최근 지구 온난화가 가속화되고 산불, 가뭄, 홍수 등 환경재앙이 빈발하는 상황에서 과학계를 넘어 문화와 사회 전반에서도 큰 관심과 논의의 대상이 되고 있다.

저자: 유지희

본래 온보딩은 '배에 탄다'는 뜻으로, HR분야에서 신입 사원이 새로운 직장과 직무에 수월히 적응할 수 있도록 업무에 필요한 지식이나 기술 등을 안내·교육하는 과정을 의미합니다. 최근에 온보딩은 UX분야에서 사용자가 제품으로부터 이탈하지 않도록 돕는 초기 단계를 뜻하는 의미로 사용합니다.

<온라인 게임의 사용자 접근성 향상을 위한 온보딩 과정 UX 개선방안 제안>에 따르면 사용자가 처음 제품을 사용하는 초반의 경험과 상호작용이 사용자 유지에 큰 영향을 미친다고 합니다. 따라서 사용자가 성공적으로 경험을 실행하도록 유도하고 해당 제품에 대한 진익 장벽을 제거하기 위해 온보딩이 필요합니다. 온보딩을 제대로 설계하지 못한다면 결국 사용자는 몰입하지 못하고 불안과 지루함을 느껴서 이탈하게 되는 것입니다.

올해 출시 10주년을 맞이했는데, 게임 순위 1위를 차지하고 있는 리그오브레전드는 온보딩을 잘 설계한 사례입니다.

리그오브레전드는 매우 복잡한 메커니즘을 지닌 게임인데요. 신규 사용자가 복잡한 시스템을 이해할 수 있도록 3단계 튜토리얼을 통해 단계별 학습 과정을 제공합니다. 또한 각 단계를 모두 끝마칠 수 있도록 튜토리얼에 퀘스트와 보상을 제공하여 적절한 동기를 부여합니다. 튜토리얼 진행 후에도 퀘스트 미션이 지속적으로 주어지는 방식의 온보딩 프로세스를 통해 신규 사용자가 진입 장벽을 낮게 느끼도록 합니다. 리그오브레전드의 온보딩이 전세계 최고의 게임 자리를 10년 이상 지킬 수 있었던 이유인 것입니다.

저자: 이대형

사회자본(Social Capital)이란 개념이 있다. 물적자본, 인적자본 등 기존의 자본과 구별되는 개념으로, 개인, 조직, 사회 내 구성원 간 관계를 토대로 형성된 신뢰와 규범, 네트워크를 통해 새로운 가치를 창출할 수 있는 힘을 말한다.

사회자본이 풍부하게 형성된 공동체는 해결하기 어려운 문제를 효율적･효과적으로 해결해낼 수 있으며, 따라서 같은 제도 하에서도 전혀 다른 국가적 결과를 가져오기도 한다. 대표적인 사회자본론자인 로버트 퍼트남(Robert Putnam)은 1970년대 이탈리아에서 나타난 기이한 현상을 두고 고민에 빠졌다. 바로 이탈리아의 지방자치제도 이후를 실증분석한 유명의 저서, 「Making Democracy Work」(1993)이다.

퍼트남은 이탈리아 남북부가 동시에 지방자치제도를 실시했음에도 불구하고, 북부는 경제성장을 빠르게 이룩한 반면 남부 지역은 그렇지 못했음을 발견했다. 그리고 그 이유를 남북부가 가진 서로 다른 시민사회의 전통과 경험에서 찾아낸다.

북부는 본디 몇 개의 공동체적 성질을 가진 공화국들이 수립되어있어 강한 시민참여 전통이 있어온 데 반해, 남부는 하나의 강력한 군주제로 이어져온 바 시민자치에 있어서 내재된 역사와 역량이 달랐던 것이다. 그로 인해, 북부의 사람들은 보다 효율적인 지방자치제도를 실현할 수 있었고, 집합행동의 딜레마를 해결하는 방식에 있어서 남부보다 더 평등하고, 수평적인 네트워크를 통해 대응할 수 있었다. 반면 남부에서는 홉스적인 수직적 권위주의와 통제가 중심이 되어오면서 유연한 대응이 어려웠으며, 이러한 사회적 맥락의 차이로 인해 남북부 간 경제격차가 나타난 것이다.

이후 이어진 여러 실증분석들에서는 사회자본이 한 국가의 경제적 성과를 좌우함은 물론, 공동체의 성장, 사회의 형평성, 빈곤탈출, 사회적 거래비용 감소, 나아가 개인에게 주어지는 사적 편익 등 다양한 긍정적 효과를 가져오는 것으로 밝혀지고 있다.

저자: 천지은

친환경 컴퓨터와 고성능의 컴퓨터, 가격이 같다면 대부분의 사람들은 고성능의 컴퓨터를 원할 것이다. 그런데 학계는 친환경 컴퓨터 연구에 집중하고 있다. 아이러니하게도 저전력이 곧 고성능을 의미하기 때문이다.

우리는 경험상 컴퓨터가 뜨거운 기계라는 것을 알고 있다. 높은 성능을 위해 많은 전기를 사용하는 것은 당연해 보인다. 그런데 고성능을 위한 친환경이라니, 이게 대체 무슨 말인가. 그 이유는 반도체나 메모리가 아닌, 소비전력이 컴퓨터의 성능을 제한하는 시대가 되었기 때문이다.

초창기 컴퓨터의 해결과제는 절대적인 트랜지스터의 개수였다. 반도체를 제작하는 비용이 워낙 비쌌기에, 사람들은 최대한 크기를 줄이려 애썼다. 이윽고 반도체의 밀도가 기하급수적으로 상승하며, 작은 칩에 수억개의 트랜지스터를 담는 것이 더이상 어려운 일이 아니게 되었다.

반도체 공정의 발전은 트랜지스터 개수만 증가시킨 것이 아니었다. 컴퓨터는 주로 한 클럭에 정해진 만큼의 일처리를 하고, 기술의 눈부신 성장은 이 클럭을 수억분에 1초까지 줄여 주었다. 클럭을 2배 줄이면, 성능은 2배 가까이 높아졌다. 하지만 정말로 문제가 된 것은, 정직하게 2배 높아지는 전력이었다.

이제서야, 그동안 존재를 잊고 있었던 전력이 발목을 잡기 시작했다. 친환경, 지속가능성 뿐만 아니라 고성능을 위해 저전력 설계를 하는 능력이 미래의 컴퓨터를 책임질 것이다.

저자: 박재우