제1장 로도스 섬 거상의 불가사의

> 세계 7대 불가사의로 꼽히는 로도스의 거상은 기원전 292년에 만들어지기 시작해 이후 12년간 작업이 계속되었을 것으로 추정된다. 지중해의 로도스 섬 항구 어귀에 세워졌으나 불과 60여 년 뒤인 기원전 227년, 로도스 섬 일대를 강타한 지진으로 무너져버렸다. (무게 중심)
로도스 섬은 기원전 323년 알렉산드로스 대왕이 죽은 후 휘하 장군 출신으로 이집트 왕조를 세운 프톨레마이오스 편에 섰다가 그의 숙적 안티고노스의 아들 데메트리오스와 4만 군사의 공격을 받았는데 그때의 승리가 수호신인 태양신 헬리오스 덕분이라 여겨 헬리오스의 거상을 세워 기념한 것이었다.
https://goo.gl/maps/uQ8Dm5jLTP6Xojvf7

로도스의 거상 · Unnamed Road, Rodos 851 00 그리스

★★★★☆ · 역사적 명소

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제2장 피데나이 경기장 붕괴

> 서기 27년 로마 외곽 마을 피데나이에 콜로세움을 본뜬 새 목조 경기장을 완공했는데 첫 검투사 경기가 열리던 날, 무려 5만 명이 경기장으로 몰려들어 관중석이 무너지면서 최대 2만 명이 목숨을 잃었다. 지금까지도 이 사건은 역사상 최악의 경기장 참사로 남아 있다. (부실 공사)
검투사 경기를 별로 좋아하지 않아 금지령을 내리기도 했던 티베리우스 황제가 말년에 카프리 섬으로 가버리자 로마인들은 잃어버린 20년을 보상받으려는 듯 그들이 가장 선호하는 여가 활동인 검투사 경기 관전을 위해 피데나이에 쿨로세움을 본뜬 새 목조 경기장을 지은 것이었다.
https://goo.gl/maps/iikqCCq4Np8yhAM98

Fidenae · 00138 로마 이탈리아

00138 로마 이탈리아

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제3장 피사의 기울어진 탑

> 1173년 이탈리아 피사에 건축되기 시작한 종탑이 한 쪽으로 기울자 건축가들은 건물의 수평과 좌우 대칭을 포기한 채 불균형하게 설계를 바꿨는데(착시효과) 이번엔 반대쪽으로 기울기 시작했다(1272년). 14세기에 이르러 중대한 결함이 있음을 확인했지만 공사를 강행하여 1370년 애초 설계대로 8층 높이까지 도달했고 3도가량 기운 상태여서 '기운 탑'(사탑)이라는 별명이 생겼다. (불안정한 토양과 부적절한 기초)
르네상스가 꽃 피우기 몇 세기 전이었던 당시에는 피사, 피렌체, 베네치아 같은 도시들이 웅장한 종교 건축을 통해 힘을 과시했는데 1100년대 중반 피사에는 종교 건축물 세 개가 한꺼번에 지어졌고 모두 새하얀 대리석으로 겉면을 덮었다. 가장 규모가 큰 건축물이 성당이었고, 그 옆에 세례당과 오늘날 피사의 사탑이라 부르는 종탑이 배치됐다.
https://goo.gl/maps/f3S27vBX2XrpWWF49

피사의 사탑 · Piazza del Duomo, 56126 Pisa PI, 이탈리아

★★★★★ · 역사적 장소

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제4장 자꾸만 무너지는 보베 성당

> 1225년 프랑스 파리에서 북쪽으로 56km 떨어진 부유한 소도시 보베에서 낡은 성당을 허물고 당시 막강했던 귀족들의 힘을 반영해 파리 대성당을 능가하는 가장 높은 성당을 짓기로 결정된 후 우여곡절 끝에 1569년 첨탑 높이 153미터로 완공되어 세계에서 가장 높은 건축물이 되었다. 하지만 불과 4년 뒤인 1573년 첨탑과 종탑이 무너져 내렸고 자금난으로 현재까지 미완의 상태로 남아 있다. (얇은 플라잉 버트레스)
건축가들에게 성가대석 천장을 그 어떤 성당보다 높은 48미터 높이로 만들라는 지침이 내려져 왔성했지만 1284년 일부가 무너져 내려 임시 방편으로 기둥을 더 세워두기도 했다. 이후 백년전쟁으로 공사가 중단되었다가 1548년 완공되었으나 신도석을 마무리하는 대신 거대한 첨탑을 세우기로 결정되었던 것이다.
https://goo.gl/maps/XSvrZJWB8QEjGdn19

La Cathédrale Saint-Pierre · Rue Saint-Pierre, 60000 Beauvais, 프랑스

★★★★★ · 대성당

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제5장 테이 브리지 참사

> 스코틀랜드에서 주요 도시 중 하나였던 던디와 수도 에든버러를 연결하는 철교를 테이 강에 건설하고자 1871년 작업이 시작되었다. 당시 세계 최장 교량이었던 테이 브리지는 스코틀랜드 공학의 경이로 부상했으나 1879년 12월 28일 저녁, 허리케인급 강풍이 길이 76미터에 달하는 다리를 휩쓸고 지나가면서 당시 에든버러발 열차와 함께 중앙부 전체가 강물에 빠져버렸다. (강풍에 취약한 설계, 금속피로)
스코틀랜드는 19세기 제철, 섬유, 조선 산업의 중심지로 영국 산업의 동력원이었기에 철도회사들은 경쟁적으로 스코틀랜드의 각 도시와 여타 도시들을 연결하는 사업에 뛰어들었다. 공학 분야에 대한 자부심이 한껏 고조돼 있던 상황에서 던디와 수도 에든버러를 연결할 수 있도록 테이 강에 철교를 건설하자는 결정이 내려진 것이다.
https://goo.gl/maps/83VbBw7QPq6UEZVA6

Tay Road Bridge · 영국 뉴포트

영국 뉴포트

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제6장 침몰하지 않는 배, 타이타닉 호

> 1912년 4월 10일 당시 세계에서 가장 크고 유명한 배였던 영국 여객선 타이타닉 호는 대서양을 가로지르는 첫 항해에 나섰다. 항해를 시작한 지 나흘째 되던 4월 14일 오후 11시 40분, 21노트로 캐나다 뉴펀들랜드 남동쪽 640km 해역을 지나고 있을 때 400미터 전방의 빙하를 발견했으나 충돌을 피하지 못했고 2시 20분, 두 동강이 나면서 가라앉았다. (격벽 차단 미완, 불법행위)
당시 선박에는 레이더, 인터넷 연결망, 위성항법장치 등 오늘날 충돌의 위험을 막기 위해 필수적으로 갖추는 기술 장비가 전혀 없었다. 타이타닉호는 열여섯 개 수밀구획 중 네 개 구역까지 물에 잠겨도 버틸 수 있도록 설계됐는데, 각 격벽이 꼭대기까지 제대로 닫히지 않아 물이 넘쳐 여섯 개 구역에 물이 차올랐고 인근 항구에 닿기까지 버티지 못한채 침몰했다. 또한 일등석 객실의 전망을 해친다는 이유로 구명정 수를 줄였는데 요즘 기준으로 보면 명백한 불법행위였다.
https://goo.gl/maps/9bv8sTrk9HxwgpLs8

뉴펀들랜드 래브라도 · 캐나다

캐나다

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제7장 보스턴 당밀 홍수

> 1919년 1월 보스턴 인근 산업지구 노스엔드에 있던 15미터 높이의 당밀(사탕수수로 설탕을 만들 때 나오는 부산물인 자당을 함유한 시럽) 탱크가 폭발하여 당밀이 시속 56킬로미터의 속도로 홍수처럼 도시를 뒤덮어 21명이 숨지고150명이 다쳤다.(탱크의 구조적 결함, 따뜻한 날씨)
(삼각무역)식민지 시대 카리브해 여러 섬에서 생상되던 당밀은 배에 실려 보스턴으로 운송됐고 럼주를 만드는 데 쓰였다. 럼주의 일부는 서아프리카로 수출됐고, 그 돈으로 다시 노예를 사들여 카리브해로 보냈는데 1919년은 노예제도가 폐지된 후라 보스턴의 산업단지는 당밀을 럼주 대신 산업용 알코올 원료로 사용하기 위해 보관 중이었다.
https://goo.gl/maps/HHxjLH6DC57GPumD8

노스 엔드 · 미국 매사추세츠 보스턴

미국 매사추세츠 보스턴

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제8장 힌덴부르크 참사

>1936년 독일은 힌덴부르크 호 운항을 시작했고 독일과 뉴저지 주 레이크허스트 해군 항공 기지 사이를 운항했다. 대서양을 20회 정도 왕복 운항한 뒤였던 1937년 5월 4일, 독일 프랑크푸르트에서 이륙하여 이틀 뒤 뉴욕 상공을 지나 뉴저지의 착류 지점에 도달했다. 지상 60미터 상공에서 계류삭을 내리라는 명령이 떨어졌는데 그 순간 꼭대기 부분에서 불꽃이 일었고 곧 거대한 폭발로 추락했다. (수소 가스, 정전기)
1895년 최초의 비행선을 설계한 페르디난트 폰 체펠린 독일 백작의 이름을 따서 여객 비행선을 체펠린이라고도 불렀는데 제1차 세계대전 당시 폭격용으로 투입되기도 했다. 1933년 아돌프 히틀러의 나치당이 독일 정권을 잡았을 때 체펠린은 국가적 자부심과 기술력의 상징으로 자리 잡았다.
https://goo.gl/maps/5u48CfVEzNM2GB498

Hindenburg Crash Site · 2650 County Route 547, LAKEHURST NAEC, Lakehurst, NJ 08733 미국

★★★★☆ · 역사적 명소

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제9강 타코마 해협 현수교

> 1940년 미국 워싱턴 주 타코마 해협의 현수교는 그 해 7월 개통되고 며칠 지나지 않아 다리 상판이 약한 바람에도 위아래로 출렁이기 시작했다. 같은 해 11월 7일 오전 7시가 조금 넘은 시간에 워싱턴 주 도로당국 의장이 강한 바람 소리에 놀라 타코마 현수교에 도착했고 오전 10시 정각에 모든 차량의 통행을 금지했다. 그 후 30분 만에 지지용 케이블이 끊어지고 상판이 부러지며 완전히 붕괴했다. (길고 좁은 구조, 바람에 의한 상하 운동)
타코마 현수교 건설을 총괄한 공학자는 흉물스럽다고 생각한 보강 트러스를 생략하고 다리를 더 좁고 가볍게 만들기 위해 원래의 계획을 수정했고 그러면 비용을 절약하면서도 다리의 강도를 유지할 수 있으리라 믿었다. 다리가 상판이 흔들릴 때마다 그 위를 지나는 차들이 보였다 안 보이는 현상이 반복되어 타코마 현수교에는 '껑충껑충 거티(Galloping Gertie)'란 별명이 붙었다.
https://goo.gl/maps/pkdsfDbDvUgfFEJX6

Tacoma Narrows Bridge · Tacoma Narrows Bridge, Washington 98335 미국

★★★★☆ · 다리

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제10장 멈춰버린 셔먼 탱크

> 1944년 6월 6일 사상 최대 규모의 해상 수송 상륙작전이 프랑스 노르망디 해변에서 펼쳐졌다. 연합군 선발대는 독일군의 해안 방어망을 무력화시키고 내륙으로 진군할 계획이었으므로 막강한 셔먼 탱크를 애타게 기다렸다. 하지만 탱크 상당수가 프랑스 북부 지역의 부드러운 진흙 땅에 바퀴가 빠져 단 1킬로미터도 전진하지 못했다. (전투 환경에 대한 부정확한 정보)
미국, 영국군, 캐나군으로 구성된 연합군이 프랑스 노르망디에 상륙해 독일의 해안 방어망을 무력화시키고 유럽 본토에 발판을 확보한 그 날을 D-day라고 부른다. 독일군의 티커 탱크와 판터 탱크는 단단한 땅에서는 셔먼 탱크보다 느리고 무거웠지만, 철갑이 더 두껍고 바퀴 트랙의 폭이 넓어 북부 유럽의 토양에서 유리했다.
https://goo.gl/maps/wVM1TRKHqTMUqRNr8

노르망디 상륙 작전 박물관 · La Madeleine, 50480 Sainte-Marie-du-Mont, 프랑스

★★★★★ · 박물관

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제11장 스프루스 구스의 비행

> 2차 대전에 참전한 후 미 의회는 병력과 중장비 수송을 위해 물에서 이착륙을 할 수 있는 '비행정'을 만드는 방안을 검토했다. 1942년 10월 휴즈 항공사에 제작을 의뢰했고 억만장자 하워드 휴즈는 비행정 규모를 당초 계획의 두 배로 키웠다. 하지만 2차 대전이 끝날 때까지 완성되지 않았고 1947년 11월 2일 캘리포니아 주 롱비치 항구 주변에서 단 한 번의 시험 비행을 한 이후 첨단 격납고를 한 번도 벗어나지 못했다. (탑재 중량, 양력)
1941년 미국은 2차 대전에 뛰어들면서 많은 병력과 중장비를 대서양 건너로 실어 날라야 했는데 선박은 독일 잠수함 U-보트의 먹잇감이 되곤 했으므로 의회는 대안으로 물에서 이착륙을 할 수 있는 '비행정'을 만드는 방안을 검토했다. 금속 공급이 부족해 자작나무 합판을 이용해 만들어 '스프루스 구스'란 별명이 붙은 H-4 허큘리스의 날개 폭은 97미터로 지금까지 가장 긴 날개라는 기록을 보유하고 있다.
https://goo.gl/maps/heMdUjVsTkqTNqAE9

롱비치 · 미국 캘리포니아

미국 캘리포니아

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제12장 누더기 고층 빌딩

> 보스턴의 60층짜리 건물 존 핸콕 타워는 1976년 완공과 동시에 보스턴에서 가장 높은 빌딩이 되었지만 아직 짓고 있던 1973년 부터 창문이 떨어지더니 1만 344개 중 65개가 헐거워져 땅으로 추락했고 이 자리를 임시로 합판으로 메웠다. 또 강풍이 불 때는 타워가 회전하듯 흔들려 꼭대기 층 사람들은 멀미약을 먹기도 했다. (기온 변화, 강풍)
각 창문은 두 장의 판유리로 되어 있었는데 기온 변화에 적응할 숨구멍없이 밀봉되었기 때문에 스페이서와 맞닿은 유리 조각들이 하나둘 떨어져 나오다 결국 유리창의 추락으로 이어졌다. 또 보스턴은 미국에서 가장 바람이 센 도시였기에 꼭대기 층은 멀미가 날 정도였는데 흔들림을 줄여주는 동조질량댐퍼를 설치한 이후 타워는 안정을 찾았다.
https://goo.gl/maps/fzFVVT9pbqAGGZ4g8

존 핸콕 타워 · 120 St James Ave, Boston, MA 02116 미국

건축물

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제13장 접착 불량 레이디얼 타이어

> 1971년 후반 뒤늦게 생산되기 시작한 파이어스톤 500 레이디얼 타이어는 플라이의 고무 부분과 구리도금 강선 부분을 밀착시키는 접착제 불량으로 타이어 내부와 외부가 분리되는 현상을 초래해 수많은 교통사고의 원인이 되었다. (설비 변경, 품질 저하, 직원 미숙)
1970년대 초 자동차 업계에 레이디얼 타이어가 등장한 후 많은 운전자가 레이디얼 타이어의 향상된 안전성과 연비, 줄어든 떨림 현상, 늘어난 트레드 수명에 매료됐다. 후발 주자인 파이어스톤 타이어 컴퍼니는 기존 바이어스 플라이 타이어용 설비를 일부 개조해 레이디얼 타이어 생산에 뛰어들었고 수많은 사고 보고서에도 불구하고 타이어 생산을 강행하다 1978년 미 하원이 대량 리콜을 요구하면서 곪은 자리가 터지게 되었다.
https://goo.gl/maps/BUBrm1L6gd53Asmc9

Firestone Complete Auto Care · 300 Squire Rd, Revere, MA 02151 미국

★★★☆☆ · 자동차 정비소

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제14장 아차, 호수가 사라졌네

> 1980년 11월 20일 정유회사 텍사코가 루이지애나 주 페뇌르 호수에서 원유 매장 여부를 파악하기 위해 수심이 얕은 곳에서 시추를 했는데 지름 35센티미터 드릴이 374미터 지점에 박혀버렸다. 이후 500만 달러짜리 굴착장비와 함께 배와 부두, 아열대 나무 등이 거대한 소용돌이 안으로 빨려들어갔고 132억 리터나 되는 호수의 물은 몇 시간 만에 완전히 빠져버렸다. (삼각측량 오류)
석유와 소금 등 지하자원이 풍부한 루이지애나 주에서 텍사코 공학자들은 삼각측량을 통해 시추지점을 정하면서 잘못된 데이터를 사용해 목표로 했던 곳에서 122미터 벗어난 지점을 뚫었다. 그 결과 소금기둥들이 지탱하고 있던 호수 밑의 암염갱(소금광산)이 녹아 무너지며 공기가 분출해 잠시 120미터짜리 간헐천이 만들어졌다가 사라졌다. 이후 인접한 운하에서 물이 밀려들어올 때 멕시코만의 바닷물을 끌고 들어와 페뇌르 호수를 해수 호수로 만들어놓았다.
https://goo.gl/maps/qvJqiUcBUsgNoziu7

Lake Peigneur · 미국 루이지애나

★★★★★ · 호수

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제15장 싱클레어 C5

> 1985년 1월 영국의 클라이브 싱클레어 경은 도시 주행에 최적화된 1인승 전기자동차 싱클레어 C5를 개발해 시장해 내놓았지만 눈길과 빙판에 미끄러지고 최고 속도는 시속 25킬로미터에 언덕을 오를 때는 하나 뿐인 기어에 페달을 밟아야 했다. 지붕도 없고 차체도 낮아 앞차의 배기구에 얼굴을 들이미는 꼴이 되곤 했다. 그해 8월 생산이 중단됐고, 싱클레어비히클은 페업했다. (편의성, 안락함 부족)
클라이브 싱클레어 경은 영국 사람은 모르는 사람이 없을 정도로 발명가, 사업가, 선구자 그리고 천재라는 수식어가 붙은 유명인사였다. 초창기 휴대용 전자계산기와 가정용 컴퓨터 중 일부 제품이 그의 손에서 탄생했다. 하지만 회전반경이 너무 크고 후진 기어와 지붕도 없는데다 배터리 문제에서도 드러나듯 C5에서는 그 천재적 감각을 잃은 듯 보였다.
https://goo.gl/maps/7jR4ysjpAMsuEs1t9

Sinclair Research | An Altasciences Company · 562 MO-DD, Auxvasse, MO 65231 미국

★★★★☆ · 연구실

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제16장 엑슨발데스 호 기름 유출

> 1989년 3월 23일 길이 300미터 엑슨발데스 호는 남부 알래스카 발데스 항구를 떠나 캘리포니아 롱비치로 가는 항해 중 출항 세 시간 만인 자정 무렵 암초를 만나 좌초하면서 4,100만 리터의 석유가 유출되어 연안의 태평양 바다로 흘러나갔다. 이 사고로 수많은 물고기, 바닷새 25만 마리, 해달 2,800마리, 바다표범 300마리, 흰머리독수리 247마리, 범고래 22마리 등이 희생됐다. (음주? 숙련도?)
알래스카 원유는 발데스 항구에서 거대한 유조선에 실려 세계 각지의 정유시설로 운반되곤 했다. 엑슨발데스호가 비좁은 수로를 안전하게 빠져나온 후 선장은 예정된 항로에 떠 있는 빙하를 발견하고 새로운 항로로 방향을 틀었고 3등 항해사에게 키를 넘기면서 특정 지점에 이르는 즉시 원래의 항로로 복귀하라고 지시했다. 하지만 이 지시는 이행되지 않았고 안전한 항로를 벗어난 채 계속 항해하던 중 자정 무렵 암초와 충돌했다.
https://goo.gl/maps/ZRDxqUsVq5hajArC6

프린스 윌리엄 사운드 · 미국 알래스카

★★★★★ · 만/포구

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제17장 파리 공항 붕괴

> 세계적으로 저명한 건축가 폴 앙드뢰는 공항 경영진의 주문에 따라 2003년 파리 외곽의 샤를 드골 공항에 미래주의적 디자인이 돋보이는 터미널 2E를 탄생시켜 다른 터미널들과 튜브 형태 통로로 연결시켰다. 하지만 2004년 3월 23월 첨단 기술을 활용해 휘어 만든 거대한 콘크리트 판이 터미널 바닥으로 떨어져 네 명이 숨졌다. 그나마 비교적 한산한 일요일 오전 7시였기에 사상자가 적었던 건 불행 중 다행이었다. (유리판과 내부 콘크리트를 이어주던 금속의 급격한 온도 변화에 따른 수축과 팽창 반복)
프랑스 정부는 즉시 터미널을 폐쇄하고 정밀 조사에 착수했다. 이후 거의 4년 동안 이 터미널을 사용할 수 없었다. 보수 작업에 1억 유로가 들었고, 콘크리트와 유리로 된 둥근 천장은 전통적인 강철과 유리 구조물로 바뀌었다.
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파리 샤를 드 골 공항 on Google

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제18장 칠레 광산에 매몰된 광부들

> 2010년 8월 5일 오후 2시 칠레 코피아포 인근의 산호세 광산 일부가 붕괴하면서 광부 서른세 명이 지하 700미터 지점에 고립됐다. 숨 막히는 먼지로 가득한 터널을 헤치고 무거운 철문과 환풍구, 비상식량과 물이 있는 대피소까지 겨우 이동했지만 바깥 세상에 자신들의 생존을 알릴 방법이 없었다. 붕괴 17일 뒤인 8월 22일 구멍으로 내려보냈던 장비를 회수했더니 "우리 서른 세 명은 모두 대피소에 있다"고 적인 메모가 붙어 있었다. 이들은 붕괴 69일 만에 극적으로 구조되었다. (칠레 대지진 여파)
산호세 광산은 1889년부터 구리와 금을 캐던 곳으로 오랜 역사만큼 곡괭이와 삽부터 폭약과 컨베이어벨트까지 다양한 채굴 기법이 적용됐다. 위험하다는 판단이 들거나 이 이상 좋은 품질의 광석을 기대하기 어려우면 해당 갱도를 버리고 새로운 채굴 갱도를 더 깊이 파는데 지지대를 충분히 구축해놓지 않을 경우 갱도가 무너져 광부들을 고립시킨다. 또는 암석층 자체가 불안정하기도 하며 더욱이 칠레는 매우 활발히 활동하는 지진대에 놓여 있어 일련의 소규모 지진이 이어지면 순식간에 붕괴 사고를 부른다.
https://goo.gl/maps/8ZjzTazSkWcwoHq67

코피아포 · Copiapo, 아타카마 칠레

Copiapo, 아타카마 칠레

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제19장 바람 빠진 메트로돔

> 2010년 미국 프로미식축구팀 미네소타 바이킹스의 홈구장인 허버트 H. 험프리 메트로돔이 43센티미터의 폭설에 내려앉았다. 경기장 관리원들이 지붕에 호스로 뜨거운 물을 뿌려가며 제설 작업을 했지만 눈은 계속 쌓였고 결국 지붕이 무너졌다. 당시는 트러스(지지대)없이 내부 기압을 유지하는 방식으로 풍선같은 돔이 경기장을 덮고 있었는데 2010년 12월 주말, 습기를 머금어 무거워진 눈이 지붕에 들러붙어 평소보다 훨씬 큰 힘으로 지붕을 내리눌렀고 천이 찢어져 그 틈새로 공기가 빠져나가면서 내부 기압이 급격이 떨어졌다. (물웅덩이 현상)
1970년대 초만 해도 풍선 같은 경기장의 개발은 무척 혁신적인 발상이었다. 하지만 지붕을 받쳐주는 내부 기압을 유지하기 위해 항상 환풍기를 가동해야 했는데 한 달에 무려 6만 달러를 지출하기도 했다. 또 단열재가 들어간 전통적인 건물에 비해 열 손실이 너무 커 난방비로도 적지 않은 비용이 들었다.
https://goo.gl/maps/7CseZcpjuDxafQE2A

미니애폴리스 · 미국 미네소타

미국 미네소타

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제20장 악명 높은 '프라이스크레이퍼'

> '파인트 글래스(맥주잔)'란 별명을 가진 런던 금융가의 펜처치 스트리트 20번지 유리 건물은 2013년 여름 즈음 주변 상점과 식당 주인들이 강력하게 반사되는 빛을 인식하기 시작했다. 광선은 상점 앞에 깔려 있는 매트를 태우고 바닥 타일에 균열을 일으키고 차량의 계기판과 페인트를 녹였다. 이 고층건물은 마천루를 뜻하는 스카이스크레이퍼에 굽는다는 뜻의 프라이를 합성한 '프라이스크레이퍼'란 별명이 붙었다. (오목한 유리 외벽)
1980년대 들어 오래된 교회와 건물들을 가리게 되는 경우 건축을 허용하지 않던 규제가 풀린 이후 영국 런던에도 고층 건물 시대가 도래했다. 이 무렵 현대 건축가들은 더 재미있고 독창적인 구조를 만들어 내기 위해 건물에 곡선과 비대칭 요소를 가미했고 이렇게 지어진 런던의 빌딩에는 '오이 피클', '유리조각', '치즈 분쇄기', '감자칩', 햄깡통' 같은 별명이 붙었다.
https://goo.gl/maps/pADNHXaaRxLBUaCB6

20 펜처치 스트리트 · 20 Fenchurch St, London EC3M 8AF 영국

★★★★★ · 관광 명소

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- 도서 「너무 무서워서 잠 못 드는 공학이야기」(션 코널리)에서

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BC 3500년 경 - 수메르인이 최초로 바퀴를 발명함
BC 3000년 경 - 최초로 청동을 만들어 사용함
BC 2000년 경 - 소아시아의 히타이트인들이 철을 최초로 제련함(BC 10세기경 부터 철기시대)
BC 7세기 - 화폐 사용 시작
BC 6~7세기 - 그리스 자연철학이 이오니아의 멜레토스에서 시작됨
BC 6세기 - 피타고라스(BC 582~497)가 피타고라스의 정리를 최초로 증명함
BC 5세기 - 데모크리토스(BC 460~370)가 고대 원자론을 확립함
BC 5세기 - 히포크라테스(BC 460~377)가 체액설을 기본으로 의학체계를 세움
BC 4세기 - 아리스토텔레스(BC 384~322)가 고대 그리스의 자연철학을 완성함
BC 4세기 - 유클리드(BC 300)가 눈금 없는 자와 컴퍼스만으로 당시까지의 수학적 지식을 기하학 『원론』에 체계적으로 정리함
BC 3세기 - 아르키메데스가 부력의 원리를 발견함

105 : 중국 후한의 채륜이 종이를 발명하였고 4세기 경 제지술이 우리나라에 전해짐
2세기 - 프톨레마이오스(85~165)가 아리스토텔레스의 이론과 자신의 관측 결과가 일치하는 방법을 찾아 체계화한 책 『알마게스트』를 저술함
5세기 - 북인도 수학자들이 무(無)의 개념인 숫자 0을 발견하였고 현대인들이 사용하는 수 체계의 기초를 세움
706~751 : 현존하는 세계에서 가장 오래된 목판 인쇄물인 무구정광 대다라니경이 제작됨
11세기 - 중국인들이 최초로 자석을 나침반으로 사용함
14~15세기 - 연금술의 전성시대. 헬레니즘 시대(BC 330~30)에 아리스토텔레스의 4원소설을 이론적 배경으로 하여 시작되었고 미신적 경향으로 추방되면서 이집트, 시리아, 페르시아 등지를 거쳐 아랍으로 전파되었다. 아랍에서 자비르(721~815) 등에 의해 발전되었고 12세기에 아랍의 과학 서적들이 대거 라틴어로 번역되어 유럽으로 전파되면서 연금술도 전해졌다.
1377 : 현존하는 세계에서 가장 오래된 금속활자본인 직지심체요절이 인쇄됨
1455 : 독일의 요하네스 구텐베르크가 서양 최초로 금속활자를 만듦
1492 : 콜럼부스의 신대륙 발견은 서양의 역사가 지중해 중심에서 대서양 중심으로 바뀌는 전환점이 됨
1543 : 코페르니쿠스가 죽기 직전 지동설을 담은 『천구들의 회전에 관하여』를 출판함(과학 혁명의 시작)
1543 : 베살리우스가 당시 천하게 여기던 해부를 직접하면서 인체 해부에 관한 잘못된 지식이 포함된 갈레노스(130~201) 이론의 문제점을 지적하고 새롭게 발견한 지식들을 모아 『인체 해부에 대하여』를 출판함. 근대 해부학의 시조.
1582 : 교황 그레고리우스 13세가 오늘날 우리가 사용하고 있는 그레고리력을 제정함
1590 : 암스테르담의 렌즈 연마공 얀센에 의해 현미경이 발명됨. 영국의 훅이 처음으로 생물체를 관찰하여 식물의 세포벽을 발견함
1593 : 갈릴레이가 온도에 따른 기체의 부피 변화를 이용하여 최초의 온도계를 만듦
1600 : 런던의 유명한 의사였던 길버트가 자석을 연구하여 지구 전체가 하나의 거대한 자석임을 밝히고 나침반의 자침이 남북을 향하는 이유를 이론적으로 설명함
1609 : 케플러가 자신의 저서 『신천문학』을 통해 행성 운동의 제1,2법칙을 발표함. 1619년에는 『우주의 신비』에서 제3법칙을 발표함.
1610 : 네덜라드의 안경사들이 1609년에 망원경을 만들었다는 이야기를 듣고, 갈릴레이는 렌즈를 직접 연마하여 천체망원경을 만들어 하늘을 관찰함
1628 : 영국인 의사 하비가 많은 해부 실험을 통해 혈액이 순환됨을 증명하고 혈액순환 모델을 제시함
1632 : 갈릴레이가 『프톨레마이오스와 코페르니쿠스의 2대 체제에 관한 대화』를 통해 지동설을 주장함
1637 : 베이컨은 실험과 관찰을 중요시한 귀납적 방법론을, 데카르트는 『방법서설』에서 이성을 중요시하고 수학적, 기하학적 지식을 강조하여 기계론적 자연관이 세워짐
1643 : 토리첼리가 수은 기둥을 이용하여 최초로 대기압의 존재를 확인했고 역시 처음으로 인공적인 진공을 만듦
1653 : 파스칼이 밀폐된 유체에 가해진 압력과 관련하여 파스칼의 원리를 발표함
1665 : 영국의 훅이 나무 껍질인 코르크를 관찰하여 작은 방들을 발견했고 이를 수도원의 작은 독방과 비슷하다하여 세포(cell)라고 부름
1669 : 뉴턴이 미적분에 대한 최초의 논문 『무한급수의 방정식에 의한 해석』을 발표함
1687 : 뉴턴이 주변 과학자들의 요청으로 『프린키피아(자연철학의 수학적 원리)』를 출간함으로써 고전 역학이 완성됨(과학 혁명의 완성)
1712 : 뉴커먼이 실용적인 증기기관을 고안하여 광산 안으로 스며든 물을 퍼올리는데 씀
1735 : 스웨덴의 박물학자인 린네가 『자연계』 초판을 시작으로 20여 년간 꾸준히 개정하여 생물 분류 체계를 확립함
1735 : 영국의 존 와이어트가 최초로 인간의 손이 가지 않고 순수하게 기계를 사용하여 실을 뽑을 수 있는 방적기를 개발함. 1768년에는 응용력이 뛰어났던 아크라이트가 수력방적기를 개발하고 공장을 세워 방적에서 직조까지를 한꺼번에 처리함
1780 : 이탈리아의 물리학자 갈바니가 마찰이나 번개에 의한 것과는 다른 동물 전기 발생에 성공하여 전지 발명의 중요한 계기가 됨
1783 : 몽골피에 형제가 뜨거운 공기를 넣은 기구를 타고 하늘을 나는 비행에 처음으로 성공함
1785 : 프랑스의 물리학자 쿨롱이 뉴턴의 과학적 방법을 적용하여 전하를 띤 물체들 사이에 작용하는 전기력을 쿨롱의 법칙으로 표현함
1789 : 라부아지에가 산소를 이용한 연소 이론, 정확한 측량으로 발견한 질량보존의 법칙, 근대적 원소 개념, 합리적인 물질 명명법 등을 『화학원론』에 담아 출간함으로 화학혁명을 이룸
1796 : 제너가 우두의 고름을 접종하여 천연두를 예방하는 종두법(Vaccination)을 시행하면서 근대적이고 안전한 예방 접종이 시작됨
1800 : 볼타는 갈바니의 동물 전기 실험에서 전기 발생 원인이 서로 다른 종류의 금속에 있다고 보고 도체를 짝지어 전지를 발명함
1803 : 트레비식이 철도용 증기기관차의 운행에 성공한 후 철도건설 붐이 일어 육상 운송수단의 혁명을 일으킴
1806 : 영국의 데이비가 탄소 전극을 이용한 전등을 발명하여 파리 콩코르드 광장의 가로등으로 설치함
1808 : 돌턴이 『화학철학의 신세계』를 통해 원자설을 제시함
1808 : 게이뤼삭이 기체반응의 법칙을 발표함
1811 : 아보가드로가 분자의 정의를 확정하고 아보가드로의 가설을 제시하여 원자설과 기체반응의 법칙의 모순을 해결함
1828 : 독일의 화학자 뵐러가 무기화합물인 시안산암모늄에서 유기화합물인 요소를 생성하여 '생기론'이 옳지 않음을 증명함으로 유기화학 분야의 새 장을 염
1829 : 유클리드의 '평행선 공준'을 나머지 9개의 공리와 공준만으로 증명할 수 없음을 깨닫고 가우스, 로바체프스키, 볼리아이가 모두 독립적으로 비유클리드 기하학을 세움. 러시아의 로바체프스키가 이와 관련한 논문을 최초로 발표함
1830 : 라이엘은 광범위한 관찰을 토대로 오랜 기간에 걸친 지질 변화를 주장하고 『지질학의 원리』를 통해 지층의 생성 원리를 정립하여 다윈의 진화론에 영향을 줌. 지질학의 황금기(1780~1840).
1831 : 패러데이가 발견한 전자기 유도현상이 패러데이의 법칙으로 정리됨
1837 : 미국의 모스가 모스 부호를 창안하고 전신기의 통신방법을 개선하여 실용화 함
1839 : 프랑스의 니에프스가 1827년 최초의 사진을 남긴 이후 동업하던 다게르가 노광, 현상, 정착에 이르는 현대 사진술의 기초를 마련하여(다게레오타입) 최초의 실용적인 사진술로 인정받음
1842 : 독일의 마이어, 헬름홀츠, 영국의 줄이 각각 독립적으로 에너지 보존법칙을 발견함
1846 : 외과의사인 워렌이 보스턴 종합병원에서 에테르 마취법을 사용한 시험 수술을 성공적으로 마치고 이후 방부법, 무균법을 도입하며 현대적 외과술로 발전함
1848 : 켈빈이 카르노의 열기관을 통해 절대온도를 정의함
1850 : 영국과 프랑스 사이의 도버해협을 통과하는 최초의 해저 전신케이블이 완공되었고 1866년에는 대서양 횡단 해저 전신케이블이 개통됨
1855 : 철도건설 붐과 함께 철강 수요가 폭증하던 시대 상황과 크림전쟁 중 강력한 포신을 만들기 위한 야금술에 몰두한 결과 베세머가 생산성이 높고 가공이 쉬운 제강법을 개발함
1859 : 영국의 다윈이 비글호에 승선하여 5년 동안 남아메리카, 태평양, 동인도제도 등지를 조사한 후 돌아와 『비글호 항해기』(1839)를 출간했고, 이 때의 경험과 자신의 지식을 바탕으로 생물 진화에 대한 생각을 『종의 기원』으로 정리하여 발표함
1859 : 호주의 해리슨이 증기원동기로 가동되는 냉동기를 맥주공장에 설치하여 세계 최초로 냉동기를 실용화함
1860 : 벨기에 발명가인 르누아르가 외연기관인 증기기관을 본떠 조명용 가스를 연료로 사용하며 세계 최초의 내연기관(2행정 복동식)을 만듦
1864 : 맥스웰이 자신이 만든 전자기 방정식들을 『전자기장의 동역학 이론 』에 처음으로 선보이며 전자기파의 존재를 이론적으로 밝힘
1865 : 오스트리아의 수도사였던 멘델이 8년간의 완두콩 교배실험 결과를 학회에 발표하고 다음 해에는 『식물 잡종에 관한 연구』(1866)라는 논문으로 출간했는데 이후 멘델의 유전법칙으로 불리움
1865 : 클라우지우스가 엔트로피 개념을 정립하였고 볼츠만이 이를 수학적 확률로 정의해 줌으로써 엔트로피는 모든 물리적 상태에 적용 가능한 개념이 됨
1866 : 스웨덴의 발명가이자 화학자인 노벨이 작은 충격으로 쉽게 폭발하는 니트로글리세린이 우연히 흡수된 모래(규조토)는 뇌관을 연결해 불을 붙이지 않으면 폭발이 일어나지 않음을 발견하여 다이너마이트를 발명함
1867 : 프랑스의 정원사인 모니에르가 최초의 콘크리트인 철 그물로 보강한 콘크리트로 화분이나 둥근 통을 제작함
1869 : 러시아 과학자 멘델레예프가 당시까지 알려진 63가지 원소들을 원자량 순으로 배열하여 합리적인 주기율표를 만들고 발견되지 않은 원소의 존재까지 예측함
1876 : 최초의 전화기는 라이스가 발명(1861)했으나 미국의 벨이 실용적인 전화기를 만들어 미국 독립 100주년 만국박람회에 출품함
1878 : 프랑스의 파스퇴르가 포도주 발효의 원인이 세균임을 밝힌(1857) 이후 프랑스의 포도주 산업에 큰 도움이 된 저온살균법을 개발함(1865). 또한 질병에 관한 연구에서 질병의 원인도 세균임을 밝혀(1878) 미생물학을 탄생시킴
1882 : 에디슨이 다량의 전기를 만들기 위해 화력발전소를 세우면서 대형 발전기가 처음 등장함
1883 : 다임러 등이 기화기를 고안하여 장착한 가솔린엔진을 만들고 소형화한 후 자전거에 설치함으로 세계 최초로 오토바이를 만듦
1885 : 다임러는 가솔린기관으로 2륜차를 만들고, 벤츠는 3륜차를 만들어 같은 해에 각각 독자적으로 특허를 받아 자동차의 아버지로 불리움. 자동차를 일반인들의 생활필수품으로 만든 것은 미국 자동차업계의 거인 포드로 값싼 T형 자동차를 대량 생산함(1908).
1888 : 아일랜드의 던롭이 아들의 자전거 부상을 줄이기 위해 고무 타이어를 발명함
1888 : 독일의 물리학자 헤르츠는 맥스웰이 이론적으로 예언한 전자기파의 존재를 실험적으로 증명하고 빛과 같은 성질을 가짐을 증명함. 전자기파 발생 장치와 검출 장치를 만듦
1895 : 프랑스의 사진사인 뤼미에르 형제는 '시네마토그래프'라 불리는 최초의 영화를 선보였는데 17m 길이에 상영시간은 1분에 불과했음
1895 : 독일의 물리학자 뢴트겐이 진공방전관(크룩스관) 안에서 음극선을 금속박편에 입사시키는 실험을 하다 유리관을 뚫고 나온 미지의 빛인 X선을 발견하여 1901년 첫번째 노벨물리학상 수상자가 됨
1896 : 프랑스의 과학자 베크렐이 암실에 둔 우라늄염으로부터 투과력이 강하고 공기를 이온화시킬 수 있는 자연방사선을 발견한 후 방사선의 특성과 방사능이 나타나는 원인도 밝힘
1897 : 독일의 디젤이 연료를 고압으로 압축하고, 고온으로 된 공기에 분사하여 연소시키는 디젤엔진을 만듦
1897 : 이탈리아의 마르코니가 전자기파를 무선통신에 이용하기 위해 23살에 무선전신사란 회사를 차리고 무선통신사업을 시작함. 1901년 대서양횡단 무선통신에 성공함(당시 알려지지 않았던 전리층 덕분)
1897 : 톰슨이 전자의 비전하(e/m)를 측정하여 전자의 존재를 확실히 증명하여 노벨물리학상을 받음.
1900 : 플랑크가 빈과 레일리(와 진즈)의 에너지 밀도와 관련한 실험 결과와 일치하는 새로운 법칙을 유도하려 했고, 이 과정에서 복사하는 빛에 대한 양자의 개념이 정립됨. 양자라는 용어를 처음 제안함
1900 : 프로이트가 인간 행동의 주요한 원인은 무의식적인 정신 속에 깊게 잠재되어 있다고 주장하는 등 정신분석학의 체계를 세움
1901 : 독일의 의사였던 란트슈타이너가 혈액의 응집현상 등을 연구하여 혈액형을 발견하였고 1907년 최초의 수혈이 이루어짐. ABO식과 Rh식 혈액형 분류법을 만듦
1903 : 라이트 형제가 조종이 가능한 최초의 비행기를 만들어 12월 17일 노스캐롤라이나에서 4번의 비행을 성공함(첫 번째 기록은 12초 동안 36m, 마지막엔 59초 동안 290m)
1904 : 영국의 전기공학자 플레밍이 2극진공관(diode)을, 1906년에는 미국의 포리스트가 3극진공관을 발명하여 저기제품의 기본 부품으로 쓰임
1905 : 아인슈타인이 에테르의 존재를 부정하고, 광속 불변의 원리를 포함한 특수상대성이론을 발표함(1915년에는 일반상대성이론을 발표)
1905 : 베이클랜드가 페놀과 포름알데히드를 합성하여 최초의 순수 합성 플라스틱인 베크라이트를 만듦(최초의 인공적인 플라스틱은 1862년 런던 만국대박람회에서 소개됨)
1911 : 네덜란드의 물리학자 오네스가 영하 268.85도에서 수은의 초전도 현상을 발견하여 노벨물리학상을 받음(1908년에는 최초로 헬륨의 액화에 성공하여 영하 269도의 극저온에 도달하는데 성공함)
1912 : 독일의 기상학자 베게너가 강의 중 대륙이동설을 공표하였고 3년 뒤 『대륙과 해양의 기원』(1915)을 통해 자세한 이야기를 함
1915 : 모건이 초파리의 돌연변이를 연구하여 유전자가 염색체 상에 존재함을 밝히고 유전학의 기본 용어를 만듦
1920 : 웨스팅하우스의 KDKA 방송국이 개국하여 대통령 선거에 대한 속보를 방송한 것이 라디오 정기 방송의 시초가 됨
1925 : 하이델베르크가 보어의 고전양자론을 대신할 새로운 행렬역학의 기본적인 틀을 만들어내 양자역학을 시작함(1926에는 슈뢰딩거가 또 다른 양자역학체계인 파동역학을 만들어 냄)
1928 : 영국의 미생물학자 플레밍이 맹독성 포도상구균을 파괴한 푸른 곰팡이로부터 페니실린(항생제)을 발견함
1929 : 허블이 외부 은하로부터 오는 빛의 스펙트럼에서 적색 편이를 관측하여 우주가 팽창하고 있음을 발견함
1932 : 영국의 코크로프트와 월턴이 변압기와 여러개의 축전기와 정류기를 조합하여 고전압 발생 장치 즉 입자가속기를 만들고, 여기에 양성자를 600keV로 가속시켜 리튬 원자핵을 두 개의 헬륨 원자핵으로 변환시킴
1935 : 독일에서 히틀러의 얼굴을 독일 전역에 선전하기 위해 1주일에 3일간 하루 1시간 30분씩 세계 최초의 텔레비전 정기 방송을 시작함
1942 : 미국 시카고 대학교의 운동경기장 관중석 지하의 비밀 실험실에서 페르미가 이끄는 물리학팀이 '맨해튼 계획'의 일환으로 세계 최초의 원자로 '시카고 파일'을 제작함
1945 : 오펜하이머의 지휘 아래 세 개의 원자폭탄(235-우라늄으로 만든 Little Boy 한 개, 플루토늄으로 만든 'Fat Man' 두 개)이 7월에 완성되었는데 이 중 'Little Boy'는 8월 6일 히로시마에, 'Fat Man'은 3일 뒤 나가사키에 투하됨
1946 : 맨해튼 계획의 일환으로써 원자폭탄의 탄도계산에 사용되기 위해 최초의 컴퓨터 에니악이 뒤늦게 완성됨
1952 : 맨해튼 계획에 참여하여 우라늄 동위원소를 분리하는 방법을 개발했던 미국 물리학자 리비가 탄소14 연대 측정법을 개발함
1953 : 왓슨과 크릭이 여성 과학자 프랭클린이 최초로 찍은 DNA의 X선 결정구조 사진으로부터 DNA의 구조를 규명하여 노벨상을 받음
1957 : 소련에서 10월 4일 세계 최초의 인공위성 스푸트니크 1호를 발사함
1969 : 7월 20일 아폴로 11호가 달에 착륙하고 두 우주비행사, 암스트롱과 올드린을 달 표면에 내려보냄
1978 : 영국의 스텝토와 에드워즈에 의해 시험관 아기 루이스 브라운이 출생함
1983 : 미국 국방부의 첨단연구프로젝트국(ARPA)에서 개발한 네트워킹 프로토콜 TCP/IP에 의해 거의 모든 정보통신망들이 연결되었고, 이것을 사용하는 정보통신망을 인터넷이라고 부르게 됨
1996 : 발생학자 윌머트와 캠벨에 의해 성체로부터 추출한 세포 속의 핵을 핵을 제거한 난자 속에 넣어 대리모의 자궁에서 자라게 한 복제양 돌리가 탄생함
2015 : 고급레이저간섭계중력파관측소(LIGO)에서 중력파 관측에 성공하여 중력파천문학 시대를 염


- 『인류사를 바꾼 100대 과학사건』(이정임) 참고

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매년 10월 마지막 주 토요일은 오늘의 과학자가 내일의 과학자가 될 청소년을 직접 찾아가 과학의 즐거움을 알리는 과학 강연회(10월의 하늘)가 있는 날이다. 2010년에 시작한 '10월의 하늘' 강연회 중 재미있고 의미있는 강연을 엮은 '헬로, 사이언스'를 읽고 지극히 개인적으로 느낌표를 단..ㅋ 내용들만 일부 소개한다. 소개도 지극히 개인적인 방식으로..^^


1. 뇌에서 너의 목소리가 들려(정재승)
- 인간의 뇌에는 아미그달라라고 부르는 편도체가 있는데 상대방의 감정을 읽는데 사용된다. 동양인은 다른 사람의 눈을 보고 감정을 읽고 서양인들은 입을 보고 감정을 읽는다-이모티콘의 차이. 맥박수를 표시해 주는 시계. 러버스 컵(Lover's cup). 나의 역사를 기록하는 안경. 뇌파 청진기.


2. 슈퍼컴퓨터가 나가신다!(이식)
- 현재 세계에서 가장 빠른 컴퓨터 500대를 슈퍼컴퓨터라고 부르는데 대부분 가정용 PC에 들어있는 것과 같은 종류의 CPU를 사용하고 있다. 1년에 두 번(6월 독일, 11월 미국) 전 세계에서 가장 빠른 슈퍼컴퓨터의 순위를 발표한다.(www.top500.org). 린팩(LINPACK)이라는 행렬계산을 얼마나 빨리 하는지를 비교하여 순위를 정한다. 전력효율에 따라 순위를 정한 그린500(www.green500.org)도 있다. CPU 제작사인 인텔의 창업주 고든 무어는 '컴퓨터의 성능은 매 18개월마다 2배씩 향상된다'는 무어의 법칙을 주장하였는데, 실제로도 이런 경향은 꽤 오랜 시간 동안 지속되었다. CPU의 동작속도가 빨라질수록 더 많은 전기가 필요하고 열도 많이 발생하기 때문에 지금은 컴퓨터에서 실제로 계산을 수행하는 뇌, 즉 코어의 숫자를 늘리는 방식을 채택했다. 코어를 늘려 병렬 처리하면 계산에 걸리는 시간을 단축할 수 있다. 2014년 6월 기준으로 세계에서 가장 빠른 컴퓨터인 은하2호 슈퍼컴퓨터에는 312만 개의 코어가 들어있다. 성능은 33.3 페타(10^15) 플롭스로 이는 전 세계 인구 70억 명 전체가 쉬지 않고 두 달에 걸쳐 수행할 덧셈, 곱셈 계산을 단 1초 만에 계산할 수 있는 정도이다. 과학자들은 실험과 이론 두 가지 방법으로 자연을 연구해 왔는데 최근 몇십 년 동안 컴퓨터 시뮬레이션, 즉 모의실험이 새로운 방법론으로 추가되었다. 모의실험은 실험결과를 해석하거나 이론을 증명하는 등의 보조적인 역할은 물론이고, 때로은 실험과 이론에 앞서 결과를 예측하는 제3의 방법론으로 완전히 자리 잡았다. 분야에 따라서는 모의실험이 유일한 연구방법인 경우도 많아지고 있다. 수식으로 표현할 수 있는 모든 현상은 슈퍼컴퓨터를 이용하여 연구할 수 있다. 미국의 경우 슈퍼컴퓨터를 가장 많이 사용하는 분야가 원자핵 연구 분야이다. 


3. 드디어 나타난 '신의 입자'(전응진)
- 2012년 7월 4일 힉스 입자 발견. 신의 (저주를 받은) 입자. 신의 입자라는 별명을 얻은 일화 - 레더만이라는 노벨 물리학 수상자가 1993년 입자물리에 대한 대중 과학서를 저술하면서, 좀처럼 발견되지 않고 속을 썩이던 이 입자를 지칭해 책의 제목을 '빌어먹을 입자(Goddam Particle)'라고 하려 함. 판매실적을 우려한 출판사가 '신의 입자(God Particle)'로 수정하자고 함. 이 발견되지 않은 '빌어먹을 입자'에 대한 불만이 얼마나 컸던 것인지 짐작할 수 있음. 힉스 입자의 존재를 예견한 것은 1964년. 세 연구팀이 약간의 시차를 두고 독립적으로 연구 발표.

    6월 - 벨기에 자유대학의 브라우트, 앙글레르
    7월 - 영국 에딘버러 대학의 힉스
    10월 - 영국 제국대학의 구랄닉, 하겐, 키블

배편이나 차편으로 논문을 받아보던 당시 상황으로 볼 때 세 연구팀 모두를 이 이론의 창시자로 인정할 수 있음. 힉스 입자로 불리게 된 이유는 당시 영향력이 가장 컸던 물리학자 중 한 사람이었던 이휘소 박사가 힉스의 논문이 가장 먼저 발표된 것으로 오인하여 '힉스 입자'라는 표현을 처음 사용한 것이 시작이었다. 정식 명칭을 'BEH(브라우트-앙글레르-힉스) 입자'라고 해야 옳은 것이겠지만 여전히 관습적으로 '힉스 입자'라는 명칭이 쓰이고 있음.
일반인에게 CERN은 인터넷의 대명사가 된 웹(WWW)을 탄생시킨 곳, 또는 영화로도 만들어진 댄 브라운의 소설 '천사와 악마'의 무대로 기억될지 모른다. LHC는 양성자 두 개를 빛에 가까운 속력으로 가속, 충돌시켜 아직 도달해보지 못한 높은 에너지 상태에서 나타날 수 있는 새로운 현상을 관찰하려는 실험 장치이다. LHC는 2008년에 완공되어 시험 가동에 들어갔으나 며칠 후 가속기의 부품 고장으로 1년의 수리 기간을 거쳐 2009년 말에 이르러서야 다시 가동될 수 있었다. 우여곡절 끝에 안정적인 가동에 들어간 이 실험 장치는 기대 이상의 수준으로 작동되어, 수십 년 동안 미국와 유럽의 여러 실험에서 발견됐던 표준모형의 입자들을 1년도 되지 않는 기간 동안 모두 다시 발견하는 놀라운 성과를 보였다.
알파선은 강한 상호작용(강력), 베타선은 약한 상호작용(약력), 감마선은 전자기 상호작용(전자기력)의 결과로 방출된다. 슈뢰딩거 방정식이 나온 지 2년이 지난 뒤에 상대론적 양자역학이라는 거대한 물길을 터준 방정식이 괴짜 물리학자 디락에 의해 완성되었다. 디락 방정식은 전자의 속도가 아주 느린 경우에는 슈뢰딩거 방정식으로 환원된다. 디락도 전혀 예측하지 못했었지만 전자의 상대론적 파동함수는 반입자(질량은 같고 전하만 반대) 또는 반물질의 존재까지 예측하고 설명할 수 있다. 실제로 1932년에 우주선 속에서 반전자가 발견되었다. 이런 반입자, 반물질의 존재는 새로운 수수께끼를 우리에게 던져주었다. 우리 우주에는 왜 반물질이 존재하지 않는가? 물질과 반물질이 만나면 서로 소멸하여 빛이 되는데 이 과정에서 방출되는 빛 에너지의 양은 E=mc^2으로 계산된다. 쌍소멸과 쌍생성을 완벽히 설명하기 위해서는 디락 방정식만으로는 불충분하고 상대론적 양자역학의 종착역인 '양자장론'이라는 새로운 수학적인 언어가 필요하다. 이 이론은 1950년대 초 도모나가 신이치로, 슈빙거, 파인만에 의해 완성되었다. 이 양자장론이라는 언어로 우리는 자연계의 세 가지 기본적인 힘-전자기력, 약력, 강력-에 대한 이론을 기술할 수 있는데 이를 '게이지 이론'이라고 부르고 '게이지 대칭성의 원리'에 따라 구성된 이론이다. 이 원리를 이해하면 '힉스 입자는 질량의 근원'이라는 말의 의미를 제대로 알 수 있다. 게이지 대칭성의 중요한 결론 중 하나는 '광자는 질량을 가질 수 없다'는 점이고 이는 '광자가 자연계의 최대 속도인 빛의 속도로 달리는 이유는 게이지 대칭성 때문이다'라고 표현할 수 있다. 한편 전자기력과 마찬가지로 약력과 강력도 게이지 이론으로 이해하려는 과정에서 난관에 봉착했다. 1967년 와인버그는 그 당시까지 알려졌던 쿼크와 렙톤 이론에 BEHGHK(힉스 입자의 여섯 학자) 연구 업적을 적용하여 현재로서는 입자 물리의 마지막 방정식이라고 할 '표준모형' 방정식을 완성했다. 진공상태는 대칭성을 갖고 있지 않을 수도 있으며, (이를 '대칭성이 자발적으로 깨어졌다'라고 한다.) 이럴 경우 게이지 입자는 질량을 갖게 된다는 사실이 밝혀졌다. 이때 대칭성이 깨어진 진공상태를 만들어주기 위해 가상으로 설정해야 했던 것이 바로 힉스 입자이다. 힉스 입자의 파동함수(힉스장)가 전 우주 공간에서 일정한 값을 가지게 될 때 게이지 대칭성은 자발적으로 깨어지고, 그 값과 크기에 따라 게이지 입자의 질량도 결정된다. 이런 힉스장의 존재를 약한 상호작용에 적용해서 W, Z 보존을 무겁게 만들고, 더 나아가서 이 힉스장 때문에 물질을 구성하는 기본입자인 쿼크와 렙톤도 질량을 가질 수 있게 된다는 것이 와인버그가 완성한 표준모형의 요체이다. 표준모형은 아직 '이론'이 아닌 '모형'의 지위에 머물러 있다. 약 10여 년 전부터, 표준모형으로는 설명할 수 없는 현상들이 발견되기 시작했다. 표준모형에 따르면 중성미자는 질량을 가질 수 없으나 여러 실험에서 질량을 가지고 있다는 증거들이 확보되기 시작했다(전자의 질량보다 100만 배 정도 작음). 중성미자는 오직 약한 상호작용만하기 때문에 그 성질을 파악하기 위해서는 고성능의 검출장치가 필요하다. 


4. 누가 슈뢰딩거 고양이를 죽였다?(김상욱)
- 속도가 일정한 운동은 자연스럽다. 그렇다면 속도가 변하는 것은 자연스럽지 않다. 따라서 속도가 변하는 것에는 이유가 있어야 하는데 그것이 '힘'이고 법칙으로 나타내면 뉴턴 제2법칙이 된다. 고전물리학의 정리 : 모든 것은 운동으로 기술된다. 운동은 주어진 순간의 위치와 속도로 기술된다. 위치와 속도를 알면 뉴턴의 법칙으로부터 이후의 모든 위치와 속도를 알 수 있다. 즉, 미래가 완전히 결정되어 있는 것이다. 이것을 결정론이라고 하는데 고전역학이 결정론에 해당한다. 
2000년 미국물리학회에서 물리학자들을 상대로 물리의 역사를 통틀어 가장 아름다운 실험을 꼽으라는 설문조사에서 이중슬릿 실험이 1등을 했다. 우리가 '사랑해'라고 말하면 여러 사람이 동시에 이 단어를 듣게 된다. 파동은 동시에 여기저기 있는 것이 가능하다는 얘기이다. 하지만 입자는 동시에 여러 곳에 있을 수 없다. 그런데 이중슬릿 실험을 해보면 전자는 두 개의 구멍을 동시에 지나간다. 관측하면 전자는 하나의 구멍을 지나지만 관측하지 않으면 두 개의 구멍을 동시에 지나 간섭무늬를 만든다. '전자는 파동과 같이 진행하지만, 측정하면 입자가 된다.' 즉, 두 개의 구멍을 파동과 같이 지나가지만 스크린에 부딪힐 때는 입자가 된다. 막상 관측했을 때 지나가는 구멍은 확률적으로 정해진다. 측정 전에는 존재 자체도 알 수 없다는 것이 코펜하겐 해석의 주장이다. 아인슈타인의 질문 "내가 달을 보지 않으면 달은 그곳에 없는 것인가?" 양자역학에 따르면 관측하지 않았다면 달은 없는 것이다. 고전역학에서는 어느 한 순간의 위치와 속도를 알면 뉴턴 법칙에 따라 미래가 완전히 결정된다. 하지만 양자역학에서는 전자의 위치를 측정하려고 하면 필연적으로 속도에 부정확성이 생긴다. 이 불확정성 원리 때문에 전자의 위치와 속도를 동시에 정확히 측정하는 것이 불가능하다. 각각의 원자는 양자역학적으로 행동하는데 이것들이 많이 모이면 고전역학적으로 행동한다. 그럼 몇 개가 모일 때 고전역학적인 물체가 될까? "닥치고 계산!"
1999년 오스트리아의 물리학자 차일링거가 (큰 분자인) 풀러렌으로 이중슬릿 실험을 했는데 역시 파동성을 보여 여러 줄무늬가 나왔다. 이 실험에서 중요한 것은 풀러렌이 이중슬릿을 지나 스크린에 도달할 때까지 절대로 관측을 당하지 말아야 한다는 것이다. 날아가는 중에 공기분자와도 부딪히면 안된다. 공기분자와 부딪히면 적어도 공기분자는 풀러렌이 어느 구멍을 지나는지 알게 된다. 따라서 반드시 완벽한 진공을 만들어 실험해야 한다. 공기분자와 부딪힐 정도의 압력만 있어도 측정이 일어난 것과 같은 결과가 나온다. 즉, 인간 또는 지능을 가진 존재가 있어야 할 필요도 없다. 대부분의 상황에서는 위치정보가 어떻게든 알려지는데 이를 '결어긋남'이라고 한다. 간섭무늬가 사라진 것이다. 우리도 만약 모든 결어긋남을 다 막을수만 있다면 두 개의 문을 동시에 통과할 수 있다. 단, 숨도 쉬지 말아야 하고 단 하나의 공기분자와 부딪혀도 안되며 빛과도 부딪혀선 안된다. 이런 것은 거의 불가능하기 때문에 우리는 양자역학적으로 행동할 수 없는 것이다.


5. 빅데이터를 주목하라(장원철)
- 빅데이터는 4V : 초대용량의 데이터 양(Volume), 다양한 형태(Variety), 빠른 생성 속도(Velocity), 가치(Value).
CERN의 대형 강입자 충돌기는 둘레가 약 27km, 150m 지하. 1초당 6억 개의 입자를 충돌시켜 10^15바이트의 정보를 생성한다. 5GB를 저장할 수 있는 DVD 20만 개에 해당한다. 3년 간 이루어진 실험에서 생성된 데이터의 양이 엄청난데 이렇게 큰 데이터를 '빅데이터'라고 한다.
지금 지구상에 존재하는 90%의 자료가 최근 2년 사이에 만들어졌다. 예전에는 자료라는 것이 숫자로 기록된 형태였는데, 요즘은 비디오, 오디오, 페이스북, 트위터 등 다양한 형식으로 만들어진다. 빅데이터라는 것은 데이터가 단순히 커진 것만을 의미하는 것이 아니라 데이터의 형식과 형태가 달라졌다는 것을 의미한다. 빅데이터는 대용량 자료와 고차원 자료(뚱뚱한 데이터)로 나눌 수 있다. 각 개인이 많은 경우는 대용량 자료, 소수이지만 개개인의 정보가 방대한 경우는 고차원 자료. 데이터 과학자는 통계학자를 멋지게 부르는 다른 표현에 불과하다. 통계학을 하면 천문학, 생명과학, 야구 분석을 다 할 수 있다.
6단계 분리 이론 - 미국에 있는 모든 사람은 아는 사람을 최대 5명만 거치면 서로 연결될 수 있다.


6. 신화 속 괴물의 과학적 재발견(윤신영)
- 괴물은 서로 다른 동물이 낯설고 이상한 방식으로 결합한 생물이다. 또는 실제로 존재하는 것의 부분을 조합해 놓은 것에 불과하다(보르헤스). 서양에서는 인어공주처럼 아무리 아름다워도 괴물은 그저 낯설고 섬뜩한 생명체 이상의 취급을 받지 못했다. 인간을 다른 동물 등 자연보다 위대한 존재로 여겼기 때문에 사람의 몸에 다른 동물이 섞여 들어가면 완벽한 존재에 나쁜 불순물이 섞인 것이 돼버려, 사람보다 열등하고 사악한 존재가 된다고 생각했기 때문이다. 하지만 동양에서는 오히려 좋은 대상으로 여기기도 한다. 사람과 동물이 결합한 것은 '천인합일'을 의미하기 때문에 좋은 뜻일 수 밖에 없다. 사람은 불완전한 존재인데, 완전한 존재인 '천(하늘)'과 결합했기 때문이다. 이것은 사람이 자신의 한계를 겸허히 인정하고 보다 큰 자연의 위대함을 존중한다는 뜻이다. 동양 신화 책인 '산해경'에서 저인국 사람들은 신성한 존재로 인식된다.
마크 블럼버그의 책 '자연의 농담'에는 두 발로 걸어다닌 염소가 나온다. 두 발만 가지고 태어난 염소가 누가 가르쳐 준 것도 아닌데 스스로 뒷발로 일어서서 걷는 법을 터득했고 이 과정에서 척추 구조가 걷기에 적합하게 변했다. 우리는 흔히 생물학적 구조와 적응의 대부분이 유전자에 의해 결정된다고 하지만 과학자들은 최근 생명활동의 아주 많은 부분이 유전자 외의 방식으로 조율된다고 주장한다. 대표적인 예가 발생 과정에서 기형을 극복하고 유전자에는 없던 두 발로 걷는 몸을 만들어낸 염소이다. 이렇게 유전자 외에 발생 과정에서 몸의 구조가 변화하는 성질을 '발생가소성'이라고 한다. '산해경'에는 위 염소처럼 생긴 '기'라는 미지의 동물이 나온다. 이로보아 인류는 과거에도 이 염소와 비슷한 동물의 사례를 수없이 봤을 거라고 추측할 수 있다. 무수히 많은 기형을 자연 속에서 접해왔고, 거기에서 영향을 받아 상상 속의 '괴물'을 탄생시켰을 가능성이 있다. 서양에서는 기형으로 태어난 동물을 재치 있게, 혹은 우아하게 표현하여 '자연의 농담'이라고 부른다. 괴물이라고 터부시하지 않고 존재를 그저 자연이 빚은 예외적인 결과물로 인정하려는 너그러움이 묻어난다.


7. 캐리커처 속에 숨은 과학(이동수)

8. 과학과 예술, 만나다(유석재)
- "과학의 한 시대가 끝났고, 다른 한 시대가 제임스 클러크 맥스웰과 함께 시작됐다."(아인슈타인) "뛰어난 과학자라면 예술가를 닮았을 것이다."(노벨 화학상 최초 수상자) 510명의 노벨상 수상자들을 분석한 연구 결과에 따르면, 노벨상 수상자들은 일반 과학자에 비해 미술가가될 가능성이 17배, 소설가나 시인이 될 가능성이 25배, 공연가가 될 가능성이 22배 높다고 한다. 이런 분석 결과는 뛰어난 과학자들이 예술가적 재능을 갖고 있을 가능성이 높다는 사실을 말해준다. 과학자들과 예술가들이 공유하고 있는 가장 중요한 재능은 바로 상상력이다. 생리학자 루트 번스타인은 과학자들이 가지고 있는 재능을 공감각에 비유하여 '공감각적 앎'이라고 부른다. 그림을 보고(시각) 향기(후각)나 음악(청각)을 느끼는 공감각처럼 하나의 현상을 보고 여러 가지 방법으로 이해할 수 있는 것이 공감각적 앎이라는 것이다. 
과학 연구에서 상상력을 발휘하기 위해 조금 과격한 방법을 쓴 과학자들도 있다. 현대 생물학을 비약적으로 발전시킨 중학 효소 연쇄 반응을 발명한 공로로 노벨 화학상을 받은 케리 멀리스는 연구를 하면서 LSD라는 마약을 하기도 했고, 코스모스와 컨택트로 유명한 칼 세이건은 대마초를 피웠다고 알려져 있다.
모든 과학에는 인과율이라는 절대적인 법칙이 있다. 인과율이 모든 과학의 절대적인 법칙으로 세워지고 나면, 그 아래에 여거 가지 법칙들이 나온다. 거시적인 물체의 운동은 뉴턴 방정식을 따르고, 미시적인 물체의 운동은 슈뢰딩거 방정식을 따르며, 전자기파는 맥스웰 방정식을 따른다. 그 다음에는 다시 그 방정식들로부터 유도되는 수많은 이론과 가설이 등장한다. 바로크 시대의 대가인 바흐의 음악은 무척이나 논리적이다. 그가 푸가를 구성하는 방법은 수학적인 논리에 기초한다.


9. 음악가가 바라본 우주(박승순)
- 파타고라스는 최초로 천문학과 그 비례에 얽힌 숫자들을 음악으로 표현하여 <천구의 음악>이라는 책을 쓰거나 <천궁도>라는 그림을 남겼다. 피타고라스의 천구 음악이론을 이어받은 케플러는 세 번째 법칙을 기술한 단락에서 '각 행성의 속도는 음계의 어떤 음정에 해당한다'라고 했고 각각의 행성이 태양 주위를 움직이면서 내는 음정을 악보로 그려내기도 했다. 범유럽 연구망 Geant 소속의 도메니코 비시난자 박사는 보이저 1,2호가 측정한 우주의 양성자에서 측정시간에 따라 한 시간 간격으로 32만 개의 신호를 뽑아냈다. 그리고 이를 짧게는 몇 초, 길게는 몇 시간씩 지속하는 음들로 전환하여 1호의 멜로디는 피아노, 2호의 멜로디는 현악기로 연주하는 클래식 이중주를 만들어냈다.


10. 생명과학으로의 초대(송영한)
- 생명체의 특징 : 1) 복제와 증식 2) 주변의 에너지를 추출, 변형하여 이용 3) 구성 성분이 매우 복잡 4) 주변 환경의 변화를 감지하고 이에 반응 5) 외부 환경이 변함에 따라 환경에 적응하기 좋은 상태로 진화
사람의 몸을 구성하는 세포는 약 100조 개, 각기 다른 기능을 하는 약 200여 종으로 이루어져 있다. 세포는 70%의 물과 30%의 다양한 화학물질(단백질, 핵산, 탄수화물, 지질 등 생체고분자와 비타민, 무기질 등)로 이루어져 있다. 한글이 14자의 자음과 10자의 모음으로 구성되어 있으며 이들을 조합하여 의미를 가지는 낱말과 문장을 만들어 내듯이, DNA와 단백질 역시 이들을 구성하는 성분의 조합에 따라 각각 다른 기능을 수행하게 된다. 사람의 DNA는 총 30억 쌍의 뉴클레오타이드로 이루어져 있다. 세포의 구성 성분 중 특정한 일을 수행하는 물질은 단백질이다. 어떤 단백질이 만들어지는가에 따라 머리카락을 만드는 세포가 될지, 뼈를 만드는 세포가 될지 결정된다. 또한 어떤 단백질을 만들지는 DNA에 의해서 결정된다.
초파리의 유전자는 어떻게 변형시킬까? 일단 수컷 초파리만 골라 12시간 정도 굶긴 후 유전자 돌연변이를 일으키는 화학물질을 넣은 먹이를 먹인다. 그러면 약물은 초파리의 몸속에 들어가 정자 안에 있는 유전자를 변형시키는데, 이후 암컷 초파리와 교배했을 때 유전자가 변형된 새끼가 태어난다. 이렇게 태어난 초파리의 형질을 관찰한다.


11. 이산화탄소가 바다에 일으키는 문제(최유정)
- 바다는 예상보다 훨씬 적은 이산화탄소를 흡수할 뿐더러(인간이 배출한 양의 25%만 흡수) 그로 인해 바닷물의 pH가 떨어지고 있다(해양 산성화). 바닷물의 pH는 약 8.2이지만 지금은 8.1로 떨어졌다. 2100년이면 바닷물의 pH가 7.8~7.9까지 떨어질 것이라고 해양학자들은 예측하고 있다. '바닷물이 산성화된다'는 말은 '바닷물이 산성이다'라는 뜻과 같지 않다. 모든 생물들은 pH의 작은 변화에도 예민하게 반응한다. 자신들이 현재 살고 있는 환경의 pH에 몸이 익숙해져 있기 대문이다. 정상적인 사람의 혈액은 pH가 7.35~7.45인데 여기서 0.2~0.3만 떨어져도 사람은 발작, 부정맥, 혼수상태를 겪는다. 바다 생물들도 마찬가지로 치명적인 영향을 받는다. 바닷물이 산성화되면 탄산칼슘 뼈대를 가진 생물(산호, 조개 등)들은 살아가기 힘들다.


12. 기억과 학습은 어떻게 이루어질까?(이서울)
- 파블로프의 개 실험에서 종소리를 듣고 먹이를 받는 시간의 간격이 짧을수록 기억과 학습이 잘 일어난다. 시험공부가 힘든 이유는 시험결과가 시험이 끝나고도 며칠이 지나서야 나오기 때문이다. 지금 하는 공부가 시험 결과에 어떤 영향을 미칠지 예측하기가 어려운 것이다. 결과를 바로 확인할 수 없으면 흥미를 잃는다. 하지만 게임은 승패의 결과가 즉각적으로 나타난다. 그래서 시간이 어떻게 흘러가는지도 모르게 게임에 열중하게 되는 것이다.


13. 지구가 한 살이라면(이정모)
- 전 세계에 있는 거의 모든 자연사박물관에는 티라노사우루스가 있는데 그 이유는 티라노사우루스가 제일 유명하기 때문이고 또 제일 유명한 이유는 미국에서 발견되었다는 것 한 가지 때문이다. 영화 <한반도의 공룡 점박이>에는 타르보사우루스라는 공룡이 등장하는데 타라노사우루스와 같은 종류라고 할 수 있다. 미국에서 발견된 것은 티라노사우루스라는 이름이 붙었고 몽골 쪽에서 발견된 것은 타르보사우루스라는 이름이 붙은 것이다. 티라노사우루스인지 확인하는 방법은 앞 발가락이 두 개인지만 확인하면 된다. 서대문박물관 로비에 있는 아크로칸토사우루스는 발가락이 세 개이다.
지질시대 순서 외우는 법 : '캄(come), 오실 때(데) 석탄 퍼(페) 오시면 튀(트)긴 쥐포 백마리 드릴게요.'
고생대에서 중생대로 넘어갈 때 생물 95%가 사라졌다. 산소 농도가 급감했기 때문일 것이다.
산소 농도의 변화 : 고생대 초기(15%) -> 석탄기(35%) -> 고생대 말(20%이하) -> 현재(21%)
상어는 4억 년 전에 생겼고 나무는 3억 5,000만 년 전(석탄기)에 생겼다. 석탄기에 높은 산소 농도로 나무가 크게 잘 자랐고 그 만큼 산불도 자주 발생했다. 뿌리가 약하여 쓰러지곤 했는데 그러면 도미노처럼 주변의 나무들도 모두 쓰러져 바닥과 계곡에 쌓였다. 그런데 석탄기에는 아직 미생물이 없어서 나무가 썩지 못하고 가만히 있다가 땅 속에서 열과 압력을 받아 석탄이 되었다. 이 이후로 석탄이 거의 생기지 않는 이유는 미생물들이 생겨났기 때문이다.
중생대에 처음 등장하는 생물들은 산소 농도 20% 아래에서도 잘 살 수 있었는데 중간에 다시 25%까지 올라갔다. 낮은 산소 농도에 적응해 있던 생물의 몸은 산소 농도가 높아지니 신체 내 에너지를 잘 태울 수 있게 되었고 몸이 점점 거대해졌다. 그 결과 몸집이 큰 공룡이 생겨난 것이다. 공룡이 처음부터 몸집이 컸던 것은 아니다. 공룡이 6,500만 년 전에 한꺼번에 멸종한 것이 아니다. 이때 멸종한 공룡은 전체 공룡의 2%도 안된다. 나머지 대부분은 그 전 약 1억 6,000만 년 동안 차례로 멸종했다. 그리고 공룡이 완전히 멸종했다는 것은 오해이다. 지금도 새의 모습으로 살고 있다. 치킨 맛이 공룡의 맛과 가장 가까울 것이다. 제4기(홍적세-충적세-인류세)의 제일 끝부분인 인류세는 오로지 인간들 때문에 생물들이 멸종하는 시기이다. 산업혁명이 있었던 1820년경에서 현재에 이르는 시기이다.
약 5,000만 년 전 히말라야 산맥이 생길 때 우리나라는 조금 더 남쪽에 있었다. 앞으로 약 2억 년쯤 지나면 지구의 대륙은 다시 팡게아로 뭉쳐질 것이고 우리나라는 북극 부근에 위치할 것이다.

# 생명의 역사를 1년이라고 한다면,
   1월1일 0시 - 바다가 생기고 RNA 조각 생김(생명 탄생) / 36억 5,000만 년 전
   2월 - 시아노박테리아 등장
   5월 - 시아노박테리아가 광합성을 시작
   9월 - 바닷 속 철들이 산소와 결합하여 철광석이 되면서 바다는 투명해지고 하늘은 푸르러짐. 바닷속 산소량이 증가하면서 암컷과 수컷이 분리
   10월 - 다세포 생물(현미경 관찰 가능) 등장
   11월 - 센티미터 단위의 생명체(육안 관찰 가능) 등장. 바닷속 산소량이 증가하면서 많은 생명체가 탄생(캄브리아 대폭발) / 고생대 시작
        11월4일 - 삽엽충 등장
        11월 21일 - 상어 등장
        11월 25일 - 나무 등장
   12월 - 동물들이 육지로 올라옴
        12월10일 - 아주 작은 공룡 등장 / 중생대 시작
        12월24일 - 공룡 대멸종
        12월31일 10시 - 침팬지 계통과 사람 계통이 분리 / 700만 년 전(구석기 시대는 200만 년 전부터 시작)
                     16시 - 직립보행
                     23시50분 - 인류의 조상인 호모 사피엔스가 아프리카를 탈출
                     23시55분 - 호모 사피엔스를 제외한 초기 인류 죽음

인류 역사의 99.5%는 구석기 시대이다. 만약에 200페이지짜리 인류사 책을 쓴다면 1페이지부터 199페이지까지는 돌멩이만 나올 것이다. 책의 마지막 페이지에야 신석기 시대가 시작된다.
우리나라에는 삼염충 화석이 많이 나오는데 이는 우리나라가 먼 옛날에는 바다였다는 것을 뜻한다. 하지만 같은 바다에 사는 암모나이트는 한 개도 나오지 않았는데 이는 암모나이트가 살던 중생대에는 우리나라가 바다가 아닌 육지였다는 것을 의미한다. (고성 공룡박물관 앞 바닷가에서 공룡발자국을 볼 수 있는 것도 옛날에는 이 곳이 육지 안에 있던 호수였다는 것을 의미한다.) 신생대에도 우리나라는 육지였는데 제주도까지 다 연결되어 있었다.
스트로마톨라이트는 지구에 산소를 공급한 최초의 생물인 남세균, 즉 시아노박테리아의 화석이다. 이들은 몸에서 끈적끈적한 물질들을 만들었는데 이것 때문에 바다 속에 떠다니는 부유물이 달라붙어 만들어졌다. 35억 년 전의 모습을 볼 수 있는 것이다. 지금도 자라나고 있는 말랑말랑한 스트로마톨라이트를 볼 수 있는 곳이 전 세계에 딱 두 군데 있다. 한 곳은 미국 플로리다의 남동쪽, 쿠바의 북동쪽에 위치한 카리브해 섬들이 무리를 이룬 바하마 제도이다. 이곳에 15미터 정도 잠수를 해서 들어가면 살아 있는 시아노박테리아들이 뽀글뽀글 산소를 내보내는 돌을 볼 수 있다. 또 한 곳은 서호주의 카볼라 포인트라는 곳인데 유네스코가 세계자연유산으로 지정한 곳이고 개인 사유지 안에 있어 주인의 허락을 받아야 들어갈 수 있다.
초식공룡은 머리가 클 필요가 없다. 풀을 먹기 때문이다. 육식공룡은 머리가 좀 큰 편이다. 보다 확실한 것은 이빨을 보면 초식공룡은 살점을 뜯기 위한 송곳니가 필요 없어 발달되지 않은 것을 볼 수 있다. 또 하나 골반 뼈를 보면 되는데 공룡은 세 개의 골반 뼈가 있다. 초식공룡의 아래쪽 골반 뼈 두 개는 모두 뒤를 향해 있어 배 쪽의 공간이 큰데 이는 풀을 소화하기 위해 창자가 아주 길어야 하기 때문이다. 아시아 지역에서 발견된 공룡 중 가장 사납고 잔인한 육식공룡은 벨로키랍토르이다. 우리나라에는 현재 공룡학자가 단 네 분이 있다. 그나마 한 분은 은퇴하여 지금은 세 분밖에 남지 않았다. 전 세계 공룡학자도 백 명 정도밖에 되지 않는다. 청소년들이 지금 시작한다면 백 명 안에 들어갈 수 있다!


14. 발명가를 꿈꾸다(허성원)
- 도서 '인류의 위대한 발명 121가지'
영국의 BBC에서 뽑은 지난 1,000년간 세계에서 가장 위대한 발명가 3명 - 1위) 금속활자와 인쇄술을 발명한 쿠텐베르크, 2위) 1,000건이 넘는 특허를 등록한 에디슨, 3위) 천재적인 재능을 발휘한 레오나르도 다빈치.
우리나라 기업들이 기술 사용료 명목으로 해외에 지불하는 로열티는 무려 한 해에 10조 원에 이른다. 우리나라 기업 중 10조 원 이상의 이익을 내는 회사는 삼성전자 하나뿐이다. 수익이 아닌 매출이 10조 원 이상인 회사도 20여 개에 불과하다. 이러한 기술 사용료를 줄이는 방법은 우리 고유의 기술을 확보하고, 우리 기술을 세계의 다른 나라 기업들이 쓰게 해서 사용료를 받는 것이다. 창의력으로 우수한 발명을 많이 할수록 경제를 튼튼하게 한다.
우수한 발명가들은 예외 없이 특별한 관찰력을 갖추고 있다. 창의력은 사물들을 잘 관찰하는 습관에서 싹튼다. 도전정신과 실행력이 없으면 발명으로 이어질 수 없다. 많은 사람들이 원하는 삶, 즉 '재미있게 살면서 존경 받는 부자'가 되는 최고의 수단은 '창의력'임이 확실하다. 또한 창의력은 호기심, 지식, 상상력, 실행력 등이 핵심이다. 그리고 이 핵심 요소들이 제대로 작동하게 하는 힘은 자신의 삶의 이유, 목표를 어떻게 규정할 것인가에 달려 있다.


15. 우주의 크기를 느껴보자(김형진)
- 태양계가 우주의 전부인 줄로 알았던 갈릴레이 이전의 사람들은 태양, 행성, 위성으로만 우주가 구성되어 있다고 생각했다. 별은 단지 하늘에 붙어있는 장식과 같은 것이었다. 하늘의 끝이 있고 그 너머에는 신의 세상이 펼쳐져 있다. 하늘의 끝을 천구라 하고 거기에 밤하늘에 보이는 별을 붙여 놓고, 그 안에서 태양과 행성들이 일정한 규칙으로 돌고 있었던 것이 옛날 사람들이 생각한 이 세상의 모습이었다. 사람들은 '세상의 끝'에 대해 궁금해 했다. 어딜 가든 육지 끝까지 가면 바다가 보였는데 수평선이 하늘과 맞닿아 있으니 그 시대 사람들은 바다 너머는 하늘과 연결되어 있을 거라고 생각했다. 그리고 바다에도 끝이 있어서 배를 타고 나가면 마지막에는 지옥으로 뚝 떨어져버린다고도 생각했다. 그들은 근거를 찾을 수 없거나 너무 커서 상상밖에 할 수 없는 것들에 대해서는 신의 영역으로 두었다.
타이탄의 표면은 꽁꽁 얼어붙어 있는데 지형적으로는 지구와 비슷하다. 화산활동, 지각운동, 바람, 비와 같은 기상현상도 일어나는 데 이는 강, 바다가 존재함을 뜻한다. 2004년 토성 탐사선은 타이탄에 지구 생명체의 기원으로 여겨지는 다량의 탄소 함유 유기물질이 존재한다는 것을 알아내기도 했다.
성운은 주변의 별빛을 흡수하여 암흑성운을 만들거나 흡수한 빛을 방출하여 붉은색의 방출성운을 만들기도 하며 별빛을 반사하면서 푸른색의 반사성운을 만들기도 한다.
탐사선의 속력(약11.2km/s)은 총알 속도(940m/s)보다 10배 이상 빠르다.



- 『헬로, 사이언스』(정재승 외 14명)









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1. 자연철학의 기원


"고대 그리스에서는 자연 현상이 신의 개입으로 말미암은 결과로 해석되었다. 하지만 기원전 6세기경, 오늘날 터키 남서부 지방에 해당하는 이오니아 지역의 도시 밀레투스를 중심으로 이전 세대와는 다른 방식, 즉 합리적이고 일반화된 방식으로 설명하고자 하는 철학자들이 등장했다. 밀레투스 학파의 철학자로는 탈레스(물), 아낙시만드로스(추상적 개념인 '무한자'), 아낙시메네스(공기)가 있다. 하지만 아낙시메네스 이후 밀레투스 학파는 페르시아 전쟁으로 학문적 계보를 이어나가지 못했다. 하지만 밀레투스에서 시작된 자연철학의 전통은 이후 고대 그리스의 여러 도시로 이어졌다. 에페소스에서 활동했던 헤라클레이토스는 만물의 근원을 '불'로 보았다. 한편 이들과는 매우 다른 성격의 학파도 형성되었는데 피타고라스가 그 주인공이다. 피타고라스학파는 만물의 근원이자 변화의 요인이 '수'라고 생각했다. 피타고라스학파의 사상은 17세기 이후의 유럽 과학에 큰 영향을 끼쳤다. 이후 원자론과 4원소설이 등장했다." 20p

"데모크리스토는 원자론을 주장하는 한편 '있지 않은 것은 있는 것 못지않게 존재한다'고 하며 빈 공간(진공)도 있어야 한다고 주장했다. 하지만 당시 사람들에겐 신이 진공이라는 쓸데없는 빈 공간을 창조했다는 생각을 수용하기란 쉽지 않았다." 25p

"엠페도클레스의 네 뿌리 이론(4원소설)은 이후 고대 그리스 최고의 철학자였던 플라톤과 아리스토텔레스, 그리고 연금술사들에게 계승되어 오랫동안 가장 영향력 있는 물질 이론으로 자리 잡았다." 28p

"기원전 5세기까지 그리스에서는 밀레투스가 속한 이오니아 지역이 자연철학의 중심지였으나 페르시아 전쟁 이후 계보가 끊기고, 대신 아테네를 중심으로 활동하는 철학자들이 등장하면서 학문의 중심도 아테네로 이동해갔다. 이들이 바로 소크라테스, 플라톤, 아리스토텔레스이다." 29p


2. 연금술

<출처 : 서강학보>


"연금술은 고대 이집트에서 처음 시작되었다. 초기 이집트의 연금술 지식은 죽은 사람의 몸을 썩지 않게 방부 처리하는 기술과 관련이 있었다. 이집트의 연금술사들은 죽은 자가 사후 세계를 여행하는 동안 시체를 보존하기 위해 연금술을 실행했다. 이후 서서히 연금술은 당시 사람들이 알고 있었던 금, 은, 구리, 철, 주석, 납, 수은, 이렇게 총 7가지 금속 원소를 다루는 방법으로 바뀌었다." 33p

"이집트인들은 자신들이 알고 있던 금속 원소 7개와 행성 7개를 연관 지으려고 했다. 태양(금), 달(은), 수성(수은), 금성(구리), 화성(철), 목성(주석), 토성(납)" 34p

"알렉산드리아에서 이집트의 연금술과 아리스토텔레스의 4원소설이 만나서 연금술은 탄탄한  이론적 기반을 갖추게 되었다." 34p

"이슬람 연금술의 아버지인 자비르 이븐 하이얀은 황과 수은으로 금속을 만들 수 있다는 '황-수은 이론'을 만들었다. 황은 불타는 돌을 의미한다. 이 이론은 이후 유럽의 연금술에 큰 영향을 끼쳤고 연소 개념을 설명하기 위해 등장하는 플로지스톤 이론에도 영감을 제공했다." 36p


3. 근대 실험과학의 등장

"16~17세기를 거치면서 물질의 본질을 새로운 방식으로 설명하는 철학 사조인 기계적 철학이 등장했다. 이들은 작은 입자들의 운동과 충돌로 모든 자연 현상을 설명하고자 하여 고대 그리스의 원자론을 다시 받아들였다. 최초의 근대 화학자이자 근대 실험과학의 창시자로 알려져 있는 보일은 원자론을 이용해 화학 현상에 대한 기계론적 설명을 하는 과정에서 '입자철학'이라는 철학을 발달시켰다." 40p

"라부아지에는 근대적인 원소 개념을 확립했고, 실험을 통해 원소의 수를 33개까지 확장시켰다. 더 이상 분해되지 않는 물질을 원소라고 본 라부아지에의 생각과 돌턴의 원자론을 합쳐서 생각해 보면, 서로 다른 원소는 서로 다른 원자로 구성되어 있으므로 연금술사들이 오랫동안 이루고자 했던 원소의 변환은 불가능하다는 결론이 내려진다." 42p

"고대 그리스의 자연철학자들에게 자연이란 실험의 대상이 아니라 사색과 관조의 대상이었다. 외부에서 관찰하는 것만으로 그 본질과 진리를 깨달아 나가야 하는 대상으로 여긴 것이다. 실험을 처음으로 본격적으로 실행했던 사람들은 연금술사였다. 화학 실험이 최초로 시도된 곳은 알렉산드리아(고대 그리스의 자연철학+페르시아의 신비주의+이집트의 기술)였다." 51p

"연금술(구리->금) : (사물이 질료와 형상으로 이루어졌다는 아리스토텔레스의 주장을 받아들여)금속의 형상을 없애는 단계인 '흑색화'로 황화구리 생성 -> '백색화' -> '황색화' -> 황동 생성 -> 구리보다 6배나 비싼 값에 판매"

"실험이라는 행위는 자연을 조작해 인공적인 환경을 만드는 일이었기 때문에 자연철학자들에게는 익숙하지 않은 연구 방법이었다... 베이컨 등의 자연철학자는 실험을 과학 연구에 도입하려고 했으나-귀납법의 오류를 없애기 위해 엄밀한 실험 필요- 실험이 일상적인 경험에 바탕을 둔 행위가 아니었기 때문에 당시 사람들이 실험이라는 새로운 방법을 받아들이기는 그리 쉬운 일이 아니었다." 66p

"15~16세기의 과학 혁명 이전까지 자연철학자의 임무는 누구나 일상적으로 경험하는 사실들에 대해서 '왜'라는 질문을 던지고 그에 대해 답하는 것이라고 여겨졌다. 하지만 과학 혁명을 거치면서 지식을 생산하는 방법이 크게 바뀌었다. 과학 혁명 시기의 자연철학자들에게는 실험과 실험실이라는 인위적 환경에서 얻은 지식이 일상적인 경험을 통해 얻은 지식과 그리 다르지 않다는 것을 보여 주는 것이 중요해졌다." 67p

"자연철학자들은 실험으로 얻은 결과가 보편적이라는 것을 보여주기 위해 다양한 방법을 이용했다. 실험을 여러 번 반복한다거나(갈릴레오), 실험 과정과 결과를 자세히 기록(파스칼) 또는 실험에 대한 증인, 즉 목격자(실제 목격자, 가상 목격자) 수를 늘리기도 했다(보일)." 67p


4. 여성 연구가

"라부아지에의 아내인 마리 앤은 영어를 공부해 영국 왕립 학회에서 보내오는 논문을 프랑스어로 읽어 주기도 하고, 반대로 라부아지에의 책을 영어로 번역하기도 했다. 그림에도 소질이 있어 실험 기구, 실험 과정 등을 그림으로 남겼는데 너무나 정확해서 지금도 라부아지에의 실험 기구들을 복원할 수 있을 정도라고 한다." 96p

"여성이 고등 교육을 받기 어려웠던 시대였지만 귀족 가문의 부유한 집안에서 태어난 에밀 샤틀레는 수학과 실험과학 연구에 정진하여 <프린키피아>를 번역하고 주석을 달 정도로 뉴턴역학과 기하학을 잘 이해하고 있었다. 물리학의 대중적 확산을 위해 노력했으며 프랑스의 계몽사상가였던 볼테르의 연인이었다." 97p


5. 연소 이론과 산소의 발견

"18세기 말까지 과학자들은 연소뿐만 아니라 호흡이나 동물의 부패도 모두 플로지스톤이 공기 중으로 방출되는 과정이라고 생각했다. 이처럼 플로지스톤 이론은 연소, 광합성, 소화, 호흡 등에 일관된 설명으로 제공함으로써 18세기의 화학에 튼튼한 이론적 틀을 제공했다... 플로지스톤 이론은 화학을 통합된 학문으로 만들었고, 이 이론을 바탕으로 화학은 연금술의 전통에서 벗어나 근대 화학의 길로 나아갔다." 85p

"블랙의 이산화탄소 발견은 공기가 1가지 종류의 원소라는 전통적인 생각이 무너지는 계기가 되었고 이후 다양한 기체들을 분리하려는 시도들이 급속도로 확산되었다." 88p

"프리스틀리는 공기들마다 화학적 성질이 다른 이유는 그 공기들마다 함유하고 있는 플로지스톤의 양이 다르기 때문이라고 생각했다. 1774년 8월 1일 붉은 산화 수은을 렌즈로 가열한 후 발생하여 포집한 새로운 공기를 '플로지스톤 없는 공기'라고 불렀다. 공기 중의 플로지스톤이 수은 재(산화 수은)와 결합해 수은이 되었을 테니, 남은 공기는 플로지스톤이 없는 공기가 되었을 것이라고 생각한 것이다. 이 기체는 오늘날의 산소였다." 90p

"셸레는 프리스틀리보다도 먼저인 1772년에 산소(불공기라고 부름)를 분리했고 연구 결과가 실린 책의 필사본도 1775년에 이미 완성했으나 인쇄소의 실수로 책은 1777년이 되어야 출판되었다. 여러 약품들을 직접 맛보며 연구한 결과 44살의 젊은 나이로 사망했다." 93p

"라부아지에는 집안의 전통에 따라 법학을 전공했지만, 자연과학에 관심이 많아 <프린키피아>를 읽고 감동을 받은 후 수학적 정량화와 정확한 측정을 중시하는 물리학의 방법을 화학 분야에도 도입하고자 했다. 정밀한 측정을 중시하여 실험을 진행했는데 특히 정확하게 무게를 재는 일을 매우 중요하게 여겼다. 수은을 가열하여 산화 수은을 생성하는 실험에서 전체 공기 부피의 1/5가 줄어들었음을 알았다. 공기 중 20%가 산소임을 생각해 보면, 라부아지에의 실험이 매우 정확하게 진행되었음을 알 수 있다." 97p

"수은 재(산화 수은)가 수은보다 무게가 더 많이 나가는 것을 보고 라부아지에는 수은이 연소할 때 플로지스톤이 빠져나가는 것이 아니라 오히려 공기 중의 특정 성분이 수은과 결합해 수은 재가 형성된다고 확신했다. 이것은 엄청난 발상의 전환이었다." 99p


# 산소 발견 과정


1774년 8월 1일 프리스틀리는 수은 재를 가열하여 '플로지스톤 없는 공기'를 발견함.

1773~1774년 라부아지에는 수은을 12일 동안 가열하는 실험에서 전체 공기 부피의 1/5이 감소했음을 발견. 또한 수은 재가 수은보다 무게가 더 많이 나가는 것을 보고 특정 성분이 수은과 결합한 것이라고 확신함.
1774년 10월 프리스틀리가 라부아지에의 집을 방문하여 자신의 발견을 설명하자 라부아지에는 '플로지스톤 없는 공기'가 자신이 찾는 바로 그 기체임을 확신함. 자신의 무게 측정 방법으로 이 기체의 존재 재확인. 자신의 실험을 거꾸로 실행해 산소를 다시 발생시키기도 함.
1778, 1779년 라부아지에는 자신의 새로운 연소 이론과 산성에 관한 이론을 담은 논문을 연이어 발표함. 무게를 증가시킨 바로 그 기체와 결합하면 물질이 산성(acid)으로 변한다고 생각하여 이 기체에게 산을 생성하는 원리(그리스어/oxygenic principle)라는 의미인 산소(oxygen)라는 이름을 붙임. 비금속+산소=산 -> 무게 증가

비슷한 시기에 산소를 최초로 발견한 세 사람 : 셸레, 프리스틀리, 라부아지에. 이 중 셸레가 가장 먼저 분리에 성공했으나 발표는 프리스틀리가 먼저 함. 산소라는 이름은 라부아지에가 붙임.


6. 주기율표

"음극선관에서 표적 원자에 전자를 쏘면 원자 내부에서 엑스선이 방출되는데, 모즐리는 이 엑스선이 회절되어 생기는 스펙트럼을 연구했다. 이를 통해 방출되는 엑스선 진동수의 제곱이 그 원자의 원자 번호와 비례한다는 '모즐리의 법칙'을 발견했다. 모즐리의 발견은 원소의 화학적 성질이 원자량이 아니라 원자 번호에 의해 결정된다는 것을 보여 주었고 원자 번호의 증가에 따라 원소의 성질이 주기성을 띤다는 것을 의미한다." 129p

"오늘날의 주기율표는 원자 번호에 바탕을 둔 모즐리의 주기율표를 원형으로 한다." 130p

"주기율표에서 원자들이 배열되는 순서는 오비탈에 전자를 채워나가는 순서와 같다." 132p

"2016년 11월에 그동안 비어 있었던 원자 번호 117번 테네신이 원소로 공식적으로 인정받음으로써 주기율표에는 모두 118종의 원소가 채워졌다. 주기율표에는 지구상에 자연적으로 존재하는 원소 91종뿐만 아니라 인공적으로 합성한 원소들도 포함된다." 133p


7. 화학의 정립

"라부아지에의 정확한 무게 측정 방법을 교훈으로 해, 화학은 물질의 성질을 연구하는 질적 학문에서 물질의 화학과 분리를 정량적으로 측정하는 학문으로 바뀌기 시작했다." 101p

"당시 물질의 이름들은 '비너스의 독설' '머큐리신의 사자자리' '클라우버의 소금' '쿤켈의 인' '리바비우스의 향기로운 술' '엡섬의 소금' '안티몬의 버터' 처럼 발견자의 이름, 발견된 장소, 물리적 성질 또는 연금술에서 유래되어 모호한 것이 많았다. 라부아지에는 1787년 <화학 명명법>에서 물질들의 이름을 정할 기준을 제시했다. 화합물의 이름만 보면 구성 원소의 종류를 알 수 있도록 한 것이다. 더불어 이름을 통해 화학 반응이 일어나는 전체 과정에 대한 이해까지도 가능하게 해 주면서 화학은 과학의 한 분야로 정립되어 갔다." 102p



8. 물 - 화합물 증명

"물이 순수한 원소가 아니라 수소와 산소의 화합물이라는 생각은 공기에 대한 연구에서 시작되었다. 프리스틀리가 '플로지스톤이 없는 공기'를 발견했고, 라부아지에는 이 기체에 '산소'라는 이름을 붙였다. 수소는 산소보다 먼저 발견되었다. 영국의 과학자 캐번디시가 금속을 산에 녹였을 때 나오는 가연성 공기를 순수한 플로지스톤으로 생각했다." 143p

<출처 : ZUM 학습백과>


"이 당시 화학자들의 관심을 크게 끌었던 질문 중 하나는 가연성 공기가 연소되면 무엇이 생기는가 하는 문제였다. 라부아지에를 괴롭히던 문제였는데 플로지스톤 이론으로는 잘 설명이 되었지만(가연성 공기인 플로지스톤이 빠져나가므로 생성물 없음), 산소 연소 이론으로는 설명하기가 어려웠기 때문이다. 1781년 프리스틀리는 전기 불꽃을 이용해 가연성 공기와 보통 공기를 폭발시켜 이슬이 맺히는 것을 보았으나 크게 신경쓰지 않았다. 하지만 이를 좀 더 체계적으로 분석한 사람은 캐번디시였다. 프리스틀리의 실험을 되풀이 하면서 이슬이 맺히는 것과 내부 공기 부피가 1/5 정도 감소한다는 사실도 알아냈다. 순수한 물일 것이라고 생각했다." 144p

"1787년 파리에 간 캐번디시의 조수가 라부아지아에게 캐번디시의 실험을 전해 주었다. 라부아지에는 수소의 연소를 산소 연소 이론으로 설명할 수 있음을 바로 깨달았다. 라부아지에는 가연성 공기야말로 산소와 결합해 물을 만드는 기체라고 생각하고, 이 가연성 공기에 물을 생성하는 기체라는 의미로 수소(hydrogenerative gas, hydrogen)라는 이름을 붙였다. 물을 순수한 원소라는 오랜 생각에 종지부를 찍는 주장이었다. 라부아지에는 파리 과학 아카데미 회원들을 모아놓고 물을 합성하고 반대로 분해하는 실험도 실시하였다. 물이 순수한 원소가 아니라 화합물임을 확실하게 증명하면서 자신의 새로운 연소 이론을 완성했다." 146p


9. 원자설

"헬레니즘 시대와 로마 시대를 대표하는 철학자들 중 에피쿠로스학파는 고대 그리스 원자론의 영향을 받아 진공을 인정했고 기계론적 자연관을 발전시켰다. 대표적인 철학자는 루크레티우스였다." 172p

"자연철학자들이 원자론을 받아들이기 어려워했던 이유 중 하나는 진공의 존재를 인정하기 어려웠기 때문이다. 과학 혁명 시기에 진공에 관해 연구했던 대표적인 과학자는 로버트 보일이다. 공기의 압력과 부피의 관계를 연구하는 과정에서 모든 물질이 단단한 입자로 구성된다는 결론을 내렸다." 173p

<출처 : ZUM 학습백과>


"고대 그리스의 원자론을 하나의 과학 이론으로 정립한 사람은 영국의 화학자이자 물리학자이자 기상학자인 존 돌턴이다. 자신과 형이 색깔을 잘 감지하지 못한다는 사실을 알고는 색맹의 유전성을 연구해 논문으로 발표하기도 했다. 이 때문에 색맹을 다른 말로 돌터니즘(daltonism)이라고 부르기도 한다." 173p

"기상학자이기도 했던 돌턴의 대기의 구성 성분에 대한 연구는 자연스럽게 기체의 압력에 대한 관심으로 이어졌다. 여러 기체가 혼합되어도 각 기체는 독립적으로 작용한다는 '돌턴의 법칙' 혹은 '기체 분압의 법칙'을 발견했다. 이 법칙을 설명하기 위해 기체가 탄성을 가진 작은 입자들로 구성되어 있다고 가정했다. 그는 이런 생각을 더 확장해 모든 물질은 원자라는 작은 입자로 이루어진다는 원자설을 주장했다." 174p


10. 분자설

"돌턴의 원자설과 게이뤼삭의 기체 반응의 법칙의 모순을 해결하기 위해 아보가드로가 분자설을 제시했지만 두 가지 이유로 받아들여지지 않았다. 첫째는 아보가드로가 주류 과학자가 아니었고(다른 화학자들과 교류를 거의 하지 않음) 다른 하나는 당시 받아들여졌던 화학적 친화력설-전기적인 인력에 의한 결합. 예) 물은 HO-에 의하면 분자 개념은 성립할 수 없기 때문이다. 화학적 친화력설에 의해 물을 HO라고 할 수는 있지만, H2O라고 하려면 수소나 산소가 H2, O2로 존재해야 한다는 것인데, 동일한 원자는 같은 전하를 띠고 서로 간에 척력이 작용할 것이기 때문에 같은 종류의 원자들이 서로 결합해 분자를 형성하는 일은 있을 수 없다고 생각했다. 155p

"물의 화학식에 관한 결론을 내리는 데는 유기화학 분야에서 이용되던 분자 구조 모델-유형 이론-이 큰 역할을 했다." 156p

"1860년 9월 3일 독일의 칼스루헤에서 개최되었던 국제 화학자 회의 후 아보가드로의 분자 가설은 공식적으로 인정받을 수 있었다. 칸니차로가 아보가드로의 가설을 받아들일 경우 원자량과 화학식 사이의 관계가 합리적으로 설명될 뿐만 아니라 원자량과 분자량에 관한 일관된 체계를 세울 수 있음을 주장하고 보여주었기 때문이다." 158p

"원자가(valence, combining power)는 수소를 기준으로 했을 때 어떤 원자 1개가 수소 원자 몇 개와 결합할 수 있는지를 나타내는 지표이다." 160p

"루이스는 옥텟 규칙을 받아들인 후 원자 내에서 전자들이 정육면체 모양으로 배열되어 각 꼭지점에 위치한다고 생각했다. 정육면체의 꼭지점이 8개이므로 원자는 최외각 전자를 최대 8개까지 가질 수 있다." 162p

"우리가 물을 직접 눈으로 볼 수 있는 것은 바로 수없이 많은 물 분자들 간의 수소결합 덕분이다." 164p

"우주에 있는 전체 별 수의 백 만 배나 되는 원자들이 공유 결합과 같은 화학 결합에 의해 모여서 우리 몸을 이루고 있다." 166p


11. 전자 발견

"엑스선은 고속으로 매우 빠르게 움직이는 전자가 크로뮴, 철, 코발트와 같은 무거운 원자에 충돌하면서 진로가 갑자기 바뀔 때나, 표적 원자의 전자가 튕겨 나간 자리를 메꾸기 위해 에너지 준위가 높은 궤도에 있던 전자가 에너지 준위가 낮은 궤도로 이동할 때 방출된다." 177p

"톰슨은 전자를 발견한 공로로 1906년에 노벨 물리학상을 받았다. 하지만 톰슨 자신은 자신이 발견한 미립자를 전자라고 부르는 것에 끝까지 반감을 가졌다고 한다." 180p

"톰슨이 영국 케임브리지 대학교 안에 있는 캐번디시 연구소의 소장으로 있었던 1884년에서 1918년까지 배출된 과학자 중에는 노벨상 수상자가 7명, 영국 왕립 학회 회원이 27명, 물리학 교수가 수십 명이었다고 한다." 180p

<출처 : ZUM 학습백과>


"러더퍼드의 원자모형은 중요한 현상 2가지를 설명하지 못했다. 하나는 '수소 스펙트럼이 왜 불연속적인가'라는 문제였고, 다른 하나는 러더퍼드의 원자모형이 불안정하다는 점이었다.  전자처럼 전기를 띤 물체가 운동할 때는 빛을 방출하기 때문에 이론상 원자들은 언제나 빛을 내야 하고, 그 과정에서 에너지를 잃어 원자핵 주위로 더 가까이 다가가야 하지만 실제로는 그렇지 않았다." 183p

"덴마크에서 박사 학위를 받은 보어는 러더퍼드가 있던 캐번디시 연구소를 찾아갔다. 이곳에서 보어는 에너지가 양자화 되어 있다는 양자역학의 기본 개념을 반영한 새로운 원자 모형을 제시했다." 184p


12. 방사성 붕괴

"1898년 마리 퀴리는 우라늄보다 400배나 강한 방사능을 가진 방사성 원소인 폴로늄(자신의 조국 폴란드에서 이름을 땀)을 발견했다. 퀴리 부부는 우라늄 광석에서 라듐을 분리하는 방법을 무료로 사람들에게 알려준 것으로도 유명하다. 라듐 분리 방법을 특허로 등록하면 많은 돈을 벌 수 있다는 것을 알았지만, 돈을 위해 지식을 파는 행위는 과학 정신에 위배된다고 생각했던 것이다. 라듐은 1950년애 중반까지 암 치료에 널리 이용되었다.. 퀴리 집안은 모두 5번이나 노벨상을 받았다." 190p

"방사성 붕괴 과정에서 방출되는 알파선과 베타선, 감마선을 비롯해서 엑스선, 중성자 등을 방사선이라고 한다. 많은 학자들은 독일의 과학자 뢴트겐이 엑스선을 발견한 1895년을 방사선 연구의 기점으로 여긴다." 195p

"1895년 11월 뢴트겐은 크룩스 음극선관을 검은 종이로 완전히 둘러싼 다음, 음극선의 효과를 알아보는 실험을 하고 있었다. 그러던 어느 날 뢴트겐은 이전까지 알려지지 않았던 새로운 종류의 광선이 음극선을 둘러싼 검은 종이를 뚫고 나와서 백금 사이안화 바륨을 바른 종이를 감광시킨 것을 우연히 발견했다. 이 광선에 미지의 선이라는 의미로 X선이라는 이름을 붙였다. 이 발견으로 노벨 물리학상의 첫 번째 수상자가 되었다." 196p

"마리 퀴리는 우라늄, 라듐, 토륨과 같이 주로 원자량이 큰 원소들이 강한 에너지를 가진 빛이나 입자를 내보내는 현상을 방사성(radioactivity)이라고 불렀다." 198p

"방사선과 관련된 연구는 곧 많은 과학자들의 관심을 끌었다. 그중 한 사람이 바로 핵물리학의 아버지로 불리는 어니스트 러더퍼드였다." 198p

"1902년 초에 러더퍼드와 소디는 한 번 방사선을 방출한 토륨이 시간이 경과한 후 다시 방사선을 내보내는 현상을 관찰했다. 이들은 자신들이 관찰한 현상을 해석하는 과정에서 하나의 원소가 방사선을 방출하면서 다른 원소로 전환된다는 획기적인 생각을 하게되었다." 200p

"한 방사성 원소가 다른 원소로 변환될 수 있다는 사실이 알려지고, 새로운 방사성 물질들이 연구되면서 화학자들의 혼란은 가중되었다. 당시까지만 해도 원소를 구분하는 기준은 원자량이었고 가장 가벼운 수소 원자의 질량을 1로 잡고, 나머지 원자들을 수소 원자 질량의 배수로 나타내고 있었다. 하지만 수소 원자량의 배수로 나타낼 수 없는 새로운 원소들이 다수 발견되면서 과학자들은 새로운 원소들을 기존의 주기율표에 배치하는데 혼란을 느끼고 있었다. 이 문제를 해결하기 위해 소디는 1913년에 '동위 원소' 개념을 제시했다. 동위원소들은 질량은 서로 다르지만 주기율표에서는 같은 자리를 차지한다. 모즐리가 주기율표 배치 기준을 원자량이 아닌 원자의 전하량으로 잡아야 한다고 주장하고 나선 것은 이 무렵이었다. 원자의 전하량은 곧 양성자의 수이며 원자 번호이다." 200p


13. 양성자, 중성자 발견

"전하량을 이용해 주기율표를 정하면 방사성 붕괴를 쉽게 설명할 수 있다. 알파선은 헬륨의 원자핵을 의미하므로 어떤 원자가 알파선을 방출하면 원자 번호는 2만큼 감소한다. 주기율표에서 왼쪽으로 2칸이 옮겨지는 것이다. 어떤 원자가 베타선을 내보내면 원자 번호는 1만큼 증가하므로 주기율표에서 오른쪽으로 1칸 이동하면 된다." 201p

"원자핵의 전하량을 정량화한 사람은 러더퍼드였다. 1919년에 러더퍼드는 대기 중의 질소에 알파 입자를 충돌시키면 빠른 속도로 수소 원자핵이 방출된다는 사실, 수소 원자가 가장 가벼운 원자라는 점, 원소들의 원자량이 수소 원자핵의 배수라는 점 등을 종합해 모든 원자핵의 기본 구성 요소가 수소의 핵이라는 결론을 내리고 '양성자'라는 이름을 붙였다." 201p

<출처 : ZUM 학습백과>


"러더퍼드는 1919년부터 케임브리지 대학교 캐번디시 연구소로 자리를 옮기면서 자신의 제자였던 채드윅을 발탁해 왔다. 채드윅이 방사선에 관한 기존의 실험 결과들을 면밀히 검토한 후 1932년에 중성자를 발견함으로써 동위 원소에 대한 의문점이 완전히 해소되었다." 202p

"마리 퀴리의 딸인 이렌 졸리오퀴리의 인공 방사성 원소 합성 성공은 '방사성 추적자'라는 기술을 낳았다. 방사성 추적자법을 이용한 대표적인 예로 1952년 방사성 인-32을 이용해 DNA의 이동 경로를 알아낸 실험을 들 수 있다. 생물은 화학적 성질이 같은 동위 원소를 구분할 수 없기 때문에 방사성이 없는 인-31대신 방사성 인-32을 추적해 생물체 내 인의 이동 경로와 인 대사 과정을 알아낼 수 있다." 204p


14. 핵 에너지 발견

"중성자 발견 이후 많은 과학자들은 양전하를 띠는 알파 입자 대신 중성자를 원자에 충돌시켜서 핵을 변환하는 방법을 사용하기 시작했다." 205p

"페르미는 라듐에서 방출되는 알파 입자를 베릴륨의 핵과 충돌시켜 얻어 낸 중성자로 수소 원자부터 점차 무거운 원소로 차례차례 포격을 거듭한 끝에, 인류 최초로 자연 상태에 없는 새로운 방사성 원소를 만들어 냈다. 페르미 연구팀은 빠르고 에너지가 큰 중성자보다는 속도가 느린 중성자가 더 효과적으로 핵을 변환시킬 수 있다는 사실도 밝혀냈다. 당시 이탈리아를 통치하던 무솔리니가 히틀러처럼 인종법을 만들려고 하자 페르미는 자신의 유대인 아내가 위험에 처하게 될까 봐 1938년 12월 스웨덴에 가서 노벨상을 받자마자 그대로 미국으로 망명했다." 206p

"페르미가 인공 방사성 물질을 만드는 데 성공하면서 과학자들은 중성자를 원자에 충돌시켜 원자핵을 변환시키는 연구에 경쟁적으로 뛰어들었고 그 과정에서 다양한 종류의 인공 방사성 물질을 만들어 냈다." 206p

<출처 : ZUM 학습백과>


"그러던 중 제2차 세계 대전이 막 시작된 1938년 말, 오토 한과 프리츠 슈트라스만은 그 당시까지 알려졌던 것과는 전혀 다른 핵반응을 얻었다. 당시까지 밝혀진 바에 따르면 우라늄(92)은 자연 붕괴를 통해 방사선을 방출하며 차츰 원자 번호가 줄어들다가 안정된 납(82)에 이른다. 즉 자연 상태에서 우라늄은 주기율표의 가까이에 있는 원소들로 순차적으로 변환된다. 하지만 한과 슈트라스만은 우라늄에 중성자를 쏘면 우라늄의 핵이 거의 절반으로 분열된다는 사실을 발견했다. 우라늄에 중성자를 쏘면 우라늄이 거의 반으로 쪼개지면서 바륨(56)이 생성되고, 이 과정에서 다시 2~3개이 중성자가 나온다. 이 중성자들이 다시 우라늄을 쏘아 연속적으로 핵분열을 일으킨다는 것도 알게 되었다. 이것이 바로 연쇄 반응이다. 중요한 것은 원자가 쪼개지는 과정에서 엄청난 양의 에너지가 연쇄적으로 발생한다는 점이었다. 1g의 우라늄-235가 완전히 핵분열했을 때 발생할 수 있는 에너지의 양은 거의 석유 2,650L를 연소할 때 발생하는 에너지의 양과 같았다." 207p


15. 맨해튼 프로젝트

"연쇄 반응을 이용하면 가공할 위력을 가진 핵폭탄을 만들 수 있다는 사실을 처음으로 알아낸 것은 독일이었다. 원자핵 연쇄 반응을 통해 원자에서 에너지를 얻을 수 있다는 아이디어를 처음으로 떠올린 사람은 헝가리 태생의 미국 물리학자 레오 실라르드였다. 실라르드처럼 히틀러 정권을 피해 독일을 탈출했던 물리학자들은 1939년 여름에 한데 모여 독일이 우라늄 연쇄 반응을 이용해 폭탄을 만들지도 모른다는 사실을 당시 미국 대통령인 루스벨트 대통령에게 빨리 알려야 한다는 결론을 내리고 편지를 썼다. 이 편지에는 가장 유명한 과학자들 중 한 사람이었으며 루스벨트 대통령과 개인적인 친분도 있던 아인슈타인이 대표로 서명했다." 209p

"편지를 받은 루스벨트 대통령은 핵폭탄을 개발하기 위한 행동을 개시했는데, 그것이 바로 '맨해튼 프로젝트'라는 암호명으로 불렸던 연합군의 원자 폭탄 개발 계획이다." 209p

"1942년 말, 페르미와 실라르드는 시카고 대학교 축구장 관람석 아래쪽에 흑연 파일을 건설했다. 시카고 파일 1호기(CP-1)라고 불리던 이 흑연 파일이 바로 세계 최초의 원자로이며, 여기에서 페르미 팀은 연쇄 반응 제어에 성공했다." 211p

"우라늄을 이용한 핵폭탄과 플루토늄을 이용한 핵폭탄은 제조 방법이 달랐으나 기본 원리는 같다. 핵분열을 할 수 있는 물질 조각들을 아주 빠르고 큰 힘으로 합치기만 하면 된다. 그러면 임계 질량에 이르게 되고 아주 빠른 속도의 연쇄 반응을 일으킬 수 있다. 우라늄-235를 이용한 원자 폭탄은 우라늄-235로 만든 총알로 우라늄-235를 때리는 총격 방법을 썼다. 1945년 8월 6일에 히로시마에 떨어졌던 '리틀 보이'는 이런 원리를 이용해 만들어졌다." 212p

"플로토늄을 이용한 원자 폭탄에는 내파 방법이 이용되었다. 플루토늄은 연쇄 반응이 일어나기도 전에 자발적으로 핵분열을 하는 성질이 있는데 모든 방향에서 압착을 가해 순간적으로 임계 질량에 도달하게 함으로써, 자발적 핵분열보다도 먼저 핵 연쇄 반응이 일어날 수 있도록 했다. 1945년 8월 9일에 나가사카에 떨어뜨린 플루토늄-239 폭탄 '팻 맨'이 이런 방법으로 만들어졌다." 213p

"1945년 7월 16일 새벽 5시 30분, 인류는 최초의 원자 폭탄을 성공적으로 떠뜨렸다. 이 시험 폭파에는 트리니티 실험이라는 이름이 붙었다. 트리니티 실험이 실시된 지 한 달이 채 되기 전에 일본에는 2개의 원자 폭탄이 투하되었다." 214p



- 『세상을 바꾼 화학』 (원정현)에서









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물리학의 주요 이론 및 개념, 주제들이 역사적으로 어떤 과정을 통해 만들어지고 수정, 보완 및 개선되어 왔는지를 잘 설명해 준 책이다. 단순한 에피소드 위주의 과학사가 아닌 고대와 근대, 현대를 이어오며 역학의 개념, 넓게는 물리학이 어떻게 하나의 학문으로 정립되었는지를 보여준 꽤 괜찮은 책이다.

(아래에 가져온 내용들은 책 내용을 그대로 혹은 요약 정리하여 제시한 것입니다.)


"땅에서 하늘을 관찰하면 하늘이 땅을 구 모양으로 감싼 것처럼 보이는데 이 하늘의 구를 천구라고 한다." 22p


1. 지상계와 천상계의 운동

"아리스토텔레스는 천상계와 지상계가 서로 다른 원리의 지배를 받는다고 생각했다. 천상계의 자연스러운 운동은 등속원운동, 지상계의 자연스러운 운동은 상하운동이라고 주장했다. 지상계에서 무거운 물질은 아래로, 가벼운 물질은 위로 올라가려 하는데 달의 천구에 이르렀을 때 운동을 멈춘다고 생각했다. 4원소 중에 흙은 가장 무겁고 불은 가장 가볍다. 무거울수록 낙하속도는 빠르다고 생각했다." 23p

"물체가 통과하는 매질의 밀도가 작을수록 물체의 속도는 빨라진다고 생각했는데 이런 논리라면 진공에서의 속도는 무한정 빨라진다. 무한대의 속도를 인정할 수 없었던 아리스토텔레스는 이런 이유로 진공의 존재를 부정했다" 24p

<자료출처 : 동아사이언스>


"갈릴레오는 물체마다 떨어지는 속도가 다른 이유를 무게가 아니라 물체가 통과하는 매질의 밀도 차이로 설명하고자 했다. 사고 실험 끝에 진공에서는 물체의 낙하 속도가 모두 같을 것이라는 결론을 내렸다. 380년 후인 1971년 아폴로 15호를 타고 달에 간 데이비드 스콧 대령은 달에서 망치와 깃털을 떨어뜨리는 실험으로 갈릴레오의 추론을 입증했다." 35p

"3세기에 생겨난 신플라톤주의자들은 우주의 신비를 풀 열쇠가 수학에 있다고 믿었다. 아리스토텔레스와 같은 고대 철학자들에게는 운동의 원인과 목적이 중요했지만, 갈릴레오와 같은 신플라톤주의자들은 운동이 어떻게 일어나는지를 수학적으로 정확하게 기술하는 것이 목표였다. 자연을 수학화하는 근대 물리학의 전통은 갈릴레오의 <세계의 두 체계에 관한 대화>에서 부터 시작되었다고 할 수 있다." 37, 50p

"아리스토텔레스에 의하면 무거운 물체가 지구의 중심으로 떨어지는 이유는 지구가 우주의 중심에 있기 때문이다. 그런데 지구가 우주의 중심이 아니라면 왜 무거운 물체들이 지구로 떨어진단 말인가?" 49p

"갈릴레오는 운동은 두 물체 사이의 관계 문제이며, 운동과 정지는 서로 상대적으로 결정된다(본질적으로 구분 불가능)는 이론을 펼쳤는데 이를 '갈릴레오의 상대성 개념'이라고 한다." 60p

"갈릴레오는 포물선 운동을 수직과 수평 방향 운동으로 분해해서 다루는 등 운동의 합성과 분해라는 개념을 만들었다. 이를 통해 자연스러운 운동과 강제된 운동을 엄밀히 구분할 수 없음을 증명했다." 61p


2. 빛의 정체

"빛에 대한 보다 체계적인 연구는 17세기 유럽, 뉴턴의 실험으로 시작되었다." 92p

<자료출처 : EBS 클립뱅크>


"아리스토텔레스는 색을 원래 물체에 존재하는 색과 그렇지 않은 겉보기 색으로 구분했다. 그는 물체의 원래 색을 '본질적인 색'이라고 불렀고 본질적인 색은 빛이 없어도 유지된다고 생각했다... 옛사람들이 근대역학이 정립되기 전까지 무게를 물체의 속성으로 여겼던 것처럼, 색을 물체의 본질적인 성질로 보는 관점도 오래 지속되었다. 이러한 생각을 바꾼 사람은 프랑스의 철학자이자 물리학자이자 수학자였던 르네 데카르트였다." 94p

"데카르트는 기계적 철학을 주장했는데 이들은 자연이 시계와 같은 기계처럼 작동한다고 생각했다. 이들은 자연을 명료하고 직관적인 방식으로 설명하고자 했다." 95P

"데카르트에게 빛은 구형의 작은 입자들로 채워진 우주에서 발생하는 압력 현상이었다." 96p

"데카르트는 빛이 프리즘을 통과하면 백색광을 이루는 물질의 회전이 변하는데, 이때 그 회전 속도의 변화 정도에 따라 여러 가지 색이 나타난다고 설명했다. 즉 프리즘으로 나타난 색은 백색광이 변화한 것이라는 전통적인 인식을 그대로 가지고 있었다... 백색광이 굴절률을 달리하는 여러 색 빛의 혼합이라는 이론을 처음으로 내놓은 사람은 아이작 뉴턴이었다." 97p

"태양빛은 서로 다른 굴절률을 가진 광선들로 구성된다.'라는 명제를 증명하기 위해 실시했던 뉴턴의 실험을 '뉴턴의 결정적 실험'이라고 한다." 100p

* 빛의 입자설 계보 : 데모크리토스 - 뉴턴(저서'광학') - 아인슈타인
* 빛의 파동설 계보 : 아리스토텔레스 - 호이겐스 - 토머스 영 - 오귀스탱 장 프레넬 - 맥스웰

<출처 : 유튜브>


"호이겐스의 원리는 빛의 회절 현상을 아주 잘 설명했지만, 진공에서 빛의 전파를 설명할 수 없었고 입자설을 주장한 뉴턴의 과학적 권위가 너무 높아서 당시에는 빛의 파동설이 받아들여지지 않았다. 107p

"맥스웰은 자신이 정립한 방정식으로 전자기파의 속도를 계산했는데, 그 결과가 당시 알려져 있던 빛의 속도와 같았다. 빛이 곧 전자기파임을 밝혀낸 것이다. 빛이 파동이라는 사실을 자신의 방정식을 이용해 이론적으로 증명하면서 파동설은 완전히 승리를 거둔 것으로 보였다." 109p

"아인슈타인은 광전 효과가 빛이 입자임을 증명한다고 생각했다. 빛이 파동이라면 에너지가 올라가는데 시간이 걸릴 것이고, 따라서 광전자가 나오는데도 시간이 걸릴 것이다. 그러나 광전자는 금속에 빛을 비추자마자 튀어나왔다. 또한 빛이 파동이라면 에너지가 클수록 파도가 크게 치는 것처럼, 빛의 세기가 셀수록 광전자가 많이 나올 것이다. 하지만 광전 효과는 빛의 세기가 약하더라도 일정한 진동수의 빛을 비추기만 하면 발생한다. 아인슈타인이 보기에 광전 효과는 금속이 특정 에너지를 가진 빛 입자에 맞아서 일어나는 현상이었다. 1905년 발표한 논문에서 광전 효과를 설명하기 위해 빛을 입자로 가정하는 광양자설을 주장했다." 110p

"20세기 초에 과학자들은 빛만이 파동과 입자의 이중성을 가진 것이 아니라는 것을 알게 되었다. 원자를 구성하는 전자 역시 빛처럼 이중성을 가지고 있음을 알아낸 것이다. 이는 양자역학의 등장을 예고하는 아이디어였다." 112p


3. 전지 발명

"전지가 발명되기 전까지 전기 연구는 마찰 전기, 레이던병 등과 같이 정전기를 대상으로 했다. 전지 개발은 전류 연구가 본격적으로 이루어지는 계기가 되었다. 전지 발명의 초석이 된 중요한 실험 중 하나는 이탈리아 볼로냐 대학의 해부학 교수였던 루이지 알로이시오 갈바니의 개구리 실험이었다." 133p

"갈바니는 개구리에서 전기가 나온다고 생각했으나 그의 친구인 볼타는 비슷한 실험을 해 본 후 갈바니의 이론에 의문을 품고 전기의 근원이 개구리가 아니라 금속 자체에 있다는 결론을 내린다. 볼타와 갈바니는 동물 전기의 존재를 두고 격렬한 논쟁을 벌였다. 볼타는 갈바니가 죽은 지 2년이 지난 1800년에 볼타 전지(세계 최초의 화학 전지)를 만들어 냈다." 135p


4. 전기와 자기의 관계

"18세기에는 이성과 실증주의를 중요하게 생각한 계몽주의가 유행했는데, 뉴턴의 방법론을 좇아 기계적, 실험적, 수학적 자연관을 강조했다. 이에 대한 반발로 독일에서는 낭만주의과 관념론의 영향을 받은 자연 철학이라는 사조가 등장했다. 이들은 인력과 척력 두 힘으로 전기와 자기를 비롯한 모든 현상을 설명할 수 있고 빛, 열, 중력, 전기, 자기와 같은 힘들이 모두 연관되어 있으므로 서로 다른 종류로 전환될 수 있다고도 생각했다. 외르스테드는 이런 독일 자연철학의 영향을 받았기에 그동안 별개의 것으로 여겨지던 전기 현상과 자기 현상이 서로 연관되어 있을 가능성을 떠올렸고 이후 여러 학자들은 이와 관련한 연구를 진행했다." 138p

"외르스테드는 1820년 7월 <전류가 자침에 미치는 영향에 관한 실험>이라는 원고를 유럽의 여러 학자들에게 배포했다. 이는 전기와 자기의 연관성에 관한 최초의 과학 보고서였다." 138p

"패러데이는 프랑스의 물리학자 도미니크 프랑수아 장 아라고가 1824년에 실시했던 실험에서 힌트를 얻어 일정량의 전기를 지속적으로 생성할 수 있는 발전기를 발명했다. 144p

"패러데이는 1845년부터 자기장이라는 개념을 사용했는데 학자들 사이에서 쉽게 받아들여지지 못했다. 수학적으로 증명하지는 못했기 때문이다." 146p

"맥스웰은 1864년 쿨롱의 법칙, 가우스의 자기 법칙, 전자기 유도 법칙, 앙페르의 법칙을 모두 통합해 맥스웰 방정식을 완성했다. 전기장에 관한 가우스 법칙(쿨롱의 법칙), 자기장에 관한 가우스 법칙, 패러데이의 전자기 유도 법칙, 앙페르의 법칙(맥스웰이 수정)" 150p

"맥스웰은 또한 전기장과 자기장은 서로 수직을 이루며 앞으로 나간다고 생각했다. 전기장과 자기장이 변하면서 전달되는 이 파동이 전자기파이다." 151p

"맥스웰은 1973년 그간의 연구를 종합해 <전기와 자기에 관한 논고>를 출판했다. 이 책은 아직까지도 읽히며, 물리 역사상 뉴턴의 <프린키피아> 다음으로 큰 영향을 끼친 책이 되었다." 152p

"맥스웰은 1879년 11월 5일에 세상을 떠났다. 맥스웰이 자신의 주장을 담은 논물을 발표한 지 약 20년 뒤인 1887년에 독일의 물리학자 헤르츠가 실험으로 전자기파의 존재를 확인함으로써 맥스웰의 전자기 이론은 널리 수용되었다." 153p


5. 열과 에너지

<출처 : 다음 블로그>


"17세기까지 많은 과학자들은 자연이 입자로 이루어져 있다고 믿는 기계적 철학의 영향 아래 있었기 때문에 열을 물질 입자들의 운동으로 보았다. 하지만 18세기에 열을 보이는 않는 유체(질량과 무게 없음)로 설명하는 칼로릭 이론이 등장했다.. 과학자들은 설명하기 힘든 자연 현상을 칼로릭과 비슷한 유체로 설명했다. 빛은 빛 입자, 전기는 전기 유체, 연소는 플로지스톤이라는 신비한 유체가 관여한다고 생각했다." 162p

"톰슨은 카르노의 칼로릭 이론과 줄의 에너지 전환 실험이 서로 모순된다는 것을 발견했다. 카르노에 의하면 칼로릭(열)은 소비되지 않고 이동하기만 하고, 줄에 의하면 열은 일로 전환되므로 소모되어야 한다. 톰슨은 둘 중 하나가 틀렸음을 보이거나 두 이론 모두를 포괄하는 설명 체계를 찾아야만 했다." 177p

"열역학 제0법칙은 열적 평형 상태를 설명하는 법칙이다. 열역학의 출발점이 되는 가장 기본적인 개념이지만 1,2법칙보다 나중에 발견되었기 때문에 열역학 제0법칙이라는 이름을 얻었다. 열역학 제3법칙은 물질의 온도는 절대 영도(0K)에 도달할 수 없다는 것이다. 절대 영도에 가까워질수록 운동 에너지와 엔트로피가 0에 가까워지지만 결코 0이 되진 않는다." 182p


6. 물리학의 정립

"오늘날과 같은 의미의 물리학이라는 학문이 정립된 것은 19세기 중반 이후였다.. 18세기까지 물리학은 크게 두 갈래로 나뉘어 있었다. 한 갈래는 역학, 천체역학 등이었는데 이 분야들은 수학의 일부로 간주되었다. 이는 다시 19세기 초에 수학, 역학, 천문학으로 분리되었고 역학은 오늘날 물리학에서 중요하게 다루는 분야가 되었다. 또 다른 한 갈래는 열, 빛, 전기, 자기, 소리 등에 대한 지식들인데 18세기까지도 통합되지 못한 채 산만하게 흩어져 있다가 19세기에 들어 역학과 동일한 분야로 생각하게 되었다." 180p

"역학, 열, 빛, 전기, 자기, 소리를 다루는 과학자들이 자신들이 모두 한 분야에 속한다고 인식하자 마침내 '물리학'이라는 통합된 학문 분야가 형성되었고, 물리학은 에너지 개념을 중심으로 정립되었다." 181p


7. 양자역학의 등장

"양자역학은 근대역학과 다른 점이 많아 오늘날에는 근대역학을 양자역학과 대비해 고전역학이라고 부른다. 고전역학에서는 조건만 알면 물체의 운동 결과를 정확하게 알 수 있다고 믿었지만, 양자역학에서는 물체의 위치와 운동량을 동시에 알 수는 없다고 여긴다... 고전역학의 세계가 인과적인 세계라면, 양자역학의 세계는 확률이 지배하는 세계이다. 두 역학 체계가 서로 배타적이거나 어느 한 쪽이 틀린 것이 아니라 잘 설명할 수 있는 대상이 서로 다를 뿐이다." 186p

"양자역학을 이해하는 키워드 : 양자화, 확률, 파동-입자 이중성, 불확정성 원리" 207p

"20세기에 들어 양자(불연속적인 작은 덩어리)화 되어 있는 에너지들을 발견했다. 이 불연속적인 에너지를 설명하기 위해 탄생한 학문이 양자역학이다. 양자역학은 흑체 복사 연구에서부터 시작했다." 188p

"키르히호프가 흑체에서 발생하는 빛의 스펙트럼을 분석한 결과 빛의 색, 즉 파장은 온도에 의해서만 달라졌다. 빛의 파장에 온도 외의 다른 요소가 영향을 끼치지 않는다는 것은, 어떤 물질이든 같은 온도로 가열되기만 하면 같은 색 빛을 방출한다는 것을 의미한다." 189p

"플랑크는 1900년 12월 14일 흑체가 내보내는 빛 에너지가 불연속적인 값을 취한다는 연구 결과를 발표했다. 빛 에너지가 양자화 되어 있다는 것은 빛 에너지에 최소 단위가 있다는 것인데, 오늘날 이 최소 단위를 플랑크 상수라고 부른다. 과학사학자들은 플랑크의 이론이 등장한 때를 양자역학이 시작된 지점으로 본다." 192p

"빛 에너지가 양자화 되어 있다는 것을 받아들이기 위해서는 빛이 입자라는 가정이 필요하다. 아인슈타인은 빛이 특정 진동수를 가진 에너지 입자인 광양자라고 생각해야 광전 효과를 설명할 수 있다고 밝혔다. 아인슈타인의 이론으로 빛은 파동성과 입자성을 동시에 가지고 있다는 사실을 과학자들이 받아들일 수 있었다. 하지만 정작 플랑크는 빛이 입자라는 아인슈타인의 의견에 끝까지 반대했다. 고전역학을 뒤집는 이런 혁명적인 변화를 원하지 않았다고 한다." 192p 

<출처 : 에펨코리아>


"슈뢰딩거가 1926년에 만든 방정식은 파동이 어떻게 에너지를 전달하는지를 나타낸 방정식이라서 파동 방정식이라고 부른다. 이 방정식을 해석하는 과정에서 양자역학에 대한 여러 가지 설명 방식이 등장했다." 197p

"막스 보른은 슈뢰딩거의 파동 방정식은 전자가 존재할 확률을 의미한다고 주장했다. 보어도 같은 입장에 섰다. 슈뢰딩거 방정식을 위치 확률 방정식으로 보는 이 해석 방법을 '코펜하겐 해석'이라고 한다. 당시 물리학계의 거장이었던 보어의 이론 물리 연구소가 코펜하겐에 있었고, 그의 연구소 출신 과학자들이 이 해석을 지지했기 때문에 붙여진 이름이다. 아인슈타인과 슈뢰딩거, 드브로이 등은 코펜하겐 해석에 반대했으나 이 해석은 오늘날 양자역학에 대한 표준 해석으로 자리 잡았다." 198p

"우리가 전자를 관측하면 그 순간 전자의 파동-파동인 전자는 공간 곳곳에 퍼져서 존재-이 붕괴되면서 순식간에 한 점으로 수축하여 입자인 전자가 모습을 드러내는데, 쉽게 말해 전자는 우리가 보고 있지 않을 때는 파동처럼 움직이고, 보고 있으면 입자처럼 보인다는 이야기이다." 199p

"복권 당첨자는 과연 누가 될까? 당첨자가 밝혀지기 전까지는 복권을 산 사람 누구에게나 당첨될 확률이 있다. 하지만 당첨 번호가 밝혀지는 순간 모든 확률은 당첨자 한 사람에게 집중되고 나머지 사람들의 확률은 0이 된다. 양자의 세계에서는 그 당첨자 한 사람이 입자인 셈이다." 200p

"하이젠베르크가 밝혀낸 불확정성 원리는 보어가 도입한 '상보성 원리'를 이용하면 더 명확하게 설명된다. 상보성 원리에 따르면 입자의 성질을 명확히 하려고 하면 파동의 성질이 줄어들고 반대로 파동의 성질을 명확히 하려고 하면 입자의 성질이 줄어든다." 202p

"1927년에 열린 물리 학회인 제5차 솔베이 회의는 코펜하겐 해석을 지지하는 학자들과 아인규타인 사이에서 격렬한 논쟁이 이루어졌던 것으로 유명하다. 이 학회에는 당시의 유명한 물리학자 대다수가 참석했는데, 참석자 29명 중 17명이 노벨상 수상자였다." 203p

"철학적으로 보면 양자역학의 초기 역사는 실재론자와 실증론자의 논쟁의 역사이다. 실증론자는 계산을 해서 나온 값이 측정한 값과 일치하기만 하면 이론으로서 충분하다고 생각하고 실제 세계에서 어떻게 대응되는지는 신경쓰지 않는다. 이들은 물체의 모든 조건을 알더라도 확률적인 예측만 할 수 있다고 여긴다. 보른이나 보어, 하이젠베르크가 이 그룹에 해당한다. 실재론자는 물질의 존재 여부는 절대적으로 정해져 있고 모든 변수와 조건을 알면 물체의 운동을 정확히 예측할 수 있다고 믿는 결정론자들이다. 아인슈타인과 드브로이, 슈뢰딩거가 이 그룹에 해당한다." 204p

"코펜하겐 해석에 대한 비판적인 대안 중 하나는 봄의 '양자 퍼텐셜'이다. 그는 파동을 확률로서 접근한 것이 아니라 실재하는 장(field)으로 해석하고자 했다. 입자들은 물리적으로 서로 분리되어 있어도 양자 퍼텐셜이라는 장을 통해 연결되어 있다는 봄의 생각은 양자 얽힘에 대한 연구가 등장하는데 영향을 끼쳤다." 207p

"양자 얽힘은 부부가 멀리 떨어져 있어도 여전히 부부로 남는 것처럼, 짝을 이룬 두 양자가 엄청나게 멀리 떨어져 있어도 서로 상관관계가 유지되는 현상이다. 양자적으로 얽힌 두 입자 중 하나의 스핀이 관측되면, 나머지 다른 입자의 스핀도 동시에 결정된다는 것이다." 208p

"양자 얽힘을 이용해 한 물체를 구성하는 양자 정보를 사라지게 한 다음에 다른 곳에서 나타나게 할 수 있다. 즉 순간 이동이 가능하다. 1997년 오스트리아 빈 대학교이 안통 자일 링거 교수는 최초로 양자 전송 실험에 성공하였다. 이는 1920년대 초에 시작되었던 제1차 양자 혁명에 이어 제2차 양자 혁명 시대를 여는 사건이었다." 209p

"슈뢰딩거는 미시 입자의 위치를 확률로만 알 수 있다는 코펜하겐 해석을 반박하기 위해 고양이라는 큰 입자를 도입했으나 최근에는 큰 분자(C60, C70 풀러렌)를 이용한 이중 슬릿 실험도 성공하여 큰 분자들의 물질파를 검출해 나가고 있다. 즉 입자가 동시에 여러 곳에 있을 수도 있다는 중첩 현상이 점점 큰 물질에서도 증명되고 있다." 210p


8. 상대성 이론의 등장

"상대성 이론 발견 배경 : 당시 과학자들은 빛을 파동이라고 생각했다. 빛은 파동이다 -> 전달할 매질이 있어야 한다 → 우주를 가득 채운 에테르의 존재 가정 → 에테르가 흐르는 방향에 따라 빛의 속도는 다를 것으로 예상 → 예상을 뒤집는 실험 결과들이 등장(마이컬슨-몰리 실험) → 광속도 불변과 고전역학의 가정 불일치 → 새로운 설명 체계를 만들고자 함" 218p

"1900년에 스위스 취리히 연방 공과 대학교를 졸업한 아인슈타인은 1902년 6월 16일부터 베른에 있는 특허 사무소에서 3등 기술 심사관으로 일하기 시작했다. 아인슈타인의 책상 위에는 시간 보정 방법과 관련된 온갖 특허 신청서들이 올라왔다. 멀리 떨어진 기차역들의 시간을 동일하게 만들기 위한 방법들이었다. 멀리 떨어진 역들의 시간을 동시화하려는 고민은 상대성 이론 등장의 계기가 되었다." 217p

"1905년에 상대성 이론을 발표했을 당시, 아인슈타인은 무명의 과학자였다. 그런 아인슈타인의 상대성 이론이 널리 퍼지도록 만드는 데는 당시 독일 베를린 대학교의 이론 물리학 교수이자 독일 물리학회 회장이었던 플랑크의 공이 컸다. 플랑크는 아인슈타인이 상대성 이론을 발표했던 <물리학 연보>의 편집인이기도 했다. 아인슈타인의 상대성 이론을 공개적으로 지지하며 제자들에게 상대성 이론에 대한 논문을 쓰도록 독려하고 자신도 연구함으로써 상대성 이론의 발전에 많은 기여를 했다." 227p

"아인슈타인의 상대성 이론은 2가지 과학적 사실에 기반을 두고 있다. 하나는 갈릴레오의 상대성 원리(관성계의 물리 법칙)이고 다른 하나는 광속도 불변의 법칙이다. 서로 모순된 이 두 사실을 결합하기 위해서는 시간에 대한 개념을 새롭게 정리할 필요가 있었다. 이렇게 해서 등장한 특수 상대성 이론의 핵심은 광속도 불변의 법칙을 바탕으로 시간과 공간은 절대적이지 않고 운동하는 속도에 따라 상대적으로 관측된다는 것이다." 221p

"아인슈타인의 특수 상대성 이론은 시간 문제에서 중심과 기준을 없앴고, 인간의 움직임이 시간을 바꿀 수도 있다고 주장함으로써 시간 개념을 완전히 바꾸어 놓았다. 그는 시간이 절대적인 것이 아니라는 사실을 성공적으로 보였다." 227p

"칼 앤더슨은 1936에 뮤온이라는 입자를 발견했다. 우주선은 대기권에 진입하면서 공기 분자들과 충돌하여 뮤온을 만들어내는데 빛의 속도에 가깝고 수명은 100만분의 2초이다. 따라서 이론상으로는 대기권 안에서 0.6km 정도 날아가면 붕괴하므로 지상에 도달할 수 없는데 실제로는 지표면까지 내려온다. 이유는 상대성 이론에 의한 시간 지연에 있다. 빠르게 이동하며 수명이 100배가 늘어나 지상에 도달할 때까지 붕괴하지 않을 수가 있다. 물리학자들은 뮤온을 통해 아인슈타인의 특수 상대성 이론이 옳다는 것을 확인할 수 있었다." 228p

<출처 : 인스티즈>


"아인슈타인은 관성에 의한 효과와 중력에 의한 효과가 같다는 결론에 도달했다. 이를 등가 원리라고 하는데, 일반 상대성 이론의 토대가 되었다." 230p

"블랙홀이나 거대한 별이 충돌하면 우주 공간에 급격한 중력 변화가 생기는데, 이때 생기는 시간과 공간의 휘어짐이 파동 형식으로 퍼져 나가는 것을 중력파라고 한다. 2016년 2월 미국에 있는 레이저 간섭계 중력파 관측소(LIGO)에서 중력파를 관측하는 데 성공했다." 234p

"인공위성(GPS위성은 고도 2만km에서 약 8km/s의 속도로 돌고 있다)에는 빠른 속도로 시간이 지연되는 현상과 약한 중력으로 시간이 빨라지는 현상이 동시에 일어난다. 둘 중에서 중력으로 시간이 빨리 가는 현상이 더 강력하게 작용해 인공위성의 시간은 하루에 0.000038초씩 지상보다 시간이 앞선다. 0.000038초에 신호가 오가는 속도인 광속을 곱하면 11.4km인데, 바로 이만큼씩 오차가 생기는 것이다. 그러므로 인공위성에서 보내는 위치 신호를 정확하게 파악하기 위해서는 거리를 끊임없이 보정해야 한다." 236p


- 『세상을 바꾼 물리』 (원정현)에서







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이 책을 읽으며 핵산의 구조와 관련된 용어들이 정리되었고 유전물질로 밝혀지는 과정을 이해하며 폭넓은 지식을 얻게 되었다. 책을 읽으며 이런 결심을 하게 된다. 앞으로 어떤 단원을 수업해야 할 때, 관련 내용을 담은 교양과학서적을 꼭 읽어나가며 수업을 진행해야겠다고..! 나무가 아니라 산을 보게 한다.

(아래에 가져온 내용들은 책 내용을 그대로 혹은 요약 정리하여 제시한 것이다.)


<출처 : https://www.thoughtco.com/dna-373454>


"인간의 DNA는 약 30억 쌍의 디옥시뉴클레오타이드로 구성되어 있다." 16p

"인간은 DNA 안에 약 3만여 개의 유전자를 지니고 있다." 18p

"핵산이 발견된 후에도 사람들은 핵산이 유전의 정수라는 사실을 깨닫지 못하고 유전물질은 단백질일 것이라고 믿었다. 인간의 몸의 많은 부분은 10만여 종의 단백질로 구성되어 있기 때문이다." 60p

"DNA 구조가 밝혀진 후에도 여전히 단백질이 유전물질이라고 생각하였다. 이유는 DNA의 구조가 너무 단순한 반면 20종의 아미노산으로 이루어진 단백질은 복잡하여 유전 정보를 담기에 적합하다고 생각했고, 끊임없이 생성되고 없어지는 등 변화무쌍하기 때문이다. 반면 DNA는 평소에는 아무런 일도 하지 않는 것처럼 보였다." 62p

"미생물에 의한 질병은 미생물 그 자체가 원인이 되는 경우도 있고, 미생물이 만들어낸 독소가 원인이 되는 경우도 있다." 64p

"줄기세포는 배아 줄기세포, 성체 줄기세포, 제대혈(탯줄, 태반) 이렇게 세 가지 방법으로 구할 수 있다."

<출처 : https://bioeticaylibros.blogspot.com/2014/12/nueva-aplicacion-clinica-de-las-celulas.html?m=0>


"인간을 비롯한 대부분의 포유류는 암컷의 X염색체 중 하나가 항상 불활성화되어 있어 동일한 유전자의 과도한 발현을 막는다. 이렇게 불활성화되어 응축된 X염색체를 바소체(barr body)라 부르고 올림픽과 같은 운동경기에 출전할 때 여성 선수임을 나타내는 기준으로 사용된다." 116p

"염색체에 대한 불신으로 초파리 실험을 시작했던 모건은 연구를 통해 오히려 염색체가 유전물질이라는 확실한 결론을 내리게 된다." 120p

"골턴의 우생학은 적극적인 우생학'으로 좋은 것을 골라내어 더욱 번성시키는 것이다. 20세기 초 영국의 우생학자들은 적극적인 방법을, 미국의 우생학자들은 소극적인 방법을 취해 사회 부적격자에 대한 강제 불임시술을 합법화 시켜 시행했다. 1930년대 미국에서는 4만여 명이 넘는 사람들이 강제로 불임시술을 받는 비인간적인 처우를 받았다. 당시 미국에서는 '백치는 3대면 족하다'라고 하여 정신박약 증세가 3대에 걸쳐 나타나면 그 가계는 더 이상 이어질 가치가 없다고 판단하고 강제로 불임시술을 실시하는 것이 합리적이라고 여겼다. 히틀러 역시 인종청소라는 명목으로 유대인과 집시들을 대량 학살했고 우수한 아리아인의 형질을 보존하기 위해 25만 명이 넘는 이들에게 강제 불임시술을 시행했다." 152p

<출처 : http://suyunomo.jinbo.net/?p=9538>


"IQ는 원래 얼마나 머리가 좋고 나쁜지를 측정하는 기준이 아니라, 학습 능력이 심각하게 떨어지거나 정신박약을 가지고 있는 학생들을 걸러내기 위해 만든 테스트였다." 154p

"DNA구조 발견자 중 한 사람이었던 프랜시스 크릭은 1959년 DNA에서 RNA를 거쳐 단백질이 만들어진다는 개념, 즉 센트럴 도그마(central dogma)를 만들어 내는데 우리말로는 '중심 원리' 혹은 '중심 사상'이라고 번역할 수 있다. 도그마는 원래 기독교의 교리를 이르는 말로 분자생물학에서 반드시 알아야 하는 기본 중의 기본 원리라는 것을 의미한다." 173p

"RNA 상의 염기 세 개가 하나의 코돈을 형성하고, 코돈 하나는 아미노산 한 개와 대응한다. 코돈의 종류는 4*4*4=64개가 존재한다. 아미노산은 20개 뿐이므로 코돈은 중복될 수 있다는 걸 알 수 있다. AUG는 시작 코돈이고 UAA, UGA, UAG는 종결 코돈이다." 179p

<출처 : http://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/623663.html>


"DNA는 한 번 복제할 때마다 끝 부분이 조금식 잘려나간다. 이 때문에 정상적인 세포는 DNA의 양쪽 끝 부분에 의미없는 염기 가닥들인 텔로미어를 갖고 있다. 복제를 거듭해 텔로미어가 위험 수준으로 짧아지면 세포는 분열을 멈추고 자연스럽게 죽음을 맞는다. 보통 정상적인 인간의 세포는 70~100회 정도 -헤이플릭 한계- 세포분열을 하고 나면 죽는다. 헤이플릭 한계를 넘어서 무한정 분열을 거듭할 수 있는 세포들을 암세포라고 부른다. 이들은 돌연변이로 인해 텔로미어의 길이가 짧아지지 않도록 하는 효소인 텔로머라제를 갖고 있어 영원히 분열을 거듭한다." 182p

"1976년 미국 캘리포니아의 아실로마 센터에서 열린 과학자들의 회의에서 유전자 재조합 연구에 대한 안전 수칙과 지침이 마련되었다." 205p

<출처 : http://www.territorialseed.com/product/grafted-tomtato-ketchup-n-fries/all-plants>


"포메이토는 감자와 토마토의 합성어로 1980년대 유전공학에 대한 기대를 대표하는 단어였다. 하지만 포메이토는 유전자 재조합 농산물(GMO)이 아닌 세포융합 기술로 만들어 낸 것이다. 만들어낸 건 사실이지만 상품 가치가 없어 지금은 거의 언급되지 않는다." 212p

"공식적으로 알려진 세계 최초의 유전자 재조합 농산물은 1994년 미국의 칼진(Calgene)에서 만들어 낸 무르지 않는 토마토(상품명은 '플레이버 세이버')였는데 익는데 시간이 오래 걸리고 맛도 그다지 좋지 않는 등 상품성이 떨어져 시장에서 사라졌다." 228p

"분자생물학과 유전학이 발달하던 1980년대 말, 미국의 국립보건원과 에너지성(DOE)을 중심으로 인간의 유전자 전체를 파악하려는 '인간게놈 프로젝트'에 대한 논의가 시작되었다. 그 후 1990년 10월에 인간게놈 프로젝트가 공식적으로 시작되어 30억 쌍의 뉴클레오타이드가 지닌 염기들의 서열을 분석하기 시작했고 2000년에 인간게놈 지도의 초안이 완성되었다." 243p

"DNA 검사는 염기서열을 분석한다는 의미도 있지만 범죄 해결이나 친자 소동에서는 DNA 지문을 확인한다는 의미가 강하다. DNA에는 사람마다 모두 다른 지문처럼 개인마다 다른 특징을 나타내는 특정부위가 있고 이를 'DNA 지문'이라고 한다. 범죄수사나 친자 감별에서는 DNA 지문을 확인해 두 DNA가 일치하는지 아닌지, 혹은 얼마나 비슷한 특징을 공유하는지만 구별한다." 245p

"DNA 지문을 측정한다는 것은 사람마다 서로 다르게 가지고 있는 DNA 부분을 특정 제한 효소로 잘라서 나오는 DNA 조각들의 길이를 비교해 본다는 말이다." 246p

<출처 : https://www.teachengineering.org/activities/view/cub_biomed_lesson09_activity1>


"미국에서는 범죄자의 DNA를 데이터베이스화시켜 저장해 두는데 이것이 CSI에 자주 등장하는 단어인 'CODIS(Combined DNA Index System)'이다. CODIS에서는 확실한 비교점이 되는 13개의 핵심 포인트를 선정하여 검사의 효율성을 높이고 있다." 248p

<출처 : http://m.clipbank.ebs.co.kr/clip/view?clipId=VOD_20111218_00229>


"1996년 7월 5일 영국의 로슬린 연구소에서 태어난 복제양 돌리는 '체세포 핵치환'법으로 태어났다. 그 전까지 난자와 정자가 합쳐지면서 반쪽짜리 DNA가 합쳐져 새로운 개체가 태어난다는 것을 알고 있었지만 DNA가 생명의 설계도라는 것은 완벽히 증명되지 않았었다. 마치 수학 문제를 푼 후 검산 과정이 필요했던 것이다. 핵 속의 DNA가 생명의 설계도 전체라면 이 DNA만으로도 새로운 생명이 만들어진다는 것을 보여야 했던 것이다. 돌리는 난자의 반쪽짜리 DNA를 빼내고 다른 암양의 체세포에서 뽑아낸 온전한 DNA만을 넣어 주더라도 발생이 진행된다는 것을 보여준 예이다. DNA가 생명을 만드는 가장 중요한 물질이라는 사실이 완벽히 증명된 것이다." p252

<출처 : http://forseason.tistory.com/11892>


"돌리의 탄생으로 인해 성숙한 포유동물의 DNA라도 원점으로 돌아가 다시 생명체를 발생시킬 수 있는 가능성을 가지고 있다는 사실이 증명되었다." 254p

"돌리는 핵을 제공한 양과 난자를 제공한 양, 그리고 대리모 양 중 핵을 제공한 엄마의 특징을 그대로 닮아 태어났다. 이는 DNA가 생명체의 유전물질이며 전체 설계도라는 완벽한 증명이다." 255p


- 『하리하라의 바이오 사이언스』 (이은희)에서.





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