알수록 쓸모 있는 요즘 과학 이야기

추천의 글
시작하며

PATR 1 내 몸, 충분히 궁금할 수 있어
부끄러움은 그만!
몸에 던지는 발칙한 질문 WHY

태어날 때 생겨났던 내 몸의 세포가 아직도 남아 있을까? [번외 편] 텔로미어와 텔로머레이즈
아기 때 기억을 잊어버리는 이유는 뭘까? [번외 편] 내가 경험한 충격적인 사건은 왜 강한 기억으로 남을까?
남자에게 굳이 젖꼭지가 있는 이유는 뭘까?
왜 인간은 유독 머리에 털이 많은 걸까? [번외 편] 머리카락도 잘리는 것을 느낄까?
왜 학교나 회사에만 가면 잠이 쏟아질까? [번외 편] 왜 갑자기 일어나면 어지러울까?
왜 나도 모르게 자꾸만 다리를 떨까?
우리는 왜 칠판 긁는 소리를 싫어할까? [번외 편] 피부로도 소리를 들을 수 있다?
정말 ASMR로 오르가슴을 느낀다고?
정말 ‘좀비’가 된 사람이 있을까? [번외 편] 근육의 피로는 젖산 때문일까, 아닐까?
[번외 편] 결국 실체가 밝혀진 아이티 부두교 전설

일상을 바꿀 엉뚱한 질문 IF
#01 만약 인간에게 아가미가 생겨서 물속에서 살 수 있다면?
#02 만약 한 달 동안 씻지 않는다면?
#03 만약 땀 냄새로 나에게 맞는 이성을 찾을 수 있다면?
#04 만약 자위 후 현자 타임을 겪지 않으려면?


PATR 2 매일, 내 주변에는 궁금한 게 널려 있어
일상에 던지는 뜬금없지만
똑똑한 질문 WHY

내일 태양이 꺼지면 어떻게 될까?
공기저항이 없어지면 어떻게 될까? [번외 편] 개미는 그 어떤 높이에서 떨어져도 죽지 않는다?
비행기 날개는 사실 늘어났다 줄었다 한다고? [번외 편] 비행기가 날아가는 모습을 보고 내일 날씨를 알 수 있다?
갑자기 떨어지는 우박은 기상이변 때문일까? [번외 편] 만약 태풍에 핵폭탄을 터트리면 태풍이 없어질까?
영하에서도 얼지 않는 콜라가 존재한다? [번외 편] 90도 사우나에서 왜 뜨겁지 않나
자동차는 어떻게 스스로 운전을 할까?
어벤져스 앤트맨은 현실 가능할까? [번외 편] 현실에서 고질라처럼 거대한 생명체가 나타날 수 있을까?

세상을 바꿀 엉뚱한 질문 IF
#01 만약 사막을 테라포밍해 녹지로 만들면?
#02 만약 지구 대기의 산소 농도가 2배 높아진다면?
#03 만약 나무 1조 그루를 심으면 지구온난화를 멈출 수 있을까?
#04 만약 쓰레기를 화산 용암에 버리면?

PATR 3 지구 너머 더 큰 세계가 궁금해
우주에 쏘아 올린
유쾌한 질문 WHY

우주인이 우주에서 사망하면 어떻게 될까? [번외 편] 두 번의 우주왕복선 사고
14년이나 화성에 산 로봇이 있다?
지구로 날아오는 소행성, 인류의 힘으로 막을 수 있을까?
[번외 편] 지구에는 우주선과 인공위성의 공동묘지가 있다?
인류는 왜 더 이상 달에 가지 않을까? [번외 편] 미국 NASA 달 정거장 건설 계획
태양 탐사선은 왜 녹지 않을까? [번외 편] 만약 강력한 태양풍이 지구를 강타한다면?
도대체 외계인은 어디에 있을까? [번외 편] MIT연구원의 외계인을 찾는 새로운 방법

인류를 구원할 엉뚱한 질문 IF
#01 만약 쓰레기를 우주로 보내면?
#02 만약 지구의 자전 속도가 2배 빨라지면 어떻게 될까?
#03 만약 지구가 반대 방향으로 자전한다면?
#04 만약 내일 외계인이 지구에 나타난다면?

마치며
참고 자료

나른한 주말 늦은 아침에 잠에서 깼습니다. 오후에 미팅이 있어서 씻으려고 화장실로 갔습니다. 옷을 벗고 샤워기에서 따뜻한 물이 나오기를 기다리며 거울을 보았습니다. 그때 문득 이런 생각이 떠올랐습니다. 남자는 왜 젖꼭지가 있을까?
남성 여러분들 젖꼭지는 안녕하십니까? 여러분들이 매일 샤워하면서 보는 젖꼭지. 여성이야 아기에게 모유를 주기 위함이라지만 남자에게는 도대체 왜 젖꼭지가 남아 있는 것일까요?
‘젖꼭지’ 하면 가장 먼저 떠올리는 단어는 이것일 겁니다. ‘쾌감’! 남성이든 여성이든, 내가 아닌 타인이 내 젖꼭지를 터치했을 때 여러분은 어떤 느낌이 들던가요? 약간의 쾌감이 느껴지지 않나요? 일부 연구자들도 쾌감을 느끼기 위해 젖꼭지가 퇴화되어 없어지지 않았다고 주장합니다. 하지만 모든 사람들에게 해당하는 것 같진 않습니다. 왜냐하면 자기 젖꼭지를 자신이나 남이 만지면 우울함을 느끼는 사람들이 있기 때문입니다. 이런 현상은 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 발견되는 현상인데, 슬픈 젖꼭지 증후군(sad nipple syndrome)이라고 부릅니다. 이름도 참 슬프네요. 정식 명칭은 dysphoric milk ejection reflex(d-mer), 우리말로 ‘수유 반사 우울증’이라고 직역할 수 있습니다. 여성이 출산 후 아기에게 젖을 줄 때나 주고 난 이후 우울감을 느끼기도 하는데 바로 여기서 유래된 말입니다. 이 증후군을 목격한 여러 과학자들은 “과학적 근거는 없지만 인간의 뇌 중에서 정서를 담당하는 대뇌의 구조가 정상적으로 작동하지 않았을 때 일어나는 현상”으로 추측합니다.
_ <남자에게 굳이 젖꼭지가 있는 이유는 뭘까?> 중에서

만약 자기 자신이 물속을 자유롭게 돌아다닐 수 있다면 어떨지 상상해보신 적 있나요? 아가미와 물갈퀴는 없지만 물속을 자유롭게 잠수하고 헤엄치며 돌아다니는 영화 <아쿠아맨> 속 주인공처럼, 지구 전체가 바다로 뒤덮인 세상을 콘셉트로 한 영화 <워터월드>에 나오는 진화된 인류처럼(물속에서 살 수 있게 진화한 인류가 나온다)말이죠.
가까운 미래에 특수한 목적으로 인간의 유전자를 변형할 수 있는 세상이 도래했다고 생각해봅시다. 그래서 사람의 유전자를 변형시켜 물속 생명체가 가진 아가미를 그대로 만들었다고 생각해보자고요.
자, 이제 이 아가미를 가진 사람은 당장에 부산 해운대로 향합니다. 그리고 자신 있게 바다로 뛰어들어 헤엄치기 시작합니다. 한참을 헤엄치다 보니 너무 지쳐 수면 위로 올라왔는데, 뒤를 돌아보니 해안가가 그대로 보입니다. 갑자기 몸이 너무 추워서 떨리기 시작합니다. 주변에는 어디 올라가서 따뜻한 햇볕을 받을 만한 곳이 없습니다. 점점 눈에서 힘이 풀리고 앞이 흐릿해지더니 기절했습니다. 도대체 이 사람에게 무슨 일이 벌어진 것일까요?
일단 인간은 물속에서 움직이기에는 적합하지 않은 신체 구조를 가지고 있습니다. 팔다리는 얇고 몸통은 거의 일자죠. 그래서 팔과 다리를 휘저어도 앞으로 잘 나가지 못합니다. 즉 물속에서 움직일 때의 에너지 소모가 매우 크다는 뜻이죠. 몸통도 유선형이 아니어서 물의 저항도 같은 덩치의 물고기보다 크게 받습니다.
또한 인간은 피하지방이 적습니다. 그래서 물속에 오래 있으면 저체온증에 걸려 죽기 쉽습니다. 보통 바다 온도는 10℃ 내외이고, 한여름엔 20℃까지 오르기도 하죠. 미국 미네소타대학교 해양?대기 관리 연구소에 따르면 인간은 1~6시간 정도 물속에서 버틸 수 있는 것 같습니다.
이런 신체적 문제 외에도 일상에서 할 수 있는 일들을 거의 하지 못합니다. 우선 물속의 다른 사람과 의사소통을 하려고 해도 소리 내어 말할 수가 없습니다. 왜냐면 우리 인간은 공기를 매질로 파동을 일으켜 소리를 내기 때문이죠. 반면 물속 생명체들, 특히 고래는 초음파를 발생해서 서로 의사소통을 하죠. 결국 우리가 물속에서 대화를 하려면 수화를 배워야 할 겁니다.
이렇듯 그저 인간에게 아가미가 생겨서 물속에서 자유롭게 숨을 쉴 수 있다 하더라도 생활을 하는 데에는 무리가 있다는 결론을 내려야 할 것 같습니다.
_ <만약 인간에게 아가미가 생겨서 물속에서 살 수 있다면?> 중에서

영화 <앤트맨>에서는 1대 앤트맨이었던 행크 핌 교수가 핌 입자 기술을 이용하여 사람이나 사물의 크기를 자유자재로 만듭니다. 이때 핌 입자 기술의 원리는 물질을 구성하는 분자 속 원자들의 위치를 바꾸는 것입니다. 원자의 위치를 바꾼다니, 무슨 말일까요?
원자는 원자핵이라는 +(플러스)전하를 띤 입자와 전자라는 -(마이너스)전하를 띤 입자로 이루어져 있습니다. 여기서 놀라운 점은 원자 전체에서 원자핵이 차지하는 크기는 약 1/100,000밖에 되지 않는다는 겁니다.
그런데 전자는 더더욱 작습니다. 안 그래도 작은 원자핵보다 1/1,000만큼 더 작습니다. 다시 말해 전자는 원자가 차지하는 크기의 약 1/100,000,000(1억분의 1)밖에 되지 않는다는 말입니다. 숫자가 많으니 헷갈리고 보기 싫어지죠? 그럼 일상생활에서 볼 수 있는 것으로 쉽게 설명해보겠습니다. 만약 원자가 서울 고척 스카이돔만 하다고 가정해봅시다. 고척 스카이돔 속의 축구공 크기가 원자핵의 크기이고, 공기 중에 날아다니는 먼지가 전자의 크기 정도라고 보시면 됩니다.
분자나 원자단위로 확대해서 이 세상 물질을 살펴보면 텅텅 빈 세상으로 보이겠죠? 그래서 영화 <앤트맨> 속 행크 핌 교수는 특정한 물체의 텅 비어 있는 원자 간 거리와 분자 간 거리를 좁혀 본래의 크기를 줄이려고 한 것입니다. 그런데 한 물체의 크기가 작아지려면 그 물체를 이루고 있는 원자핵과 전자의 간격을 1/1,000 이하로 줄여야 합니다. 원자핵과 전자의 거리를 좁혀야 원자의 크기가 줄어들고, 원자 간의 거리를 줄여야 분자 크기가 줄어들기 때문이죠. 하지만 현실에서는 원자핵과 전자 사이에 전자기력이 작용해 서로 일정한 거리를 유지하면서 원자의 형태를 유지합니다. 따라서 원자와 전자의 간격을 줄이는 일은 현재의 물리법칙에 따르면 불가능합니다. 물론 태양의 중력보다 수십 배 강력한 힘으로 원자핵과 전자를 서로 밀면 공간이 줄어들긴 할 겁니다.
몇 보 양보해서, 어찌어찌 성공한다 하더라도 라부아지에의 ‘질량 보존의 법칙’(간단히 말해 ‘화학반응 전과 후의 총 질량은 같다’라는 법칙)을 무시할 수가 없습니다.
영화 속 장면을 떠올려볼까요? 핌 교수는 집을 열쇠고리만 한 크기로 줄여서 들고 다니고, 앤트맨은 개미를 타고 돌아다니는데요. 질량 보존의 법칙에 따르면 한 물체의 크기가 일정 비율로 작아지든 커지든 질량은 같아야 하기 때문에 집을 축소하여도 집 자체의 무게는 그대로 유지됩니다. 결국 작아진 집은 현실이라면 너무나 무거워서 들고 다닐 수 없습니다. 또 마찬가지로 사람이 개미 크기만큼 줄어들어도 몸무게는 그대로 유지됩니다. 아무리 개미가 무거운 짐을 잘 든다고는 하지만 60kg이 넘어 보이는 앤트맨을 등에 업고 돌아다닐 수 있을지는 의문입니다.
_ <어벤져스 앤트맨은 현실 가능할까?> 중에서