엘리트 문과를 위한 과학상식

들어가며_왜 엘리트 문과에게 과학이 필요한가? ―ⅰ
이 책의 사용설명서 ―ⅵ
목 차 ―ⅹ

01
과학과 사회과학
과학이란 무엇인가 ―3
과학적 탐구방법 ―10
사회과학의 문제는 왜 어려운가? 1) 복잡계 ―24
사회과학의 문제는 왜 어려운가? 2) 다기준 문제 ―45

02
인간은 어떤 존재인가
진화와 인간 ―53
성선택 ―80
진화심리학 ―90

03
그럼 인간‘들’은?
사회성 ―107
옥시토신과 마음이론 ―115
뇌 ―122
감각 ―141
센서 ―154
인공지능과 빅데이터 ―160

04
인간무리의 물질적 기반 ‘도시’
도시 ―177
물 ―179
물의 이동 시 고려해야 할 사항들 ―182
상하수도 ―186
에너지 ―194
건축 ―216

나가며 ―233

들어가며

왜 엘리트 문과에게 과학이 필요한가?

오래된 인터넷 밈으로 시작해보자.
축하한다. 당신은 외계인에게 납치당했다. 그들은 당신을 묶어놓고 인간과 인간 사회와 기술문명에 대해 아는 대로 말하라고 다그친다. 문제가 있다. 여러분은 문과다. 당신은 소리친다.
“전 문과예요! 아무것도 몰라요!”
축하한다. 당신은 스트리테락스 행성 탐사단의 6,823번째 실험체가 되었다.
현대 사회는 과학·기술의 토대 위에 세워졌다. 주위를 둘러보면 과학적 지식 없이는 도저히 이해할 수 없는 것투성이이다. 여러분이 어디에 가든, 어느 집단에 소속되든 과학과 기술은 피할 수 없는 현실이다. 하지만 여러분은 이것들을 피해 다니고 있다. 아주 열심히.
나는 이공계 엔지니어 출신이지만 로스쿨을 졸업하고 현재 변호사로 활동하고 있다. 거기다가 기계공학과 학생이던 시절에도 과활동은 하지 않고 ‘행정학과’ 소속 밴드에서 연주를 했다. 즉, 잘나가는 문과 친구들이 아주 많다는 얘기다. 그들과 대화를 나누면 무엇인가 빠진 것이 느껴진다. 공부는 다들 잘했던 친구들이기에 공통과학시간에 배웠던 물화생지의 세부적 지식들은 알고 있다. 하지만 무엇인가 부족하다. 새로운 기기와 기술은 물론 기초적인 장치와 현상을 보아도 그것이 무엇인지 ‘감’도 못 잡는다. 즉, 학교에서 배운 지식과 실제 세계를 연결하는 연결고리가 없는 것이다. 그렇게 교과서에는 언급되지 않는 과학적 논의의 핵심 아이디어가 이들에게 없다는 사실을 알게 됐다. 그러한 지식과 세계 사이의 빈 공간은 이들의 머릿속에 ‘뿅!’ 하는 마법 같은 개념으로 포착된다. 사상 최고의 SF 작가 중 하나인 아서 클라크는 “충분히 발달한 기술은 마법과 구분되지 않는다.”라는 유명한 말을 남겼다. 문과친구들이 이렇게 ‘마법’으로 인식하는 ‘뿅!’들은 도처에 널려 있다. 예를 들어 이들은 자동화 기기들은 ‘컴퓨터칩’만 있으면 ‘뿅!’ 하고 결괏값이 나온다고 생각한다. 외부세계의 변화를 인식해 컴퓨터가 처리할 수 있는 형태의 정보로 바꾸어주는 ‘센서기술’ 자체의 존재를 인식하지 못하는 것이다. 또 인간이 생명체 탄생 이후 수십억 년 동안 아무런 연관 없이 그저 존재하지도 않다가 갑자기 역사책에 서술되는 고작 수천 년의 시간 중 어느 순간에 지금의 모습으로 ‘뿅!’하고 탄생했을 것이라는 매우 어렴풋한 이미지를 갖고 있다. 진화라는 개념과 인간을 연결 짓지 못하는 것이다. 또 우리가 사용하는 에너지도 어디선가 ‘뿅!’ 하고 나타난다는 식의 막연한 생각을 갖고 있다. 에너지는 변환될 뿐이라는 에너지 보존법칙에 대한 아이디어가 아예 없는 것이다. 나는 이러한 문과친구들의 ‘뿅!’들을 없애주고 싶었다.
나는 그랬고, 여러분을 보자. 여러분이 이 책을 읽어야 하는 당위를 한번 제공해주고자 한다. 이 책의 독자 여러분들은 문과다. 고등학교 1학년 이후 과학으로부터의 즐거운 해방을 맛보았을 것이다. 잠시 동안은 사실일지도 모른다. 하지만 당장 수능 국어 지문에서부터 난해한 과학적 지식들이 쏟아져 나오고 여러분은 패닉에 빠진다.
그뿐만이 아니다. 적당히 수능의 과학 지문들을 찍어 넘긴 당신, 캠퍼스의 낭만을 즐길 시간이다. 그런가? 이제는 대학에 가서 인문·사회과학 분야를 전공하더라도 수학과 과학자들의 온갖 실험 이야기를 피해갈 수 없는 시대가 됐다. 전공이 경제나 통계인 학생이라면 말할 필요도 없다. 이해는 안 가지만 여러분은 울면서 억지로 외워 겨우겨우 학점을 얻어냈다.
졸업 시즌이 다가왔다. 여러분들은 엘리트 문과 졸업생으로서 최선의 직업을 갖기 위해 LEET(법학전문대학원 입학을 위한 법학적성시험), PSAT(공무원 임용을 위한 적성시험) 등을 준비하고자 한다. 그런데 웬걸?! 여기서도 과학지문투성이이다. 과학·기술 개념들은 체계적으로 구조화하기가 쉽기 때문에 글의 구조를 읽어내는 능력을 테스트하는 언어추론 테스트에서 빠질 수 없다. 교수님들이 문제 내기 너무나도 편한 주제다. 하지만 하나도 모르겠다. 개념도 모르겠고 뭘 기준으로 개념들이 나뉘는지 설명을 봐도 모르겠다. 안 그래도 문제풀이 시간이 부족한 위와 같은 ‘타임어택’ 시험들에서 생소한 개념과 낯선 분류체계는 완전한 독이 된다.
어찌저찌 졸업을 하고 사회로 나갔다. 이제 정말 과학과는 영원히 안녕이다. 그런가? 여러분이 기업체에 근무한다면 여러분이 담당할 제품들은 전부 과학·기술의 산물이다. 그것이 어떤 식으로 만들어지고, 작동하는지도 모르는 상태에서 판매를 하고 이해관계를 조율할 수 있다고 생각하는가? 정부기관도 마찬가지다. 굳이 과학기술부서가 아니더라도 현대 사회의 모든 시스템과 조직은 과학·기술에 기반을 두고 있다.
여러분이 인간과 인간 사회를 위한 의사결정을 내려야 하는 엘리트가 됐다면 문제는 더욱 심각하다.
인간과 인간무리의 유전적 속성에 대한 사실을 모르는 사람들이 인간을 규율하는 규칙을 만든다면? 원자력 발전과 핵융합의 차이도 모르는 사람이 국가의 에너지 정책을 좌우한다면? 인간의 뇌가 어떻게 변하고 인간이 어떻게 행동하도록 진화했는지도 모르는 사람이 교육 정책을 만든다면? 도시에 어떤 것이 필요하고 무엇을 고려해야 하는지도 모르는 사람이 도시계획을 세운다면? 그 자체로 국가적인 리스크가 된다.
사실 이 책의 가장 큰 집필 동기가 바로 이것이었다. 우리는 뉴스만 틀어놓으면 정치, 경영, 경제 분야에서 활동하는 문과출신 지식인들이 과학적으로 말도 안 되는 주장을 펼치고, 그러한 주장을 바탕으로 의사결정을 내리는 것을 하루 종일 볼 수 있다. 그들은 문과 최고의 엘리트 집단이다. 그들의 의사결정은 모든 이의 삶에 영향을 끼친다. 하지만 많은 이들이 자신의 사상과 신념에 몰두한 나머지 관련 과학 지식들은 들춰볼 생각도 안 한다. 알고 그런 것이든 모르고 그런 것이든 큰 문제가 아닐 수 없다.
그리고 무릇 엘리트라면 직원과 시민들에게 비전을 제시해낼 수 있어야 한다. 그런데 현재의 인류가 무엇을 할 수 있는지조차 모르는 사람이 직원과 시민들에게 도대체 무슨 비전을 제시할 수 있을 것인가?
그런데 사람들은 외국어, 역사 등 교양, 시사 상식과 달리 과학 상식 부족은 부끄러워하지 않는다. 아무도. 심지어 어떤 이들은 과학 지식의 부족을 자랑스레 말하기까지 한다.
이 책은 이러한 취지에서 엘리트 문과 여러분들이 여태까지 치를 떨었던 ‘물, 화, 생, 지’의 과학보다는 국가, 사회 그리고 조직의 의사결정을 하는 데에 실질적인 도움을 줄 수 있는 인간과 인간 사회에 대한 과학지식을 담으려 노력했다.
이 책을 읽는 리더 자리를 꿈꾸는 인문·사회과학도 여러분들의 어깨는 무척이나 무겁다. 여러분들은 과학에 대한 관심을 절대 놓아서는 안 된다. 그리고 이 책이 여러분이 과학에 관심을 가지게 되는 좋은 계기가 되길 희망한다.
어려울지도 모른다. 하지만 여러분들이 상식을 쌓고, 이 사회의 중대한 의사결정을 내릴 때 도움을 주기 위해, 나아가 이 국가와 사회 그리고 여러분이 속한 조직의 성공을 위해 반드시 필요한 지식들이니 차근차근 씹어넘겨 보자. 아마 꽤 재미있을 것이다. 그리고, 당신을 납치한 친절한 외계인에게 인류의 멋진 모습을 그럴싸하게 설명해주자. 혹시 모른다. 당신이 스트리테락스 행성 탐사단의 과학 자문위원이 될지. 단순한 실험체가 아니라.