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과학에 관한 책은 언제 읽어도 재미있다. 학교 다닐 때는 즐거움보다 부담이 앞섰겠지만 지금은 반드시 해야만 하는 공부라는 생각이 없기에 마음 편히 읽을 수 있어서 일 것이다. 더욱이 과학과 기술의 발전이 눈부신 요즘은 전에 들어본 적도 없는 새로운 것들이 출현하고 있어 한 눈 팔 시간이 없다는 생각마저 들기도 한다. 그러나 살아가는데 별 불편이 없는지라 때로는 게으름도 피우고 때로는 나 몰라라 하고 지나치기도 하지만, 우리가 살아가는 일상의 토대가 되는 것들을 하나, 둘 배워간다는 것은 분명 즐거운 일임에 틀림없다.

이 책의 제목인 ‘첨단기술의 과학’은 카오스재단에서 실시하는 특강의 주제이다. 대중으로 하여금 과학을 좀 더 쉽게 이해하고 즐기게끔 하기 위해 6개월 단위로 선정된 과학주제를 가지고 강연을 하는 카오스 재단은, 2020년 코로나 팬데믹으로 인해 오프라인으로 기획했던 강연을 취소하고 온라인으로 진행했다고 한다. 과학이 열어가는 첨단미래를 미리 살펴보는 것이 이번 강연의 주제인지라, 총 8회에 걸쳐 실시된 강연에서 16명의 강연자들은 항공우주, 신재생에너지, AI, 블록체인, 첨단의학, 통신과 드론, 로봇, 그리고 뇌를 주제로 하여 과학의 발전과정과 현재의 연구결과를 소개하고 있다. 강연의 내용 중에는 이미 다른 책을 통해 어느 정도 알고 있는 것도 있었지만 전체적으로 첨단기술의 개념을 알아 가는데 도움이 되었다.

강연집을 읽어가면서 가장 관심이 갔던 부분은 수소를 이용한 수소 전기차와 페로브스카이트 태양전지에 대해 이야기 한, 2강 ‘미래 신재생에너지’ 강연이었다. 아마 기후변화에 영향을 끼치는 이산화탄소를 배출과 관계되어 더 관심이 갔는지도 모르겠다. 수소 전기차는 일반 전기차가 전기를 충전하는 것 대신 수소와 산소를 결합시켜 전기를 발생시키는 연료전지를 이용한다. 따라서 일반적인 전기차에 비해 보다 완벽한 친환경 자동차라고 할 수 있다. 김민수 서울대 교수는 그래서 과학자들은 태양광이나 풍력 같은 재생에너지를 이용하여 나온 전기를 수소로 변환하여 저장하는 방법에 대한 연구를 진행 중에 있다고 말한다. 페로브스카이트는 신재생에너지 중 가장 주목해야 하는 태양전지 기술이라고 한다. 태양전지는 태양에서 오는 빛을 받아 작동한다. 빛을 받으면 전자가 나와서 일을 하고, 일이 끝난 전자는 다시 태양전지로 들어가 순환한다. 그런 태양전지에 사용하는 물질은 다양한 반도체 물질로 효율을 높이기 위해 애썼음에도 나아지지 않았는데, 최근 급성장한 기술이 바로 페로브스카이트 태양전지라고 박남규 성균관대 교수는 말한다. 페로브스카이트는 유기물질과 납이나 주석 그리고 할로겐원소로 이루어진 물질로 기존의 반도체물질에 비해 월등하게 효율이 높다. 과학자들의 이를 저렴한 가격에 쓸 수 있는 상용화된 태양전지로 만들기 위해 노력하고 있다고 한다. 지금 내가 살고 있는 집에도 태양광이 설치되어 있다. 2년 전에 태양광 모듈을 설치한 것인데 효율은 30퍼센트가 채 되지 않는다. 아마 그래서 페로브스카이트 태양전지에 대한 강연에 더 많은 관심이 가지 않았나 싶다.

4강 ‘블록체인/해킹&보안’에서 전주용 동국대 교수의 블록체인에 대한 강연도 흥미로웠다. 블록체인은 기본적으로 거래에서 발생하는 문제들을 해결하기 위해 도입되었다고 한다. 인터넷 거래 등과 같은 비대면 거래는 매매하는 사람간의 완벽한 합의가 불가능하기 때문에 은행과 같은 중개기관을 이용한다. 사람들이 중개기관은 신뢰할 수 있다고 믿었기 때문이다. 그러나 2000년대 말 금융위기 때 이러한 믿음이 깨지면서 등장한 것이 블록체인이었고, 제3자의 개입 없이 당사자 간 비대면 거래를 구현하는 현재까지 거의 유일한 수단이 되었다고 강연자는 말한다. 블록체인이란 입출력이 비가역적인 해시함수를 이용하여 크기에 제한이 있는 데이터 저장장치인 블록들 간의 순서를 정해 체인으로 만든 것이다. 강연자는 블록체인의 원리와 이를 이용한 암호화폐 등의 문제점에 대해서도 알려준다.

요즘 통신회사들이 선전하는 5세대 무선통신에 대한 궁금증은 6강 ‘통신/드론&자율주행차’에서 제4차 산업혁명의 지렛대로서 5세대 무선통신을 강의한 최준일 카이스트 교수의 강연을 통해 풀 수 있었다. 우리가 사용하는 통신기술은 무선이다. 그러나 핸드폰이나 스마트폰은 폰간 직접 통신하는 것이 아니라 기지국을 통해서 연결된다. 그리고 기지국들은 유선으로 연결되어 있다. 우리나라가 통신강국이라 하는 것은 기지국간 연결이 광케이블로 되어 있기 때문이다. 최준일 교수는 무선통신의 세대별 발전과정과 특징을 설명하면서 5G가 되면 달라지는 것으로 데이터 속도가 빨라지는 것 외에 많은 수의 스마트기기와 센서를 동시에 연결할 수 있고, 무선통신의 지연시간을 줄여 안정적인 통신이 가능하게 된다고 말한다. 그래야 스마트 홈이나 스마트 시티, VR 등의 구현이 가능해지고, 무인자동차나 드론 등을 안정적으로 사용할 수 있다는 것이다. 그러나 5G는 상용화 되었지만 인프라나 기지국의 부족, 이론적으로는 가능하지만 현실적으로 이루지 못한 성능지표들이 많아 아직 만족할만한 결과를 이루지는 못했다고 한다.

이밖에도 1강 ‘항공우주’에서는 우주날씨와 인공위성, 그리고 로켓에 대한 원리와 기술수준을, 3강 ‘AI/머신러닝’에서는 AI의 언어능력에 대한 기술수준과 딥러닝에 필요한 수학에 대해, 5강 ‘첨단의학’에서는 DNA와 돌연변이 연구에 기반을 둔 정밀의학으로 불치병을 치료하는 방법에 대해, 7강 ‘로봇의 시대’에서는 로봇기술의 발전과정과 소프트 로봇에 대해, 그리고 8강 ‘뇌-컴퓨터 인터페이스’에서는 미니 뇌와 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 통한 신체능력 개선에 대한 강연이 들어 있다.

책을 읽으면서 8개의 강연 모두 현대세계에서 과학과 기술적으로 이슈가 되는 문제들을 다루고 있다는 생각이 들었다. 또한 과학이 우리 생활과 동떨어진 학문이 아니라, 현재와 미래를 위해 꼭 필요한 분야라는 걸 느낄 수도 있었다. 과학적 소양을 가지기 위해서라도 필요한 지식을 알려주는 강연이 다음에는 어떤 주제를 가지고 찾아올 지 기대가 된다.