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독일 패망의 주인공, 컴퓨터와 튜링(2)

youtu.be/1GwuPFAMg9U 게임을 하기 위해 컴퓨터 앞에 앉는다고 할 때 컴퓨터는 다음과 같은 기능을 갖는 물건을 말한다. 첫째, 테이블 위에 보고 만질 수 있는 기계(하드웨어) 즉 본체가 있고 그 다음에 게임을 하게 만드는 프로그램(소프트웨어)이 있다. 게임을 위해 투입된 각 프로그램은 컴퓨터 안에서 각기 다른 방식으로 상이한 작업을 하면서 게이머들이 마음껏 게임에 몰입할 수 있도록 한다. 컴퓨터란 간단하게 말하여 중앙처리장치, 데이터 채널, 기억장치, 입출력 장치 등으로 구성되어 있는 기계를 말한다. 여기에서 가장 중요한 것은 사람의 두뇌와 비슷한 기억장치로 프로그램이나 수를 기억해 둔다. 컴퓨터가 가능한 한 많이 기억할 수 있고 또 읽는 속도가 빨라질수록 효용성이 높으므로 소형이면서도 기..

제3제국 패망의 주인공, 컴퓨터와 튜링(1)

youtu.be/cue35yonYJc 1944년 봄. 유럽 전선에서 패주를 거듭하던 독일군은 임박한 연합군의 침공을 초조하게 기다리고 있었지만 그 장소는 비밀. 연합군은 노르망디를 침공지점으로 정했지만 독일군의 관심을 노르망디로부터 다른 지역으로 돌리는 것이 전쟁의 승패를 결정지을 수 있다고 생각했다. 연합군은 쾌재를 불렀다. 독일군의 전략을 파악했으므로 독일군들이 속아넘어가게 위장작전을 펼칠 수 있다는 것이다. 결과는? 알려진대로 독일군은 연합군의 작전대로 움직였다. 막상 노르망디에서 상륙작전이 시작되었는데도 독일군은 진짜 상륙지는 프랑스 북부의 칼레 지역으로 단정하고 노르망디에 군대 파견을 보류했다. 전투의 결과는 이미 결정된 것이나 마찬가지였다. 이와 같은 거짓말 같은 일이 실제로 일어날 수 있었던..

천사에서 지구의 악당이 된 프레온가스(3)

youtu.be/MhzHGgum7dw 프레온 옹호론자들은 해수나 화산에서 분출되는 염소가 프레온류에 의한 것보다 더 많이 성층권에 도달할 것이기 때문에 프레온이 오존층의 파괴 주범은 아니라는 주장을 했다. 그러나 염소는 물에 녹으므로 쉽게 성층권에 도달하지 못하는 반면 프레온류는 물에 녹지 않으므로 성층권에 도달된다는 것이 증명되었다. 오존 구멍은 프레온류가 광범위하게 사용되기 전인 1956년에 이미 발견되었으므로 성층권의 오존 구멍의 형성에는 다른 요인이 있다는 주장도 제기되었다. 그런데 1988년에는 남극에서 오존 구멍이 없어졌다는 충격적인 보도가 있었다. 세계가 발칵 뒤집혀졌음은 물론이다. 그러나 오존 구멍이 없어진 것이 아니라 감소의 정도가 작아졌다고 수정 발표되어 처음의 발표는 해프닝으로 끝났다..

천사에서 지구의 악당이 된 프레온가스(2)

youtu.be/gKbCMkjZN5E 냉각제의 문제점이 노출되었음에도 상업용 및 가정용 냉장 수요는 폭증하기 시작했다. 1913년 처음 등장한 가정용 냉장고는 1920년대에 폭발적인 증가세를 보인 아이스박스를 대체하기 시작했다. 냉각제의 문제점을 해결하기 위해 도전한 사람이 1930년대 미국의 뒤퐁사의 토머스 미지웨이(Thomas Midgley, 1889〜1944)와 제너럴모터스의 앨버트 헨이다. 이들은 불소를 진정시키는 법 즉 파괴적인 불소를 아무것도 파괴하지 않는 온순한 화합물로 만드는 방법을 개발했다. 미지웨이가 1930년 조지아 주 애틀랜타에서 열린 미국화학회에서 시행한 발표는 그야말로 참석한 사람들을 모두 놀라게 했다. 미지웨이는 뚜껑이 없는 용기에 소량의 액체 CFC를 부었다. CFC가 끓기 ..

천사에서 지구의 악당이 된 프레온가스(1)

youtu.be/hTtXWCmUg3c 강력한 방사선은 원자들을 분리하거나 새로운 조합을 할 수 있으며 원자에서 전자를 떼어 내어 그 원자를 이온화시킬 수 있다. 전자가 빠진 원자를 이온이라고 부르는데 ‘이온’이란 그리스어로 ‘여행자’라는 뜻이다. 1884년에 화학을 공부하던 학생인 아레니우스(Svante August Arrhenius)는 전기적 흐름을 만드는 용액의 어떤 움직임은 ‘전하를 띤 전자, 즉 이온’ 때문이라는 가설을 박사 학위 논문으로 내 놓았다. 그의 주장을 들은 심사위원들은 그의 논문이 너무나 혁명적이어서 쉽게 이해하지는 않았지만 결국 박사 학위는 수여하되 최하의 점수를 주는 선에서 합의를 보았다. 원자 내에 전하를 띤 입자들이 아직 발견되지 않은 상태였으므로 전기적으로 전하를 띤 원자의 ..

위산 속 헬리코박터균의 두 얼굴(3)

youtu.be/twcjznARoHA 학자들을 어지럽게 만드는 것은 헬리코박터에 감염되었다고 해서 모두 위장병에 걸리는 것은 아니라는 점이다. 당연한 이야기이지만 헬리코박터균의 위점막 세포에 대한 흡착력, 균의 독성정도, 감염자의 저항력, 감염 당시의 연령, 위산의 정도 등에 따라서 유병율이 달라진다. 한편 우리나라 사람의 60~70%가 헬리코박터균에 감염된 것으로 추정되고 있지만, 감염자 10명 중 6명 정도가 속쓰림, 소화불량 등의 위염 증세를 겪고, 1〜2명에게 소화기 궤양이 생기는 정도다. 위암과의 연관관계에 대해서도 최근 우리나라 사람들의 위암 발생과는 관련이 없다는 연구결과가 나온 바 있다. 더구나 헬리코박터가 마냥 악당만은 아니라는 설명은 더욱 더 헬리코박터에 대한 선악을 판단하기 어렵게 만..

위산 속 헬리코박터균의 두 얼굴(2)

youtu.be/SMmjorS8Fjw 헬리코박터는 2〜7㎛ 크기의 작은 세균으로, 나선형 몸통과 편모를 가지고 있어 액체 속에서 미꾸라지처럼 헤엄칠 수 있다. 위염, 위궤양, 십이지장궤양 등 소화기질환에 주요 인자로 꼽히고 있으며, 위염 환자가 헬리코박터균에 감염돼 있으면 위암 발병률이 3〜5배 높아진다. 이 때문에 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IRAC)는 헬리코박터균을 1등급 발암 요인으로 규정했다 그만큼 위험요소가 많은 세균으로 알려진다. 헬리코박터균은 전 세계 인구의 절반 이상이 가지고 있는 것으로 추정되고 있다. 미국, 유럽 등 선진국은 감염률이 40~50%인데, 아프리카 등 저개발국가는 전 국민의 90% 정도가 감염돼 있다. 한국은 성인의 60〜70%가 이 균에 감염된 것으로 추정된다..

위산 속 헬리코박터균의 두 얼굴(1)

youtu.be/ogQ2NP2KlUc 위산 속에서도 사는 헬리코박터균 2005년은 유산균에 관련되는 두 사람의 스타를 탄생시켰다. 메치니코프가 1908년에 노벨상을 받은 지 거의 100년이 되어서이다. 는 2005년의 노벨생리의학상에 위염과 소화기의 궤양을 일으키는 헬리코박터 파이로리(Helicobacter Pylori)균 연구에 대한 공로를 인정하여 로열퍼스 병원의 로빈 워렌 박사와 호주 NHMRC 헬리코박터 파이로리균 연구소의 배리 마셜 박사를 선정했다. 헬리코박터 파이로리균을 발견하여 현대인들의 고질병인 위염과 위궤양, 십이지장 궤양 등의 원인을 밝혀냈다고 인정한 것이다. 마셜 박사는 한국인에게 매우 친숙한 인물이다. 노벨상을 수상하기 전 유산균음료 광고에 출연해 헬리코박터 파이로리라는 이름을 우리..

장수의 불로초, 유산균(2)

youtu.be/SvPi-KbCVt0 1900년대가 되자 메치니코프는 우리가 왜 면역을 갖는지에 대해 연구한 것을 정리하기 시작했다. 그는 ‘질병이란 단지 지나가는 한 사건이다’라고 적었다. 물론 그 과정에서 죽는 사람도 있고 치유되는 사람도 있지만. 메치니코프는 인간이 살고자 하는 욕망이 가장 강해졌을 때 왜 늙어서 죽어야만 하는지 에 대해 의문을 가졌다. 사실 메치니코프는 죽음이라는 생각을 두려워했다. 그러나 그를 비롯하여 지구상에 태어난 모든 생명체가 반드시 죽는다는 것도 알고 있었다. 그런데 그는 너무나 늙어서 더 이상 살고 싶은 욕망을 가지지 않았던 두 할머니에 대한 보고서를 우연히 읽었다. 할머니들은 고된 일을 마치고 잠자리에 드는 것처럼 편안하게 죽기를 원했다. 메치니코프는 자신이 연구해야 ..

장수의 불로초, 유산균(1)

youtu.be/CmR5hScNubo 어느 분야든 수많은 학자들이 성공도 하고 실패도 했다. 그러나 사람들은 실패한 사람보다는 성공한 사람들만 기억한다. 엄밀한 의미에서 성공한 사람이 1명이라면 실패한 사람이 99명일 정도로 실패한 사람이 성공한 사람보다 많은 것은 사실이다. 그렇기 때문에 성공한 사람을 더욱 평가하고 있는 이유가 되는 것이다. 그런데 역사를 보면 정말로 운이 좋은 사람 즉 행운이 따라다니는 사람이 있다. 학계에서는 가장 운이 좋은 사람으로 파스퇴르를 종종 거론하는데 1908년 에를리히와 함께 노벨상을 받은 메치니코프(Elie Metchnikoff, 1845〜1916)를 보다 행운이 따라 다니는 사람으로 거명하는 사람들도 있다. 사실 그는 항상 들떠 있었고 침착하고 과학적인 탐구자는 아니..

노벨상 받은 아스피린

youtu.be/zAisEsow3Sw 현재 시판되는 약 중 100년이 훨씬 넘게 세계를 석권하고 있는 약이 있다면 놀랄 것이다. 아스피린이다. 더구나 아스피린이 1982년 노벨상을 받았다는 것을 알면 더욱 놀란다. 합성염료 산업의 발전은 뜻하지 않은 새로운 소득을 안겨주기도 했다. 아스피린과 같은 의약품의 대량 생산이 바로 그것이다. 20세기 초 독일과 스위스는 화학 산업이 염료산업의 성공으로 번창하고 있었다. 즉 새로운 화학 지식, 대규모 화학 반응에 대한 경험, 분리와 정제 기술 등이 확보되었다는 것이다. 이러한 지식과 경험은 제약업이라는 새로운 화학 사업 분야로 진출하는데 있어 꼭 필요한 것이었다. 아닐린 제조로 시작한 독일의 바이엘사는 화학을 기반으로 한 의약품을 개발했다. 이 약이 그후 세계에서..

지킬 박사와 하이드의 물질, 살충제 DDT(4)

youtu.be/gH2N1qyQFeA 레이첼 카슨의 강타는 물론 고엽제의 피해는 DDT에 결정적인 사망선고를 내렸지만 학자들은 DDT에 대한 연구를 게을리하지 않았다. 학자들의 노고는 화학물질이 어떻게 인간과 생태계를 공격하는 지에 대해 의문을 제기했는데 레이첼 카슨이 사망한지 30여 년이 지나서 보다 강력한 구원군을 맞이했다. 1996년 테오 콜본(Theo Colborn) 등은 『도둑맞은 미래 Our stolen Future』에서 화학물질이 구체적으로 인간과 생태계를 공격하는 경로를 정확하게 묘사했다. 뒤이어 1997년 일본 NHK-TV 과학프로그램은 환경오염 물질이 체내로 유입되어 마치 호르몬처럼 여러 가지 기능을 한다는 의미에서 ‘환경호르몬’이란 단어를 사용했다. 최근에는 의미를 보다 정확하게 전달..

지킬 박사와 하이드의 물질, 살충제 DDT(3)

youtu.be/zDnp8qSNIqk DDT에 치명타를 안긴 것은 환경재앙을 경고한 해양생물학자이자 작가인 레이첼 카슨(Rachel Louise Carson, 1907~1964)이 1962년에 발간한 『침묵의 봄(Silent Spring)』이다. 그녀는 인간이 무심코 사용해온 살충제와 같은 화학약품이 환경을 파괴하고 있다고 고발했다. 뿐만 아니라 사람과 동물의 몸에 쌓여 각종 질병을 일으키고 어미의 모유를 통해 2세에까지 전달된다는 충격적인 보고를 했다. 이 단원은 송성수 박사의 글에서 많이 참조했다. 카슨은 1907년 미국 펜실베이니아 주 스프링데일에서 태어났다. 어려서부터 음악과 독서를 좋아했으며 고등학교를 우수한 성적으로 졸업한 그녀는 1925년에 장학금을 받고 펜실베이니아여자대학교(케이텀 칼리지로..

지킬 박사와 하이드의 물질, 살충제 DDT(2)

youtu.be/KX-JSQeK4tY 프랭크 다라본 감독이 메가폰을 잡아 1994년에 출시된 「쇼생크 탈출」은 여러 가지 기록을 세운 영화로 유명하다. 우선 영화 자체는 처음 개봉될 때 흥행에서 별로 성공을 하지 못했다. 평론가들의 반응은 나쁘지 않았지만 개봉 초기에 벌어들인 1,800만 달러는 제작비도 건지지 못했다. 다행히 1995년 작품상을 포함한 아카데미 7개 부분(작품상, 남우주연상, 각색상, 촬영상, 편집상, 작곡상, 음향상)의 후보가 되었고 1995년 골든 글로브 2개 부문(남우주연상, 각색상)의 후보가 되었지만 수상하지 못했고 1995년 제 19회 일본 아카데미상에서 외국어 영화상을 수상했을 뿐이지만 이와 같이 후보작이 되었다는 것만으로도 시청자들의 흥미를 끌어 다소 적자를 만회할 수 있었..

지킬 박사와 하이드의 물질, 살충제 DDT(1)

youtu.be/AqS0KRTmxY0 노벨상 수상자로서 명암이 극단적으로 바뀐 사람은 1948년도 노벨 생리ㆍ의학상을 수상한 스위스의 파울 헤르만 뮐러(Paul Hermann Müller, 1899〜1965)일 것이다. 그는 식량 문제에 악영향을 줄뿐만 아니라 병원균의 전염에도 관계있는 해충을 박멸하는 DDT를 발명하여 ‘인류의 천사’라는 말까지 들었다. 살충제의 유용성은 말할 필요도 없다. 벌레를 없애기 위해 유황을 태워서 집과 창고를 소독하고 비소를 이용하여 쥐를 독살하며 잡초를 제거하는 것은 고대부터 전해져 내려온 방법이었다. 그러나 화학적 합성 살충제인 DDT가 개발되자 살충제의 효과는 상상을 초래할 수 없을 정도로 증진되었다. ‘Dichloro-Diphenyl-Trichloroethane’이라는..

천사의 물질로 포장된 고엽제

youtu.be/lIi_9PorcnI 미국은 베트남의 공산화를 막고 궁극적으로 자유 체제의 평화를 지킨다는 명분하에 1960년대, 베트남의 통킹만 폭격을 시작으로 대규모 전쟁을 감행했다. 그러나 미국에 비해 군사무기에 절대 열악한 베트공이지만 베트남의 특유한 기후에 무성하게 자라는 풀잎과 나뭇잎 등을 활용하여 대미군 항전의 방패막이로 이용하고 있었다. 미군은 베트공이 이용하는 정글이 큰 장애물이므로 정글전에 대항할 수 있는 치명적인 무기를 개발했다. 제초제로 쓰이는 화학 물질 즉 고엽제(枯葉劑)이다. 고엽제는 초목 및 잎사귀 등을 말라죽게 하는 역할을 하는 제초제로 상당히 인기를 끌던 농약이지만 독극물 성분이 포함되어 있어 인체에 큰 피해를 주는 악명 높은 물질로 알려져 있었다. 그러나 미국은 이들 고엽..

태양계의 종말

youtu.be/yE5kpXKSgRU 태양이 50억 년 전 처음 탄생했을 때 거의 대부분은 수소로 이루어진 가스 덩어리였다. 하지만 태양은 쉴새없이 수소를 헬륨으로 바꾸면서 50억년이라는 오랜 기간 동안 빛을 내면서 그 연료의 반을 써 버렸는데 나머지 반을 소비하는 데도 비슷한 시간이 걸릴 것으로 추정한다. 적어도 50억 년 정도는 끄떡없다는 뜻이다. 그러나 태양의 말년으로 갈수록 수소를 더욱 많이 소비하므로 온도가 점점 상승하며 덩달아 지구의 표면온도도 증가하게 된다. 태양이 수소연료를 다 써버렸을 때는 지구 표면의 온도는 물의 끓는 점 이상으로 높아져 생물이 살 수 없는 환경이 됨은 자명한 일이다. 앞에서도 설명했지만 태양이 연소시킬 수 있는 수소를 거의 쓰면서 부풀어 올라 적색거성이 된다. 학자들은..

태양계 탄생

youtu.be/LwMQPaS6FfE 우리의 우주의 나이가 약 138억 년으로 추정하는데 이 장구한 기간 동안 수많은 별들이 탄생하고 소멸되었다. 그렇다면 우리의 태양계는 언제 태어났는지 궁금하지 않을 수 없다. 태양계가 어떻게 형성되게 되었을까는 인간들이 오래전부터 가져왔던 질문이다. 이 질문에 답하기 위해 여러 가지 가설들이 제기되어 있는데 이 말은 아직도 완벽한 정답이 만들어지지 않았다는 것을 의미한다. 태양계가 어떻게 생성되었느냐에 대한 정답이 완벽하게 제시되지는 않았지만 그동안 태양계 생성 요인으로 제시된 것은 다음과 같다. ① 성운설 성운설(Kant-Laplace nebular hypothesis)은 태양계의 생성을 처음으로 과학적으로 설명한 학설로 독일의 철학자 이먀뉴엘 칸트가 1755년 태..

우주와 별들의 미래

youtu.be/jacIINTRoes 현 우주는 약138억 년 전, 빅뱅(Big Bang)에 의해 탄생되었다고 설명된다. 이후 지금까지 점점 팽창하고 있는데, 당연한 이야기겠지만 그에 따라 우주 공간의 밀도는 낮아지는 것이 당연하다. 그러므로 천문학자들은 우주의 팽창이 계속되면 미래의 우주는 지금보다 은하와 별의 밀도가 훨씬 낮은, 아주 어두운 공간이 될 것이라고 예상했다. 그런데 이 같은 예측이 최근 의 조사에 의해 사실로 판명되었다고 발표되었다. 우주가 어두워지고 있다는 사실을 확인한 국제 프로젝트(GAMA : Galaxy And Mass Assembly)는 우주론과 은하의 진화를 연구하는 글로벌 프로젝트로서, NASA와 ESA(유럽우주기구) 등 전 세계의 우주연구기관들이 대거 참여하고 있다. 이들은..

블랙홀의 증거 중력파

youtu.be/e6JfK23gR28 2015년 드디어 중력파(Gravitational Wave)가 검출되었다는 소식에 세계가 환호했다. 중력파는 시공간의 뒤틀림으로 발생한 요동이 파동의 형태로 전달되어, 움직이는 물체 또는 계(界, system)로부터 바깥 쪽으로 이동하는 것을 말한다. 이러한 중력파에 의해 전달되는 에너지를 중력 복사(重力輻射, gravitational radiation)라 한다. 뉴턴 역학에서는 중력파의 존재 자체가 불가능한데 이는 중력파를 방출하는 계의 대표적인 예가 한쪽에 백색 왜성, 또는 중성자별이나 블랙홀을 포함한 쌍성계로 생각하기 때문이다. 1916년에 알베르트 아인슈타인이 일반 상대성 이론의 기반으로 그 존재를 처음으로 예측하였지만 그동안 지구인들의 기술적인 한계로 100..