현대 과학의 정수, 원자. 원자의 존재를 추적하는 위대한 모험이 시작되었다!
원자란 무엇인가? 이 물음에 답하는 단 하나의 과학 만화책! ‘알쓸신잡3’ 물리학자 김상욱 박사가 감수하고 강력하게 추천한다. 원자에 대해 궁금해하는 모든 독자들을 위해, 《그래비티 익스프레스》, 《게놈 익스프레스》로 중력과 유전자를 알기 쉽게 그려냈던 대한민국 유일무이 과학 만화가 조진호가 원자를 다룬 신작 《아톰 익스프레스》를 선보인다.
양자역학의 시대를 열어젖힌 원자의 존재
현대 과학의 정수라 할 수 있는 원자, 그 기원으로 거슬러오르다
오늘날 물질이 작디작은 ‘원자’로 이루어져 있다는 사실에 의심을 품는 사람은 없다. 과학 교과서는 원자의 존재를 무심하게, 당연하다는 듯이 언급한다. 하지만 이 당연한 진실을 아는 과정은 험난했다. 물질이 원자로 이루어져 있을 거라는 발상은 2000년 전에 나왔지만, 그것이 사실로 증명된 지는 100년 정도밖에 되지 않았다. 크기가 1센티미터의 1억분의 1밖에 안 되는 원자를 인간의 감각으로 직접 확인할 길이 없었기 때문이다. 그렇다면 어떻게 원자를 확인할 수 있었을까? 타고난 눈으로는 볼 수 없지만, 갖가지 과학적 방법을 통해 인류는 원자를 볼 수 있는 새로운 눈을 만들어냈다. 원자를 보는 이론의 눈을 갖게 되자, 이어 ‘전자’를 보는 방법을 발견했고, 새로운 양자역학의 시대가 열릴 수 있었던 것이다. 본격 과학 만화 작가 조진호가 이번에는 현대 과학의 ‘진국’이라 할 수 있는 원자를 찾아 떠났다. 조진호의 놀라운 과학 여행 ‘익스프레스 시리즈’의 세 번째 열차, 《아톰 익스프레스》가 새로운 여정을 시작한다.
철학에서 시작하여 화학, 전자기학, 물리학, 열역학까지...
과학의 모든 분야를 가로지르는 원자 이야기!
《아톰 익스프레스》는 ‘존재한다는 것은 무엇인가?’라는 철학적 질문에서부터 시작해, 화학부터 열역학에 이르기까지 다양한 과학 분야를 넘나든다. 과학에서 원자의 존재를 확인하는 것은 그만큼 중요하고도 어려운 과정이었다. 주인공과 플라톤, 아리스토텔레스는 원자가 정말 존재하는지를 확인하기 위한 여행길에서 라부아지에, 돌턴, 아보가드로, 멘델레예프, 패러데이, 줄, 클라우지우스, 맥스웰, 볼츠만 등 위대한 과학자들을 만난다. 이들은 과학에서 가장 이해하기 어려운 개념들, 즉 아보가드로 가설, 에너지, 양자, 엔트로피 등을 정공법으로 돌파한다. 생생한 개성을 뽐내는 과학자들이 얽힌 흥미진진한 사건과 사고 과정을 따라가다 보면, 전에는 이해할 엄두조차 못 내던 과학 지식의 맥을 짚는 쾌감을 만끽하게 된다. 물리학자 김상욱 박사(경희대 물리학과 교수)와 김범준 박사(성균관대 물리학과 교수)가 공동 감수를 맡아, 학술적인 엄밀함도 놓치지 않았다.
원자를 설명하는 이론을 양자역학이라 한다. 이 책에서 양자역학까지 다루지는 않지만 이 책의 종착지는 양자역학의 시작점이다. 양자역학은 전기의 역사에서 시작된다. 원자에 있어 가장 중요한 힘이 전자기력이기 때문이다. 원자들로 이루어진 화합물의 전기분해를 연구하던 패러데이가 전자기유도 현상을 발견한 것은 이 때문이다. (…) 원자를 찾는 이 책의 여정에 전기가 포함되어 반갑다. (…) 이 책에서 가장 애정이 가는 곳은 열역학에 대한 부분이다. 카르노, 줄, 클라우지우스, 볼츠만과 같은 이 분야의 대가들을 통해 어려운 개념들을 정공법으로 다룬다. 내가 알기에 국내에서 열역학을 이런 정도의 깊이로 다룬 만화책은 없다. 아니 만화책은 고사하고 과학 교양서에서도 보기 힘들다. 왜냐하면 열역학이 너무 어렵기 때문이다. 실제 책을 감수하는 과정에서 가장 많은 수정을 했던 부분도 바로 열역학이었다. 독자들이 어떻게 평가할지는 모르겠지만, 열역학을 책의 주제로 잡은 작가의 용기에 찬사를 보낸다. 이공계 학생들이 읽어도 도움이 될 정도다.
_김상욱, 감수의 글 중에서
01 변치 않는 그 무엇 : 밀레투스에서 시작된 이야기
탈레스와 헤라클레이토스를 비롯한 여러 철학자들은 만물의 근원이 무엇이며 그것들이 어떻게 변화하고 있느냐는 주제를 놓고 토론을 벌인다. 이때 파르메니데스는 세상 모든 것에는 본질적으로 변화가 있을 수 없다는 파격적인 주장을 한다. 왜 변화가 있을 수 없다는 것일까? 치열한 철학적 논쟁과 함께 원자로 가는 여행이 시작된다.
02 원자라는 가설 : 웃는 철학자와 여행을 시작하다
물질이 원자로 이루어진다는 생각은 그리스의 철학자 데모크리토스에게서 시작된다. 우리가 감각할 수 있는 물질이 진짜라고 여기지만 진정한 ‘진짜’는 볼 수도 없는 원자라고 말하는 데모크리토스. 이 과감한 생각을 앞에 두고 과연 원자가 있는지 없는지, 금화 한 닢을 걸고 내기를 하는 플라톤과 아리스토텔레스. 그들은 화학의 세계로 가는 기차에 올라탄다.
03 가설은 눈을 멀게 한다 : 라부아지에, 플로지스톤을 버리다
금을 만들려 한 연금술사들의 노력 속에 화학이 태동한다. 화학자들은 물질을 가지고 이것저것 해보는 과정에서 금보다 찬란한 것을 발견하게 되는데… 당시 화학자들은 ‘플로지스톤’라는 가상의 ‘활기’ 개념으로 물질의 변화를 설명하려 하지만, 앙투안 라부아지에와 그의 부인 마리안 폴즈는 플로지스톤을 버리고 ‘질량 보존의 법칙’을 무기 삼아 새로운 길로 전진한다.
04 그러나 가설은 유용하다 : 아보가드로의 분자 이야기
원자가 존재할지도 모른다는 생각을 하는 라부아지에. 그러나 실험적으로 확인할 수 있는 것만 다루기로 한 그는 판단을 유보한다. 한편 돌턴과 베르셀리우스는 원자가 존재한다고 주장하며 화학 체계를 세워나가는데, 그들 앞에 아보가드로가 나타나 ‘같은 부피 속에는 같은 수의 입자가 있다’는 가설을 제시한다. 아보가드로의 가설은 처음에는 무시당하지만, 결국 화학자들은 이 가설을 받아들일 수밖에 없게 되는데… 연구가 진척되자 베르셀리우스는 원자와 전기 사이에 모종의 관계가 있다는 생각을 한다.
05 무엇을 근거로 있다고 할 것인가 : 주기율표 그 위대한 탄생
화학자들은 물질의 성질과 원자량에 대한 지식을 차곡차곡 쌓아가고, 그 정보들 속에 어떤 패턴이 있음을 깨닫기 시작한다. 그중에서도 드미트리 멘델레예프는 물질들을 주기율표로 정리해내는 위업을 이룬다. 원소를 체계화한 도표이며 새로 발견될 원소들을 추적하는 데 유용한 지도, 주기율표가 완성되자 원자의 실체는 보다 확실하게 다가온다. 플라톤은 멘델레예프를 비롯한 원자론자들의 위업에 감탄하지만, 아리스토텔레스는 아직 그 무엇도 원자를 증명하지 못한다고 하며 다른 길로 떠난다.
06 전기를 따라가다 : 패러데이가 다다른 곳에 무엇이 있었나
원자의 결합에 전기가 관련되어 있다는 생각을 한 아리스토텔레스는 라부아지에와 함께 빛과 전기의 정체를 추적하기 시작한다. 불세출의 과학자 마이클 패러데이를 만난 그들은 전기의 성질을 추적하는 과정에서 깜짝 놀랄 만한 사실을 알게 되는데… 원자에 이어 양자 개념으로 이어지는 놀라운 여정에 제임스 맥스웰이 가세한다.
07 원자를 가리키는 희미한 단서 : 에너지와 기체가 만났을 때
한편 플라톤은 새로운 단서인 ‘열’을 이해하기 위한 추적에 나선다. 라부아지에는 ‘열소’라는 원소가 있다고 생각했지만, 럼퍼드 백작은 열은 일과 관계가 있을 뿐이라는 결론을 내린다. 니콜라 카르노는 아무리 효율적인 기관이라도 열을 일로 완벽히 전환할 수 없다는 사실을 알게 되는데, 이때 제임스 줄이 등장해 열은 원소가 아니라 에너지라고 말하며 온도와 기체가 원자의 정체를 밝히는 돌파구가 될 거라는 단서를 내놓는다.
08 기체가 원자를 증명한다! : 이론물리학자들이 판을 바꾸다
물리학자들이 원자에 관심을 가지기 시작한다. 기체 속 무수한 입자들 사이에는 반발력이 있다고 생각한 보일, 돌턴, 뉴턴에 이어 다니엘 베르누이는 입자가 공간 속을 운동하고 있다는 발상을 한다. 이 발상이 온도와 원자를 잇는 연결고리가 되고, 루돌프 클라우지우스와 루트비히 볼츠만은 맥스웰과 함께 기체 관계식을 유도하는 여정에 나선다. 이들 앞에 아보가드로 가설이 다시 모습을 드러내는데…
09 원자의 화신 : 볼츠만, 엔트로피의 길을 따라 원자로 돌아오다
기체를 연구하는 과정에서 열의 비가역성에 집중한 클라우지우스는 엔트로피라는 물리량을 창안한다. 일어날 법한 일과 일어나선 안 될 일을 설명하는 새로운 물리량, 엔트로피. 볼츠만은 클라우지우스의 엔트로피 개념을 응용하여 S=klogW라는 위대한 방정식을 도출한다.
10 원자의 해변에서 : 아보가드로수로 향하는 발걸음
세상 모든 것을 원자로 바라볼 수 있게 된 볼츠만. 그러나 에른스트 마흐는 그에게 가설에 의지한 원자론은 무의미하다고 일갈하는데… 볼츠만에게 남은 마지막 관문이 있었으니, 원자 하나의 무게와 크기를 알 수 없다는 것이었다. 좌절한 볼츠만은 이 관문을 통과할 수 있을 것인가.
11 마침내 원자를 보았다 : 아인슈타인의 전보
모든 것을 끝내려는 볼츠만 앞에 나타난 플라톤 일행. 원자를 증명하려는 이들의 열정도 볼츠만이 부딪힌 관문에 가로막힐 수밖에 없는데… 갑자기 이들에게 날아든 한 통의 전보. “서둘러 모이세요. 아보가드로수 발견.” 도대체 어떻게 아보가드로수를 찾아냈단 말인가? 아리스토텔레스와 플라톤, 여정을 함께한 모든 과학자들이 모인 자리에 장 페랭과 알베르트 아인슈타인이 도착하고, 원자의 오래된 비밀이 마침내 모습을 드러낸다.
| 조진호의 놀라운 과학 여행, 익스프레스 시리즈 |
익스프레스 시리즈 목록 (ISBN 979-11-6220-987-5 07400)
익스프레스 01 그래비티 익스프레스 : 중력의 원리를 파헤치는 경이로운 여정
익스프레스 02 게놈 익스프레스 : 유전자의 실체를 벗기는 가장 지적인 탐험
익스프레스 03 아톰 익스프레스 : 원자의 존재를 추적하는 위대한 모험
그래비티 익스프레스
※이 책은 2012년 궁리에서 출간된 《어메이징 그래비티》의 개정판이며, 두 책의 내용은 같습니다.
★★★2013년 54회 한국출판문화상 교양 부문 대상 수상
★★★2013년 문체부 최우수 교양도서 선정
★★★2013년 아시아태평양이론물리센터(APTCP) 올해의 과학책 선정
대한민국 최초의 과학 그래픽 노블 《그래비티 익스프레스》
조진호의 그래픽 노블 프로젝트 ‘익스프레스 시리즈’에 합류하다
어려운 과학 지식과 복잡하기 그지없는 과학사를 재미있는 이야기와 그림으로 엮어내는 작가는 국내는 물론 세계적으로도 드물다. 그렇기에 국내 최초의 과학 그래픽 노블 《어메이징 그래비티 : 만화로 읽는 중력의 원리와 역사》(2012, 궁리 刊)가 출간되었을 때 독자들의 열광은 뜨거웠으며, 2013년 문화체육관광부 최우수 교양도서, 제54회 한국출판문화상 교양 부문, 아시아태평양이론물리센터(APTCP) 올해의 과학책으로 선정되는 등 학계와 평단의 인정을 받았다. 그 《어메이징 그래비티》가 《그래비티 익스프레스 : 중력의 원리를 파헤치는 경이로운 여정》(2018, 위즈덤하우스 刊)으로 새롭게 태어났다. 《그래비티 익스프레스》는 저자 조진호를 작가로서 세상에 알렸을 뿐만 아니라, 현재 저자가 진행하고 있는 과학 그래픽 노블 프로젝트를 태동하게 한 뜻깊은 작품이다. 조진호의 그래픽 노블로 읽는 주제별 과학사 프로젝트, ‘익스프레스 시리즈’는 2016년 유전자 발견의 여정을 밀도 있게 다룬 그래픽 노블 《게놈 익스프레스》로 첫 출발을 했다. 이제 이 시리즈에 《그래비티 익스프레스》가 개정판으로 합류했다.
“중력이 무엇입니까?” “아무것도 아니에요… 전부입니다.”
‘왜 떨어지는가?’ 이 단순한 질문의 가치를 알아가는 기나긴 여정
《그래비티 익스프레스》는 중력에 대해서 궁금해했고, 그 원리를 풀기 위해 노력한 인간의 역사를 다룬 이야기다. 많은 사람들이 생물을 전공한 저자에게 중력이라는 물리 분야의 주제를 택한 이유를 물었다. 저자의 답은 “재미있을 것 같아서.” 중력의 역사는 저자가 개인적으로 과학 공부를 하면서 가장 짜릿함을 느낀 이야기였으며, 스토리로 만들기에도 더할 나위 없이 좋았기 때문이다. ‘왜 떨어지는가?’라는 단순한 질문은 사실 단순하지 않다. 현재 우리가 알고 있는 우주의 모습은 인간이 설명한 중력에 대한 지식을 바탕으로 그려졌기 때문이다. 우주에서의 우리 위치와 운명을 짐작하게 하는 이 질문에는 필연적으로 ‘사람’의 모습이 담겨 있다. 수많은 사람이 써내려간 중력 이야기에는 다양한 실패와 좌절이 있는가 하면 승리와 환희도 있다. 심지어 반전에 반전을 거듭한다. 잡힐 듯 잡히지 않고 애간장을 녹이는 절절함이 있다. 그 안의 주인공들은 괴팍하거나 몽상가이기도 하고, 지나치게 소심하기도 하며, 예상 외로 바보 같은 구석도 있다. 이 책은 최종적인 결론만 간략히 알려주는 중고등학교 과학책과는 달리, 이 많은 사람들의 실패의 역사를 비중 있게 다루어 그들이 느낀 감정을 공유할 수 있게 한다.
아낙시만드로스에서 아인슈타인까지, 28명의 주역을 비롯해
수많은 인물들과 함께하는 2,500년의 아찔하고도 매혹적인 여정
고대부터 현대에 이르기까지 사람들은 중력을 감각적으로 어떻게 인식했을까? 중력은 아래로 떨어지는 현상이기도 했고, 중심 방향으로 잡아당겨지는 현상이기도 했으며, 물질끼리 끌어당기는 현상 또는 반대로 밀어내는 현상이기도 했다. 시대별로 이토록 중력을 다르게 바라보았던 인류가 중력을 이해하기 위해 어떤 노력을 해왔는지, 그 2,500년의 여정을 따라가보자.
1. 적응기 - 왜 떨어질까? 하늘을 올려다보던 인류, 떨어짐을 연구하기 시작하다
수십억 년 동안 지구의 생명체는 자신을 끌어당기고 짓누르는 무엇인가와 싸워야 했다. 인간은 그 무언가와 싸우는 데서 한 걸음 더 나아가, 무게와 떨어지는 원리에 대해 생각하기 시작했다. 더 놀라운 점은 인간이 우주의 모양을 상상하거나 우주 속에서 자신의 위치를 추측하는 데 무게, 낙하와 같은 것이 가장 근본적인 생각의 출발점이라는 사실을 깨달았다는 것이다. 이렇게 중력을 둘러싼 인류의 기나긴 여정이 시작되었다.
2. 떨어질 곳을 잃어버리다 - 지구가 움직인다고 생각한 아리스타르코스
아낙시만드로스는 ‘게으름쟁이’인 신이 자동 기계처럼 돌아가는 세상을 만들었다고 생각했다. 그 기계 설계도의 언어는 ‘숫자’다. 수를 알게 된 인간은 세계의 크기와 천체의 구조를 측정해내기에 이른다. 지구, 달, 태양은 상상 이상으로 거대했으며 광활한 우주공간에 둥실 떠 있다. 그런데 이 생각을 혼란스럽게 만드는 현상이 하나 있었으니, 지상의 모든 물체는 무게감을 가지고 아래로 떨어진다는 사실이다. 어찌하여 구형의 지구 위에서 우리는 아래로 굴러떨어지지 않으며, 지구 자체는 어떻게 떠 있으며, 왜 달과 태양은 아래로 떨어지지 않는가? 지구가 움직인다고 생각한 아리스타르코스와 낙하 현상으로 반박하는 아리스토텔레스의 이야기가 펼쳐진다.
3. 자기 위치로 떨어진다 - 질서 정연한 우주를 찾아 떠난 아리스토텔레스
구형의 지구와 천체들은 광활한 우주 공간에 떠 있고, 해와 달은 우아하게 원을 그린다. 반면 지상에서는 모든 물체가 지구 아래로 떨어진다, 아니 지구 중심 방향으로 향한다. 어떤 논리로 이런 현상이 벌어지는 것일까? 문제를 어렵게 하는 주범은 물체가 낙하하는 자명한 현상이었다. 이때 그리스의 걸출한 학자 아리스토텔레스는 문제를 풀어내는데, 낙하의 이유를 물질의 근본원소에서 찾았고, 지구가 우주의 중심이라고 보았다.
4. 그것이 아니오 - 뷔리당의 임페투스와 코페르니쿠스의 지동설
시간이 흐르면서 논리정연한 아리스토텔레스의 우주관에 사람들은 이의를 제기하기 시작했다. 실제 낙하 현상과 오랫동안 관측한 천체의 운동은 아리스토텔레스의 우주관으로는 설명되지 않는 부분이 있었다. 우주의 중심은 지구가 아니고 태양이다. 하지만 이번에도 낙하 현상이 새로운 생각의 발목을 잡고 말았다. 지구가 우주의 변방에서 바삐 움직이고 있다면 어떻게 물체들이 지상으로 곧장 낙하할 수 있는가? 또한 움직이는 지구가 어찌 이렇게 미동도 없이 고요할 수가 있단 말인가? 이야기는 물체의 운동을 새로운 눈으로 바라본 뷔리당에서 한결 단순한 태양 중심의 우주를 상상한 코페르니쿠스에게로 이어진다.
5. 떨어진다는 것은 끌어당기는 것 - 케플러, 지상의 언어로 낙하를 설명하다
태양중심설은 천체의 운행을 지구중심설만큼 정확하게 예측하지 못했다. 그러나 태양이 우주의 중심이라는 것과 우주는 반드시 조화롭게 되어 있다는 굳건한 믿음을 가진 한 사람, 케플러는 태양중심설의 이 약점을 해결했다. 튀코 브라헤의 관측 자료를 철저히 분석하며 끈질긴 인내심으로 천체의 운행을 추적한 케플러는 나아가 천체가 움직이고 물체가 땅으로 떨어지는 데는 분명 인간이 이해할 수 있는 원리가 있다고 생각했고, 그 원리는 우리가 이미 알고 있는 ‘질량’일 것이라는 혁신적인 생각을 한다. 케플러는 천문학자로서 물리학자처럼 생각한 것이다.
6. 끌어당긴다는 어떤 추측도 할 수 없다 - 갈릴레이, 천상의 언어로 낙하를 분석하다
‘실험’과 ‘숫자’밖에 믿지 않는 갈릴레이는 지구중심설의 크나큰 단점, 왜 움직인다는 지구의 움직임을 전혀 느낄 수 없는가를 설명한다. 또한 우주의 참모습은 우리의 상식과는 완전히 다르며 절대적인 존재는 시간밖에 없다는 위대한 깨달음에 다다른다. 갈릴레이는 물체의 운동에 깊은 관심을 가졌는데, 운동의 본성을 알아낸 그는 그것이 물체의 낙하와 깊은 관련이 있다는 중요한 단서를 발견했다.
7. 맞다, 끌어당긴다! - 천상과 지상을 잇는 오래된 문제, 뉴턴이 끝내다
뉴턴은 사과를 던진다. 날아가던 사과는 떨어진다. 하지만 적절한 세기로만 던진다면 사과는 영원히 지구 둘레를 돌 수도 있다. 왜 지상의 물체는 아래로 떨어지는데 천체들은 공간에 떠 있는가? 이 지독한 수수께끼에 대한 답을 이미 선대 학자들은 찾아냈지만, 답의 모습은 퍼즐 조각과 같았다. 뉴턴은 이 조각들을 올바르게 꿰어맞춘 뒤에 아름다운 수학으로 마무리했다. 그의 답안은 명쾌하고 단순했다. 낙하 현상을 포함한 우주의 운동들은 관성과 질량체 사이의 끌어당기는 힘만 고려하면 그의 수식에 따라 다 설명된다. 우주는 천상과 지상, 두 세상이 아닌 단 하나의 세상이며, 오로지 하나의 법칙에 의해 돌아간다. 이 법칙을 안다면 우주의 모든 운동을 설명하고 예측할 수 있다.
8. 승리 뒤의 씁쓸함 - 말은 되는데 이해가 안 된다? 문제의 열쇠는 ‘빛’
뉴턴의 중력과 역학법칙은 마술상자 같아서 수치들을 입력만 하면 결과를 정확히 말해준다. 그런데 기괴한 점은 도대체 왜 그런 정답이 나오는지는 알 수 없다는 것이었다. 호기심 많은 사람들은 뉴턴 이론의 철학적 난점에 대해서 쉬지 않고 생각했으며, 결국 뉴턴 이론은 새롭게 떠오른 다른 학문의 직격탄을 맞게 된다. 우주의 모든 것이 뉴턴의 이론대로만 돌아가는 것이 아니었다. 다시 어지러워진 중력 문제를 풀 열쇠는 뜻밖에도 중력과는 관계가 없어 보이는 물리적 존재인 ‘빛’ 속에 있었다.
9. 전부 다 착각 - 아인슈타인이 뒤집다, 중력은 끌어당기기보다 밀어내는 것
또 한 번 중력의 모든 것이 뒤집힌다. 시간과 공간이 절대적인 것이 아니라 변하는 양이라는 것. 이만큼 믿기 힘든 이야기가 있을까? 이 놀라운 발상으로 아인슈타인은 기존의 시간과 공간의 개념을 송두리째 바꿔놓았으며 완성체라 여겼던 뉴턴의 역학법칙을 뒤엎어놓는다. 빛의 속도와 갈릴레이의 관성계에서의 상대성이론, 이 두 가지만으로 아인슈타인은 뉴턴조차 풀지 못한 중력의 원리를 밝혀냈다. 중력이 ‘힘’이라는 생각은 착각에 불과했다!
“이 책의 탄생은 그 자체로 놀라운 사건이다!”
학계가 극찬한 완성도 높은 과학 그래픽 노블의 탄생
유전자 탄생 이후의 발자취를 추적해 나가는 놀라운 지적 탐험
유전현상은 우리가 지겹도록 경험하는 가장 환상적인 마술이다. 개에게서 개가 태어나고 사람에게서 사람이 태어나는 규칙이 무너지지 않으면서도, 완벽하게 똑같은 개체도 태어나지 않는다. 매일처럼 분명하게 벌어지고 있으나 그 어떤 법칙으로도 딱 떨어지게 규명할 수 없는 이 엄정한 과학은 오랜 기간, 해명될 수 없는 막막한 고지로 여겨졌다. 그러나 멘델이 완두콩 실험을 통해 특정한 형질이 유전되는 패턴을 발견한 이후, 유전이라는 생명 신비의 현상은 치열한 실험과 창의적 가설을 통해 그 실체를 드러내기 시작했다. ‘기초 과학의 불모지인 한국에서 나온 축복과도 같은 도서’라는 찬사 속에 출간된 《게놈 익스프레스》(위즈덤하우스 刊, 2016) 는 100여 년의 짧은 시간 동안 인류 인식의 지평을 폭발적으로 확장시킨 유전자 발견의 여정을 밀도 있게 다룬 그래픽 노블이다. 책은 DNA를 발견하고 DNA의 기능을 추적하는 과학사의 험난하면서 긴박한 여정을 통해 유전이라는 질서를 유지하며 거대한 흐름을 이어온 생명체의 신비를 해독한다. 동시에 게놈의 역사를 써내려간 쟁쟁한 학자들의 치열하고도 고독한 연구의 여정도 함께 소개한다.
한국에 없던 과학 교양 만화 시리즈의 출현
기초 과학의 불모지 한국에서 탄생한 축복과도 같은 걸작!
진입 장벽이 높은 과학 분야의 특성상 직접 그림과 스토리를 구성하며 학문적 메시지를 전달할 수 있는 저자는 많지 않다. 비단 한국뿐 아니라 전 세계적으로도 마찬가지다. 이 때문에 작가의 전작이 서점가에 모습을 드러냈을 때, 과학계 역시 작가의 탄생을 크게 반겼다. 각종 타이틀의 교양 도서에 선정된 것과 과학 서적으로서는 유례를 찾기가 힘든 과학관 전시 등이 진행된 것이 그 증거다. 이번 도서를 출간하며 저자가 실현하고자 한 궁극적인 목표는 ‘한 권으로 읽는 주제별 과학사 시리즈’인 ‘익스프레스 시리즈’를 완성하는 것이다. 실로 길고도 복잡한 과학의 역사를 흥미진진한 스토리와 탄탄한 학문적 근거를 바탕으로 구현해낼 그래픽 노블 시리즈의 탄생은, 번역서 일색의 한국 과학 분야 베스트셀러에 작지만 의미 있는 변화가 될 것이며, 과학서에 쉽게 진입하지 못했던 많은 독자층을 서가로 불러모으는 뜻 깊은 사건이 될 것이다.
전작 《어메이징 그래비티》(2012, 궁리 刊)로 제54회 한국출판문화상 교양 저술 부문을 수상한 저자는, 비만 유전자나 동성애 유전자와 같이 인간의 인생을 결정하는 키워드처럼 신봉되는 ‘유전자 만능주의’를 경고하면서 이중나선으로 고착화된 한정적인 지식에서 탈피해 거시적인 흐름에서 유전자를 이해할 수 있도록 돕는다. 초파리 유전학자로 유명한 오타와 대학교의 김우재 교수와 홍성욱 서울대학교 생명과학부 교수 등 과학계의 다양한 학자들로부터 ‘열렬한’ 추천을 받은 이번 도서는 과학 분야의 도서를 즐겨 읽는 독자들에게 지적 탐험의 시간을 제공할 것이며, 이정모 서울시립과학관장의 추천사처럼 ‘만약에 청소년이 읽는다면 선배 과학자들보다 적어도 30년 젊은 나이에 깨달음을 얻을 수 있는’ 책이 될 것이다.
유전자는 물질인가? 질서인가?
한 세대의 형질을 조금의 오차 없이 다음 세대로 전달하는 게놈의 실체를 추적하다
책은 유전의 법칙을 통계적으로 증명해낸 최초의 생물학자 멘델에서부터 끈질기고 반복적인 실험을 통해 형질들의 위치를 추적해낸 모건, DNA의 구조를 발견해낸 왓슨과 크릭 등 유전자의 역사를 써내려간 학자들의 학문적 도전과 실패의 여정을 다뤘다. ‘생명의 정보를 지닌 설계도’나 ‘인간 정보를 수록한 책’ 등 다양한 이름으로 정의되던 유전자는 30억 개에 달하는 인간 염기쌍의 배열 순서를 모두 풀어낸 ‘게놈 프로젝트’를 통해 그 실체가 명확히 밝혀지는 듯했다. 그러나 책은 발견과 동시에 황금기를 구가한 유전의 역사가 실은 성공의 역사라기보다는 실패의 역사임을 강조한다. 실제로 유전자에 관한 명백한 진실에 도달한 듯 보였던 많은 과학자들의 연구는 부분적인 사실을 증명해낸 데서 그치고 더 큰 문제와 물음에 봉착하게 된다. 책을 읽다 보면 생명체의 정보를 암호화된 형태로 압축하고 있는 유전자의 정체가 몇 개 물질로 한정될 수 있는 협소한 개념이 아님을 눈치 채게 된다. 책의 제목인 ‘게놈 익스프레스’는 유전자의 부분적인 발견을 전체로 포장하는 우를 범하지 않고, 유전자를 둘러싼 과학사의 전체 여정을 흥미진진하게 조명한다. 이를 통해 독자들은 한 권 책을 통해 전문가 못지않은 과학적 통찰력을 얻을 수 있을 것이다.
