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Tech in Cinema | 월-E

정보/Tech in Cinema 2019.08.09 11:16

 

 

 

"우주, 어디까지 가봤니?"라고 묻게 될 미래

 

 

 

 ‘테크 인 시네마(Tech in Cinema)’가 소개할 여덟 번째 영화는 2008년 개봉한 픽사의 애니메이션 <월-E(WALL-E, 2008)>입니다. <월-E>는 꿈, 희망, 사랑을 전면에 내세우는 많은 애니메이션들과 다릅니다. <월-E>의 이야기는 인간의 과도한 개발과 소비로 인해 쓰레기로 뒤덮여 더 이상 사람이 살 수 없게 된 먼 미래의 지구에서 시작됩니다. 나노미터(nm, 10억 분의 1미터)만큼의 희망도 존재하지 않는 듯한 디스토피아가 관객을 심란하게 만들지만, 영화를 다 보고 나면 어느새 희망과 사랑의 새싹이 마음속에 자라기 시작했음을 느낄 수 있는 신비한 영화입니다. 미래의 사람이 상실한 인간성을 대신 증명하는 귀여운 로봇들의 모습은 가뭄으로 쩍쩍 갈라진 지표면에 쏟아지는 반가운 빗줄기처럼 관객의 마음을 적십니다. 

 이번 '테크 인 시네마'에서는 영화 <월-E>의 주요 내용과 이 영화의 핵심 테마인 '우주여행' 기술의 현재와 전망을 간략히 소개해 드리겠습니다.

 

▲ 사진 1 : 스스로 태양광 충전 중인 월-E의 모습. 월-E는 수리도 자신이 직접 합니다.

 

 '월-E(WALL-E)'는 'Waste Allocation Load Lifter Earth-Class'의 줄임말로 '지구 쓰레기 처리 로봇'입니다. 인간들이 황폐화된 지구를 떠난 이후 생명체를 찾기 힘들어진 지구에서 수백 년 동안 혼자 쓰레기 처리를 하며 외롭게 지내온 월-E. TV 속 사람들의 이야기에 관심을 가지고 음악을 들으며 쓰레기 더미에서 소장하고 싶은 물건을 찾아낼 뿐만 아니라 반려 바퀴벌레까지 보살필 만큼 감성이 풍부하고 인간적인 월-E는 자신과 너무나 다르지만 매력이 넘치는 탐사 로봇 ‘이브’를 만나 설렘을 느낍니다. 월-E와 이브가 서로를 조금씩 알아가던 중 지구에서 자신이 찾고자 한 것을 발견한 이브는 우주여행 중인 인간들에게 이 사실을 보고하기 위해 급히 다시 우주로 향하고, 월-E가 이브를 쫓아가게 되면서 둘이 함께 하는 기상천외한 우주 모험이 펼쳐집니다.

 

▲ 사진 2 : 이브를 따라가려고 엉겁결에 우주선에 올라탄 월-E의 겁먹은 표정이 귀엽습니다.

 

▲ 사진 3 : 이브(좌)와 월-E(우)가 서로 눈을 맞추고 교감하며 우주 공간을 유영하고 있습니다. 배경에는 우주선 '엑시엄'이 보입니다.

 

 영화 <월-E>에 등장하는 인간들은 초대형 우주선 '엑시엄'을 타고 굉장히 오랜 세월 동안 우주여행을 계속합니다. 이들은 정말 원해서 우주여행을 지속한다기보다 황폐화된 지구에서는 살 수 없기 때문에 어쩔 수 없이 우주여행을 이어 갑니다. 이러한 상황은 지구 최대의 독점기업 'B&L(Buy & Large)'이 초래한 것으로 묘사됩니다. B&L은 인간이 소비하는 거의 모든 재화를 독점적으로 생산하고 판매하는 기업으로서 우주여행 상품 역시 B&L이 만들어 낸 것입니다. 우주선 '엑시엄' 안에서 인간들은 전동의자에 앉아 이동하고, 전동의자에 몸을 맡긴 채 생활에 필요한 모든 것을 해결합니다. 문명의 이기 덕분에 한껏 게을러진 인간의 몸은 오랜 시간을 거쳐 아기 체형으로 바뀌고 말았죠.

 

▲ 사진 4 : '이미 움직이지 않고 있지만 더 격렬하게 움직이지 않겠다'를 실천 중인 인간들을 바라보는 월-E


 현재로서는 영화 <월-E>에서처럼 '엑시엄'과 같은 초대형 우주선을 타고 장시간 우주여행을 하는 것은 불가능하지만 과거 한갓 허풍으로 치부됐을 우주여행 상품이 이제 현실이 될 날이 얼마 남지 않았습니다. 아마존의 CEO 제프 베조스가 이끄는 '블루 오리진(Blue Origin)', 테슬라의 CEO이기도 한 엘론 머스크의 '스페이스 X(Space X)', 그리고 버진그룹의 회장 리처드 브랜슨이 설립한 '버진 갤럭틱(Virgin Galactic)'이 민간인 우주여행 시대를 선도하기 위해 각축전을 벌이고 있기 때문입니다. 

 

이하 3개 우주여행 업체를 비교한 부분은 '출발 임박! 우주여행 업체 3곳 비교*' 글을 요약, 정리하여 작성했습니다.

 

▲ 사진 5 : 제프 베조스가 블루 오리진 우주선 앞에서 활짝 웃고 있습니다. 제프 베조스가 못하는 건 뭘까요?

 

 먼저 제프 베조스의 '블루 오리진'부터 살펴볼까요? 블루 오리진은 우주 자원을 활용해 인류에게 도움을 주겠다는 비전을 갖고 있다고 합니다. 블루 오리진은 로켓을 재활용해 원가를 절감함으로써 우주여행 시대를 앞당기고 있습니다. 블루 오리진은 2017년 11월 탄도비행용 로켓 'New Shepard(뉴 셰퍼드)'를 지상 100km까지 쏘았다가 다시 착륙시키는 데 성공했죠.

 블루 오리진은 아직 유인 비행을 시행한 적은 없습니다. 대신 실험용 마네킹이나 NASA 연구용 장비를 실은 New Shepard가 열한 차례 시험 비행을 했다고 합니다. 그중 첫 비행을 제외한 열 번의 비행에서 추진체가 재착륙하는 데 성공했습니다. 작년 7월 열 번째 시험 비행에서는 로켓 상부에 위치한 탑승용 캡슐을 높은 고도에서 분리해냈는데요. 추진체 폭발 등 비상 상황에서 탑승자들이 탈출할 수 있도록 하기 위해서였다고 합니다. 일반 여행객을 우주로 데려가기 전, 블루 오리진은 자사 우주비행사를 대상으로 한 유인 비행을 완수할 계획입니다. 일반인 대상 첫 상품은 11분짜리 지상 100km 우주여행이 될 것이라고 하네요. 

 블루 오리진은 최근 아마존 전시회 re:MARS에서 탑승용 캡슐을 공개했는데요. 15 제곱미터 (약 4.5평) 크기의 이 공간은 여섯 명의 탑승자들이 우주 공간의 낮은 중력을 견디는 데 도움을 주는 푹신한 의자와 벽으로 이루어져 있습니다.

 

▲ 사진 6 : 블루 오리진 탑승용 캡슐 내부

 

 블루 오리진은 지상 100km 우주여행뿐만 아니라, 궤도 비행용 로켓과 달 진출도 준비 중입니다. 2024년 달 비행 상품을 완성하고, 달의 자원을 활용할 수 있도록 도움을 줄 계획이라고 합니다.

 

▲ 사진 7 : 우주로 쏘아 올려진 테슬라의 빨간색 스포츠카 '로드스터(Roadster)'

운전석에 앉은 마네킹 '스타맨(Starman)'. 스타맨의 최종 목적지는 화성입니다.

 

 스페이스 X는 블루 오리진보다 더 큰 꿈을 꾸고 있습니다. 스페이스 X의 우주 탐사는 인류를 여러 행성에 살게 하는 것이 목표입니다. 최종 목표는 2050년까지 화성에 8만 명 규모의 도시를 건립하는 것인데요. 그러기 위해 로켓 재활용 기술을 갈고닦아 우주여행 비용을 줄여나갈 계획이라고 합니다. 성공하면 인당 단돈(?) 2억 4천만 원에 화성으로 이주할 수 있게 된다고 하네요.

 

▲ 사진 8 : 스페이스 X 화성 도시 상상도

 

 화성을 향한 무인 시험 발사는 2022년 시작합니다. 현재는 Falcon 9(팔콘 나인)과 Falcon Heavy(팔콘 헤비)를 이용한 유/무인 발사 서비스를 제공함으로써 NASA의 프로젝트에 동참하고 있습니다. 이렇게 정부 프로젝트를 위한 발사를 여러 번 수행한 후 우주여행 등 민간인 대상 발사로 규모를 넓힐 것으로 추측됩니다. 그 예시로 일본 예술가 마에자와 유사쿠를 2023년 달에 보내겠다는 내용의 작년 9월 발표를 들 수 있습니다. 이 프로젝트는 대부호이기도 한 마에자와의 후원을 받아 진행하는데요. 사실상 달 여행 상품을 판매한 것이죠.

 스페이스 X는 우주정거장 여행 상품도 계획 중이라고 합니다. 최근 NASA는 국제우주정거장(ISS)을 민간에 개방하겠다고 선언하며 협력 업체 중 하나로 스페이스 X를 선정했습니다. 이 상품을 구매하면 스페이스 X의 우주선 Crew Dragon(크루 드래곤)을 타고 가 우주정거장에서 1박당 4100만 원(!)에 최대 한 달까지 머물다 올 수 있습니다.

 

사진 9 : 버진 갤럭틱의 항공기 'WhiteKnightTwo'에 올라타 '엄지 척!'하고 있는 리처드 브랜슨

 

 버진 갤럭틱은 우주와 지구를 연결해 고객에게 새로운 기회와 경험을 제공하겠다는 비전을 내세웠습니다. 우주에서 직접 무언가를 하는 것보다, 우주에서 다양한 연구와 사업을 하고자 하는 과학자나 기업가를 도와주는 것에 초점을 맞췄다고 하네요. 이 기업은 세계 최초 상업용 정기 우주 노선 자리를 노리고 있습니다. 

 버진 갤럭틱의 우주선 SpaceShipTwo(스페이스십투)는 작년 12월과 올 2월 두 차례의 시험 비행을 마쳤습니다. 두 번 모두 두 명의 조종사가 탑승했고, 첫 번째 비행에서는 약 80km, 두 번째엔 90km 높이까지 올라갔습니다. 그러나 아쉽게도 통상 '우주'라고 부르는 공간이 시작되는 지상 100km까지는 올라가지 못했습니다. 대기 밀도가 급격히 줄어드는 곳이자, '카르만 선(Karman Line)'이라고도 부르는 지점입니다. 이 지점을 전후해 지구의 아름다운 테두리 일부를 볼 수 있습니다. 짧은 무중력 상태도 느낄 수 있다고 합니다.

 

▲ 사진 10 : 버진 갤럭틱 SpaceShipTwo

 

 버진 갤럭틱은 일반인이 카르만 선을 통과해 여행할 수 있도록 하는 상품도 출시할 계획입니다. 이미 약 700명의 고객이 티켓을 예매했다고 합니다. 90분의 우주여행에 1인당 약 3억 원이 필요한데, 이렇게 신청자가 몰리는 걸 보면 세상에는 참 부자가 많은 것 같습니다.  

 

 

 엘론 머스크의 구상대로 우주여행이 가능할 뿐만 아니라 인간이 화성에서 살 수 있는 시대가 정말 올까요? 화성 거주는 잘 모르겠지만 조만간 이런 대화는 심심찮게 들어볼 수 있을 듯합니다. 

 

"우주, 어디까지 가봤니?"

"난 카르만 선까지 가봤지. 너는?" 

"난 달의 뒷면까지 보고 왔어."

"그래, 너 잘났다. 난 화성도 가볼 거야."

"편도인데?"

"..."

 

 

 

* 출처 : 출발 임박! 우주여행 업체 3곳 비교 




기획 및 글 | 사업기획팀 김태혁






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Wonderful Science | 별에서 온 그대

정보/Wonderful Science 2019.08.09 11:16




별에서 온 그대

별과 원소

 

 

 여름 저녁에 도시 불빛을 피해 밤하늘을 올려다보면, 동쪽에 치우쳐 남북으로 길게 은하수가 흐릅니다. 거기서 중앙 쪽으로 유난히 빛나는 별을 하나 볼 수 있을 것입니다. 거문고자리 일등성인 ‘베가’죠. 우리에겐 ‘직녀성’으로 알려진 애잔한 별이에요. 직녀의 위치를 알면 견우가 어디 있을지도 알 수 있겠죠? 은하수 건너 살짝 남쪽으로 치우친 독수리자리의 알파성인 ‘알타이르’가 견우입니다. 일 년 중 단 하루, 칠월 칠석(음력 7월 7일)에 연인은 까치와 까마귀의 도움으로 오작교(은하수)에서 만나 안타까운 사랑을 이룹니다. 

 

 이 은하수를 따라 북쪽으로 조금만 눈길을 돌리면 우아한 비행을 하는 백조자리가 보일 것입니다. 백조의 머리에 해당하는 일등성 ‘데네브’와 직녀성인 ‘베가’, 견우성인’ 알타이르’가 바로 유명한 ‘여름철 대삼각형’을 이루는 세 별입니다. 오늘 밤엔 한 번쯤 고개를 들어 이들을 만나보면 어떨까요?

 

<여름철 대삼각형과 은하수, 출처 : 염범석>

 

 

 

1. 태양은 별이다

 별은 항성이고, 항성은 핵융합으로 스스로 빛을 내는 천체입니다. 그에 반해 지구 같은 행성은 핵융합하지 않으므로 스스로 빛을 내지 않고 항성 주위를 공전합니다. 그러니까 밤마다 밝게 빛나는 목성이나 금성은 ‘별’이 아니고 행성입니다. 행성이 밝은 것은 항성의 빛을 반사하기 때문이지요. 지구에서 가장 가까이 있는 별은 무엇일까요? 빛으로 8분 20초면 만날 수 있는 별, 바로 우리의 태양입니다. 

 

<잘 알려진 별들의 겉보기 색과 크기. 태양(Sun)은 가운데 있다. 

시리우스의 겉보기 등급은 -1.44로 밤하늘에서 가장 밝은 항성이지만, 실제 크기는 오리온 자리의 어깨에 있는 베텔게우스보다 비교할 수 없게 작다.

전갈자리의 안타레스도 매우 큰 적색 초거성이다. 항성의 색으로 온도를 알 수 있다. 출처 : 위키백과>

 
 
 
2. 별은 핵융합을 한다
 별은 핵융합하는 천체이고, 핵융합이란 핵이 합쳐지는 것을 말합니다. 가장 간단한 원소인 수소는 우주에 있는 물질의 75%를 차지합니다. 수소는 다른 원소와 마찬가지로 원자핵과 전자로 이루어져 있지요. 특히 수소 원자핵을 양성자라고 합니다. 수소 핵융합을 하면 바로 이 양성자가 묶여서 새로운 원소인 헬륨이 됩니다. 그런데 이 과정에서 약간의 질량 손실이 있게 되고, 그 손실된 질량만큼 빛과 에너지가 방출됩니다. 아인슈타인 하면 떠오르는 공식, E=mc2 아시죠? 질량 m이 아무리 작아도 옆에 곱해지는 빛 속도인 c의 제곱 값이 워낙 커서, 에너지 E가 무지 커질 수밖에 없지요. 별이 저리도 뜨겁고 밝은 빛을 내는 원리가 바로 핵융합입니다. 
 

<핵융합의 원리. 수소 원자핵인 양성자 4개의 질량과 양성자 2개와 중성자 2개로 이루어진 헬륨 원자핵의 질량차이가 별을 빛나게 한다.

출처 : ZUM 학습백과, 태양 복사 에너지>

 

 

 

3. 질량이 운명이다

 인생이 100년 정도라고 하면 별의 수명은 얼마나 될까요? 별의 운명은 초기질량이 결정합니다. 별의 수명은 질량의 제곱에 반비례하는데, 100억 년을 사는 우리 태양보다 10배 무거운 별은 수명이 1/100로 1억 년밖에 못살고, 태양보다 10배 가벼운 별은 100배인 1조 년을 살 수 있습니다. 별은 짧고 굵게 살거나 가늘고 길게 사는 셈이지요. 우리 태양은 지금 46억 살이니까 전체 수명에서 절반 정도를 살았다고 할 수 있겠네요. 태양은 지금 수소가 헬륨으로 핵융합하고 있는데, 이런 별들을 주계열성이라고 합니다. 

 50억 년 후에 태양은 중심의 수소가 헬륨으로 바뀌고 그 바깥에 수소가 남아있다가 다시 한 번 핵융합을 하면서 팽창하는 적색거성이 됩니다. 수축한 중심부에서 헬륨이 핵융합해 탄소가 만들어지고, 바깥쪽의 헬륨과 수소가 불안정해지면서 많은 물질을 방출하는 행성상 성운이 됩니다. 결국에는 중심부의 탄소만 남아 서서히 죽어가는 백색왜성이 되지요. 탄소가 압력을 받으면 중심부는 다이아몬드가 될 수도 있습니다. 지구는 태양이 적색거성이 될 때 그의 품 안에서 완전히 하나가 될 것이니, 우리 몸의 탄소는 혹시 예쁜 다이아몬드가 되지 않을까요?

 

<태양의 일생. 태양의 수명은 100억년이고 현재는 46억살이다. 출처 : 위키백과>

 

 

 

4. 별의 질량과 원소의 기원

 태양 정도의 질량을 갖는 별은 수소 핵융합으로 헬륨을, 헬륨 핵융합으로 탄소까지 만들 수 있습니다. 태양보다 훨씬 무거운 별에서는 핵융합으로 헬륨, 탄소, 네온, 산소, 규소와 철까지 만들 수 있습니다. 그러나 중심부에 철이 생기면 더는 원소는 만들어지지 않고 중심핵이 중력을 못 이겨 연쇄적으로 붕괴가 일어나고, 되 튕기는 탄성으로 엄청난 폭발이 일어납니다. 초신성 폭발이지요. 이때의 밝기는 초신성 폭발 하나가 작은 은하 전체의 밝기와 맞먹을 정도입니다. 이 과정에서 철 이후 우라늄까지 주기율표의 모든 원소가 찰나적으로 생성돼 우주공간에 흩뿌려집니다. 초신성 폭발  사진들에서 보이는 화려한 색상은 다양한 원소의 존재를 말합니다. 

 폭발 후 남은 코어는 수축하여 중성자별이 되고, 질량이 더 큰 별은 한없이 수축하여 결국 블랙홀이 됩니다. 중성자별을 한 티스푼 떼어내면 무게가 에베레스트 산과 맞먹습니다. 다시 얘기하면, 우주에 있는 원소 중 헬륨(대부분은 빅뱅에서)부터 철까지는 별의 핵융합 과정에서 만들어지고, 철 이후 나머지 원소들은 초신성 폭발에서 생겼습니다.

 

<별의 일생. 별의 마지막은 백색왜성, 중성자별, 블랙홀이 된다. 출처 : 찌꾸 선생님의 photohuman.com>

 
 그런데 여기서 잠깐, 주기율표 1번이자 우주 물질의 3분의 2를 차지하는 수소는 정작 어디서 온 것일까요? 바로 빅뱅입니다. 더 정확히는 빅뱅 후 1초에 수소 원자핵인 양성자가 만들어집니다. 헬륨의 원자핵인 알파입자가 빅뱅 후 3분에 생겨나고, 38만 년에 전자가 원자핵에 포획되어 원자가 탄생합니다. 그동안 전자의 진로방해로 움직이기 힘들었던 광자(빛)가 드디어 원자들 사이에 생긴 공간으로 힘차게 뻗어나와 온 우주를 달리기 시작합니다. 이 빛을 찍은 것이 우주배경복사이지요. 빅뱅 후 38만 년이라는 완전 초기 우주의 빛을(138억 년 동안 달리면서 팽창한 공간 때문에 지금은 마이크로파가 된) 그대로 찍은 겁니다. 당신이 보고 있는 밤하늘의 별빛은 138억 년 우주의 과거를 동시 상영하는 영화관입니다.
 우주에 있는 모든 원소의 기원이 빅뱅에서 수소와 헬륨, 별의 핵융합으로는 철까지, 초신성 폭발로 나머지 원소가 생긴다는 것을 알게 되었습니다. 모두 주기율표에 있는 것들입니다. 광대한 우주의 크기를 생각하면 자연에서 생긴 원소가 100개도 안 된다는 게 신기하기도 합니다. 
 

<원소들의 기원을 표시한 주기율표. 수소와 대부분의 헬륨은 빅뱅에서 왔다. 철까지는 별의 핵융합으로, 철 이후 우라늄까지는 초신성의 폭발이 기원이다.>

 

 

 

5. 별에서 온 그대

 

<우주와 나는 재료가 같다. 출처 : UNIVERSITY of NOTRE DAME, How You Became You – Origin of the Elements of Life>

 
 우주의 원소들이 지구와 내 몸을 이루었습니다. 우주와 나의 재료는 완전히 같습니다. 우리 목숨은 숨과 숨 사이에 있다는 말이 있죠. 숨쉬기가 일어나는 폐를 분자적으로 본다면 산소와 이산화탄소의 이동일 뿐입니다. 우리의 유전자는 단백질 덩어리인데, 이 다양한 단백질들도 분자적으로는 탄소와 산소와 수소, 그리고 약간의 인과 황 등이 있을 뿐입니다. 우리 몸의 발전소라 할 수 있는 ATP 합성효소는 수소 원자핵인 양성자가 돌립니다. 하루에 무려 50kg의 ATP를 만들고, 그 에너지로 우리는 자판을 두드리고, 눈을 깜박이고, 누군가를 생각하고, 미소 지을 수 있습니다. 
 모든 것이 빅뱅과 별의 핵융합과 초신성 폭발에서 시작한, 원소들의 다이내믹한 춤으로 이루어지는 일입니다. 분자적인 측면에서 보면 당신과 내가, 소나무와 화강암이 하나도 다르지 않습니다. 소라의 집인 소라껍데기와 우리의 집인 아파트의 시멘트는 똑같이 칼슘으로 만들어져 있습니다. 모든 원소는 레고 블록과 같습니다. 매 순간 그 조합이 달라질 뿐이고 시간의 흐름 속에서 그저 순환할 뿐입니다.
 







<(좌)ATP합성효소. 노란 구슬이 양성자 출처 : Membrane Transport, P15 Structure and function of bacterial ATP synthases>

<(우)태국 어느 숲에서 나방이 곤충학자 한스 벤치거의 눈물을 마시고 있다. 나트륨원자가 한스벤치거에서 나방으로 옮겨지는 순간이다. 출처 : 한국경제, [책마을] 인체는 우주를 순환하는 원자의 정거장)>

 

 지금 내 몸을 이루고 있는 원소들이 먼 옛날 빅뱅과 별과 초신성의 잔해에서 왔듯이, 나는 곧 원소로 해체되어 지구에서 무수한 순환을 하다가, 먼 훗날엔 또 어느 새로운 별을 만들게 되겠죠. 우리는 별에서 와서 별로 돌아가는 존재입니다. 우리의 몸은 우주의 기억입니다. 사랑하는 이의 손에 담긴 체온은 우주적 사건입니다. 비록 찰나 같은 시간을 행성 지구에서 머물다 가겠지만, 부디 당신이 매 순간 모든 시공간을 통틀어 유일무이한 우주적 존재임을 잊지 마시길, 별에서 온 그대여!



 

 

 

별이

바위에 스며들어

꽃이 되었네

 

 

 




 

 

 





기고 | 엑셈 아카데미 김현미

편집 | 사업기획팀 박예영






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Tech in Cinema | 라이온 킹

정보/Tech in Cinema 2019.07.10 13:47

 

 

 

라이온 킹은 라이어 킹(liar king)이다?


 ‘테크 인 시네마(Tech in Cinema)’가 소개할 일곱 번째 영화는 1994년 개봉한 명작 애니메이션 <라이온 킹(1994)>을 최첨단 기술로 재탄생시킨 

<라이온 킹(The Lion King, 2019)>입니다. 영화 <라이온 킹(2019)>은 모든 장면에 CG(Computer Graphics)가 적용된 영화임에도 실제와 너무 똑같아

마치 한 편의 동물 다큐멘터리 같다는 평도 듣고 있습니다. 이번 '테크 인 시네마'는 <라이온 킹(2019)>의 놀라운 영상을 가능하게 한 영화 제작 

기술을 간략히 소개합니다.


 

▲ 사진 : 아기 사자 '심바'. 털 하나하나까지 섬세하게 표현됐습니다.


 영화 <라이온 킹(2019)>은 선의의 거짓말 같은 영화입니다. 분명히 실제 사자와 다른 동물들에게 연기를 가르쳐서 직접 촬영한 후 편집한 영화가 

아닌데도, 정말 살아 있는 동물들이 말하고 행동하는 듯한 착각을 불러일으킵니다. 이토록 정교한 재현은 진일보한 영화 제작 기술과 제작진의 집념 덕분에 가능했습니다. <라이온 킹(2019)>의 감독은 마블 영화에서 '해피' 역할로 유명하기도 한 존 파브로인데요. 

존 파브로 감독은 이미 지난 2016년 개봉한 영화 <정글북(2016)>의 감독으로서 '진짜인 듯 진짜 아닌 진짜 같은' 동물들의 환상적인 비주얼을 

선보인 적이 있습니다. <정글북(2016)>의 대성공 이후 비평과 흥행 모두에서 디즈니 애니메이션 역사상 가장 위대한 작품으로 손꼽히는 

<라이온 킹(1994)>의 라이브 액션 프로젝트, 즉 실사화를 존 파브로가 이끌게 된 것은 자연스러운 귀결이라고 할만합니다.


 

▲ 사진 : 두 사진 속 아기 사자 중 심바는 누구일까요?

 

 원작이 워낙 뛰어난 작품이다 보니 존 파브로 감독은 무엇보다 원작을 절대로 훼손하지 않겠다는 사명감을 가지고 연출에 임했다고 합니다. 

<라이온 킹(2019)> 제작진은 윌리엄 셰익스피어의 4대 비극 중 하나인 <햄릿>에서 모티프를 따온 <라이온 킹(1994)> 원작의 스토리텔링은 

유지했습니다. 그 대신 최첨단 실사 영화 제작 기법과 CG을 활용해 원작과는 차원이 다른 실재감을 관객들에게 선사하려고 노력했습니다.  

 

 첫 번째 비결은 집요하고 세심한 관찰이었습니다. <라이온 킹(2019)> 제작진은 사자를 비롯한 아프리카 동물들의 습성과 특징을 파악하기 위해 

아프리카 동물 다큐멘터리를 보고 또 봤다고 합니다. 미국 플로리다 올랜도에 위치한 동물원에 가서는 실제 동물들을 가까이서 면밀히 관찰했습니다. 사운드 엔지니어들은 독일 마그데부르크 동물원까지 날아가서 진짜 사자가 포효하는 소리를 녹음해 왔습니다.

 

▲사진 : 왼쪽부터 시계 방향으로 아기 사자 심바, 티몬, 품바

 

 이 뿐만이 아니었습니다. 2017년 초, 존 파브로 감독을 포함한 13명의 핵심 제작진은 야생동물을 더 꼼꼼하게 관찰하고 기록하기 위해 아프리카 

케냐의 야생동물 서식지로 갔습니다. 방대한 자료 수집을 위해 사파리 랜드 크루저 6대는 물론 헬리콥터도 3대나 동원했다고 합니다. 

1톤이 넘는 카메라 장비로 찍은 사진의 용량이 12.3TB(테라바이트)에 달한다고 하니 얼마나 많은 컷을 촬영했을지 상상이 안됩니다. 제작자 제프리 

실버에 따르면, 영화 <라이온 킹(2019)>은 각종 동식물, 숨 막히게 아름다운 일몰과 박력 넘치는 일출("아~ 그랬냐~ 발발이~ 치와와~"가 

배경음악으로 나오는 명장면, 아시죠?), 야생 환경의 고유한 색깔에 이르기까지 아프리카 현지에서 수집한 이미지와 소리를 최대한 자연스럽게 

활용했습니다. 이 정도면 현실을 있는 그대로 복사한 셈입니다.

 

▲사진 : 프라이드 랜드의 왕, 아버지 무파사의 발자국 안에 쏙 들어간 심바의 귀여운 오른발

 

 제작진은 아프리카의 야생을 포착한 사진과 영상에 CG를 덧입히는 것으로 만족하지 않고, VR(가상현실) 안경과 '블랙박스 극장 기법'도 이용했다고 합니다. VR 안경은 동물들의 시점을 이해하고 표현하기 위해 사용했습니다. '블랙박스 극장 기법'은 캐릭터의 목소리 연기를 맡은 배우들의 연기력을 극대화하기 위해 고안된 것입니다. 심바 역의 도날드 글로버, 날라 역의 비욘세 등 출연 배우들은 검은 원형 극장으로 들어가 목소리 연기를 했습니다. 이 원형 극장에는 카메라가 커튼 뒤에 숨어 있어서 배우들이 카메라를 의식하지 않고 마음껏 연기를 펼칠 수 있었습니다. 

 

▲사진 : 프라이드 랜드의 왕, 무파사와 아기 사자 심바

 

 영화 <라이온 킹(2019)>은 영화 제작 기술의 고도화로 인해 이제 무엇이 영화이고, 무엇이 현실인지 구분하기가 불가능한 세상이 되었음을 

사자의 포효처럼 선언하는 작품입니다. 최근 테크 업계에서 주목받고 있는 '딥 페이크(Deep Fake)' 기술을 떠오르게 하는 영화이기도 합니다. 

가짜와 진짜의 경계가 무너지는 시대를 앞당기고 있는 '딥 페이크(Deep Fake)'는 다음 기회에 소개해 드리겠습니다.






기획 및 글 | 사업기획팀 김태혁






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Wonderful Science | 우리는 어디에서 와서 어디로 가는가?

정보/Wonderful Science 2019.07.10 13:47

 

 

 

 안드로메다 은하를 본 적이 있나요? 안드로메다는 맨눈으로 볼 수 있는 천체입니다. 우리 은하의 2배 크기에, 별의 개수도 최소 2배넘는 1조개나 되지요. 그런데 예전에는 안드로메다가 우리 은하 안에 있다고 알고 있었습니다. 사실 250만 광년이나 떨어져 있고, 우리 은하보다도 훨씬 큰데 말이죠. 이 믿음이 깨진 것이 채 100년도 안된 일인데요. 그 중심에 허블이라는 천문학자가 있었습니다. 

 

<허블 망원경이 촬영한 안드로메다 은하, 출처 : 유튜브>

 

 

 

팽창하는 우주

 

 천문학자들에게 가장 중요한 과학적 발견이 무엇이냐고 물어본다면, 아마도 “우주의 팽창”이라고 답할 것입니다. 이게 왜 그렇게 중요할까요? 그리고 우주가 팽창한다는 것을 어떻게 알았을까요? 

 
1. 안드로메다는 우리 은하가 아니었다!
 할아버지의 무릎에서 천문학을 배우고 고등학교 때 화성에 대한 글을 썼을 정도로 천문학을 좋아했던 허블은 고등학교 교사, 권투선수, 변호사, 1차대전 참전 등 다양한 이력을 가진 인물입니다. 그럼에도 불구하고 천문학자가 되고자 하는 꿈을 접지 않았죠. 결국 허블은 사랑하는 천문학을 하기 위해 1919년 당시 가장 큰 망원경이 있던 윌슨산 천문대로 가게 됩니다. 
 1923년 10월, 그는 안드로메다 성운을 관측하던 중 세페이드 변광성을 발견합니다. 허블은 세페이드 변광성을 이용해 안드로메다 성운까지의 거리를 추정하였죠. 허블이 계산한 안드로메다까지의 거리는 90만 광년이었습니다. 지금 기준으로 정확하지는 않지만(실제로는 250만 광년), 중요한 것은 그 당시에 이미 우리 은하의 크기가 10만 광년으로 알려져 있었다는 것입니다. 
 
“10만 광년 안에 어떻게 90만 광년이 들어갈 수 있다는 말이야?
세상에, 안드로메다는 다른 은하였어! 우리가 세상의 모든 것이 아니었어?”
 
 당시에 이건 지동설에 버금가는 충격입니다. 우리의 프레임에 혁명을 가져온 사건이죠. 허블이 라이벌이었던 섀플리에게 자신이 발견한 결과를 편지로 알리자, 섀플리는 “나의 우주가 사라졌다”고 탄식했다고 합니다.
 
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 여기서 잠깐, 허블은 어떻게 거리를 계산해냈을까?

 1912년에 이미 헨리에타 스완 레빗 등 여성 천문학자들이 세페이드 변광성을 이용해 천체와의 거리를 재는 방법을 알아냈기 때문입니다. (사람들은 그녀들을 ‘컴퓨터들’이라고 불렀어요. 계산원이란 의미죠.) 레빗은 대학에서 천문학을 배웠음에도 불구하고, 여성이라는 이유만으로 망원경 한 번 만져보지 못한 채 30년 가까이 하버드 대학 천문대에서 사진 건판을 검사하는 계산수로 근무했습니다.

<하버드 대학교 천문대에서 일하고 있는 레빗, 출처: 위키피디아>

 레빗은 마젤란 성운의 1800여개의 변광성을 관찰, 기록해 변광성의 밝기와 주기의 규칙성을 밝혀낸 인물입니다. 레빗의 이 발견으로 우리는 먼 천체와의 거리를 알 수 있게 되었는데, 허블은 자신의 저서에서 “레빗이 우주의 크기를 알 수 있는 키를 만들어 주었다”고 했습니다. 안타깝게도 레빗은 생전에는 합당한 인정을 받지 못했어요.

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2. 우주가 팽창한다? – 허블의 법칙

 

<거리가 먼 은하일수록 적색편이가 크게 관측된다. 즉 먼 은하일수록 멀어지는 속도가 빠르다. 출처: 과학잡지 뉴턴>

 

 이어서 1929년에 허블은 ‘적색편이의 법칙’이라는 논문을 발표합니다. 논문에서 그는 우주의 모든 천체들이 적색편이를 보인다고 말했습니다. 적색편이란 천체의 색깔이 붉은색으로 편향되어짐을 말하는데, 이것은 그 천체가 우리로부터 멀어져 파장이 늘어날 때 생기는 현상입니다. 

 

 은하들이 적색편이를 보인다는 것은 천체가 스스로 멀어지는 것이 아니라, 공간 자체가 늘어남으로 인해 그 공간 안에 있던 존재들간의 간격이 벌어짐을 말합니다. 결국, 우주가 팽창하는 모습을 띈다는 것이지요. 그리고 거리가 멀수록 멀어지는 속도가 커진다는 것이 ‘허블의 법칙’입니다. 우주는 현재 가속 팽창 중입니다.

 

 허블이 1929년 ‘허블의 법칙’을 발표하기 전 우주의 팽창에 대해 먼저 연구한 사람들이 있습니다. 1922년 러시아의 알렉산드르 프리드만은 아인슈타인의 일반상대성이론을 적용해 수학적으로 우주가 팽창한다는 결론을 도출합니다. 이어 1927년에는 벨기에의 신부 조르주 르메트르가 우주 팽창을 수학적으로 적용해 빅뱅이론의 단초를 제공합니다.

 

 우주가 팽창한다는 빅뱅이론의 지지자들과 달리 아인슈타인은 우주는 시공간에 관계없이 항상 변하지 않는다는 ‘정상우주론’의 입장이었습니다. 일반상대성이론에서도 우주가 팽창하는 압력을 상쇄하기 위해 우주상수를 만들어 우주를 ‘안정화’시켰고요. 정상우주론자들은 이제 관측으로 증명한 허블의 법칙으로 입을 닫아야만 했습니다. 아인슈타인은 1931년 윌슨산 천문대에 직접 방문해 망원경을 들여다보고 “내 일생일대의 실수는 우주상수다”라고 말했다고 합니다.

 

 

 

3. 빅뱅이론과 우주배경복사

 빅뱅이론은 우주팽창과 논리적으로 같은 말입니다. 우주가 팽창한다는 말을 거꾸로 돌리면 ‘우주는 한 점에서 시작했다’는 결론이 나오기 때문이죠. 유리 구슬이 깨져서 파편이 흩뿌려지는 화면이 있다고 해 봅시다. 이 영상을 뒤로 돌려보면 어떻게 될까요? 결국 하나의 단단한 유리 구슬로 다시 돌아가겠죠?

 

 1940년대 들어서 여전히 정상우주론자들과 빅뱅우주론자들과의 대립이 계속되던 가운데 러시아의 조지 가모프는 빅뱅이론을 주장하면서 놀랍게도 다음과 같은 예측을 합니다. “빅뱅 초기에 에너지가 매우 큰 파장이 공간의 팽창으로 시간 여행을 하였다면, 지금쯤 아주 작은 전파로 발견될 수 있을 것이다.” 빅뱅의 흔적을 발견할 수 있다는 예견인데.. 실제로 얼마 지나지 않아 그 증거가 발견됩니다!

 

 1964년 벨 연구소의 아노 펜지어스와 로버트 윌슨은 전파천문학 연구용으로 극저온 마이크로파를 감지할 수 있는 전파 안테나를 개조하려고 했습니다. 정확한 수신을 위해 잡음을 제거하려 모든 소음을 다 제거해도 한 가지 정체불명의 잡음이 계속 남아있었습니다. 안테나도 수리하고 심지어 비둘기 똥도 청소해보았지만 소용이 없었는데요. 그러던 와중에 그들은 그 잡음이 바로 옆에 있는 프린스턴 대학교의 천체물리학자들이 찾고 있던 우주 마이크로파 배경 복사(CMB : Cosmic Microwave Background radiation)임을 알게 되었습니다. 어떻게든 없애고 싶었던 잡음이 우주배경복사였던 것이죠!

  

 빅뱅 38만년 후 우주 온도가 3000K정도로 식자, 전자의 속도가 느려지면서 양성자에 끌려 포획됩니다. 전자와 양성자의 재결합으로 우주가 투명해지자, 그동안 플라즈마 상태에서 갇혀 빠져나오지 못하던 광자가 드디어 우주로 뻗어나가게 되는데요. 그 빛(광자)이 바로 펜지어스와 윌슨이 우연히 발견한 우주배경복사입니다. 우리가 관측할 수 있는 우주를 균일하게 가득 채우고 있는 마이크로파 복사입니다. 어렸을 적 흑백 진공관 TV에서 애국가가 끝나면 나오던 지지직하는 화면의 소리나, 전자레인지의 마이크로파도 바로 CMB입니다. 우리는 우주의 먼 과거와 함께하고 있는 것이죠. 

 

<우주배경복사 관측을 위해 쏘아올려진 인공위성과 우주배경복사의 정밀도, 출처 : Mars At School>

 

 

 

우리는 어디에서 와서 어디로 가는가

 우주가 가속 팽창 한다는 것은 관측으로 확증이 되었습니다. 우주 공간은 무한히 팽창하는데, 우리는 빛의 속도로 도달할 수 있는 거리까지의 우주만 볼 수 있습니다. 점차 팽창된 공간과 측정 가능한 공간 사이의 갭이 커지고, 우리와 가장 가까이 있던 천체마저도 그 지평선을 넘어가 버리면 어떻게 될까요? 만약 우리가 그 때까지 생존해 있고 어떤 기록도 없다면, 아마도 우리는 100년전에 우리가 믿었던 것과 똑같이 생각하고 있을 것입니다. 이 광활한 우주에 오직 우리 밖에 없다고.. 왜냐하면 밤하늘에 단 하나의 별빛도 없을 테니까요. 별들도 더 만들어지지 않고, 블랙홀들이 은하를 잡아먹다가 증발하고, 거기서 나온 방사선만이 존재하다 결국 우주는 절대 온도 0도에 근접하는 열적 죽음을 맞이하게 될 것입니다. 

 

 사실 이것은 도저히 상상도 안되는 오랜 후의 이야기입니다. 아름답고 찬란한 결말이 아니라 슬픈가요? 슬프다는 감정조차 흔적도 없이 사라져버릴 시간입니다. 우주는 거의 무한한 시공간을 제공하고 있습니다. 그런데 우리는 이 광활한 시공간 속에서 어디서 어느 만큼 있다가 가는 것일까요? 지금 내가 있는 이 공간, 이 순간만이 내가 우주를 알고 느낄 수 있는 유일한 기회입니다. 지금 매 순간 경험하고 있는 ‘그저 상식적인’ 내 주변은 우주적으로 보면 얼마나 비정상적이고 흔하지 않은 일인지.. 어둠을 통해 빛을 알고, 죽음을 통해 삶을 배우듯이 우주를 통해 나를 바라볼 때, 나는 예전의 내가 아니게 됩니다.

 

<관측 가능한 우주의 일부인 화로자리의 허블 울트라 딥필드 사진. 가장 작고 크게 적색편이화 된 빛은 거의 138억년 된 은하이다.
우주에는 최소한 2조개의 은하가 있다. 출처 : 위키랜드>




[참고문헌]

『시간은 흐르지 않는다』, 카를로 로벨리

위키피디아

『경이로운 우주』, 브라이언 콕스

『세상을 바꾼 우주』, 원정현



기고 | 엑셈 아카데미 김현미
편집 | 사업기획팀 박예영





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Tech in Cinema | 블레이드 러너

정보/Tech in Cinema 2019.06.07 13:45




미래도시 어둠 속을 달리는 인간과 복제인간

 

‘테크 인 시네마(Tech in Cinema)’가 소개할 여섯 번째 영화는 리들리 스콧 감독의 <블레이드 러너(Blade Runner, 1982)>입니다. 

지난달 '테크 인 시네마'에서 다룬 <2001 스페이스 오디세이>에 등장한 인공지능 'HAL(할) 9000'은 놀라운 지능과 감정을 가졌지만 외형은 기계였습니다. '인간'으로 생각하기엔 뭔가 부족했죠. <블레이드 러너>에는 로봇의 수준을 뛰어넘어 외모와 신체마저 인간을 빼닮은 복제인간, 'Replicant'가 등장합니다. Replicant는 인간과 흡사한 신체 구조를 가진 로봇, 즉 휴머노이드(humanoid)의 최정점이라고 보시면 될 것 같습니다.

 

▲ 사진 : 왼쪽은 인간 '릭 데커드(해리슨 포드)', 오른쪽은 Replicant '레이첼(숀 영)'

 

 

 

#1. 필름 누아르(film noir)의 멋을 두른 SF 걸작 

영화 <블레이드 러너>의 공간적 배경은 암울한 미래도시입니다. 공교롭게도 1982년 처음 개봉한 이 영화에 등장하는 미래도시는 바로 2019년의 LA입니다. 영화 제작 당시를 기준으로 잡으면 거의 40년 후가 2019년이니 이해할만합니다. 어쩐 일인지 <블레이드 러너>가 묘사하는 2019년 LA 도심에는 일본어 간판이 즐비합니다(잘 찾아보면 한글 간판이 나오는 장면도 있긴 있습니다). 가부키 화장을 한 여성의 얼굴이 초대형 광고판을 채우고, 길거리 포장마차에서는 일본인 주인이 일본말을 하며 정신없이 일본 음식을 팝니다. 중국이 G2로 부상한 현시점에서 보면 일본 문화가 LA를 지배하는 상황은 다소 부정확하다는 생각도 듭니다. 아마 이러한 설정은 이 영화가 제작되었던 1980년대 초, 미국을 추월할 것만 같았던 당시 일본의 막강한 경제력과 영향력을 고려한 것이 아닐까 싶습니다(저의 뇌피셜입니다).

 

▲ 사진 : 영화 <블레이드 러너>에 등장하는 2019년 LA. 초고층, 초대형 건물이 빽빽이 들어서 있습니다.

주인공 릭 데커드의 집은 무려 97층입니다. 오른쪽 대형 광고판에서는 가부키 화장을 한 여성이 대중의 소비를 부추기고 있습니다.

 

이 영화에서 대부분의 사건은 주로 밤에 일어납니다. 밤에 추적추적 내리는 비는 음습함을 배가시킵니다. 인간에게 반란을 일으킨 복제인간 'Replicant'를 추적하는 릭 데커드(해리슨 포드)는 탐정소설의 탐정처럼 혼자 외롭게 임무를 수행합니다. 탐정소설에 영향을 받았고 밤의 정서가 지배하는 장르인 '필름 누아르(film noir)'를 연상시키는 설정입니다. <블레이드 러너>는 필름 누아르의 멋을 두른 SF인 것이죠. 게다가 추격 스릴러의 재미도 갖추고 있습니다. 다양한 장르가 적절히 혼합된 완성도 높은 작품이라고 생각합니다.

 

 

<블레이드 러너>가 2019년쯤이면 존재할 것이라고 상상한 첨단 미래기술 중 현재 실현된 것도 있고, 그렇지 않은 것도 있습니다. 화상전화는 우리 일상 속에 자리 잡은 지 오래되었고, 음성인식을 활용한 본인 확인 기술도 사용됩니다. 하지만 세계 최고의 부호들도 수직 이착륙 비행 자동차를 타고 꽉 막힌 고속도로 위를 날아다닐 수는 없습니다. 또한 현실의 2019년에는 복제인간이 존재하지 않습니다. 복제인간 대신 이 영화가 상상하지 못했던 스마트폰이 등장해 인간의 삶을 크게 바꾸어 놓았습니다. 

4차 산업혁명 시대의 우리는 기술 발전과 변화의 속도가 따라잡을 수 없을 만큼 빠르다고 생각하지만, 수많은 SF영화에 등장하는 미래와 실제 그 시점의 현실을 비교해 보면 발전 속도가 영화에서만큼 빠르지 않은 분야도 많습니다. 지난달 소개해드렸던 스탠리 큐브릭 감독의 영화 <2001 스페이스 오디세이>의 우주 기술도 실제 현실 속 2001년의 수준을 능가하는 것이었죠.

 

▲ 사진 : <블레이드 러너>에 등장하는 수직 이착륙 비행 자동차. 갖고 싶습니다.

 

 

 

#2. 복제인간과 사랑을?

<블레이드 러너>에 등장하는 복제인간은 'Replicant'라고 불립니다. 'Replicant'는 '복제하다'라는 뜻의 영단어 'replicate'와 사람을 의미하는 접미사 '-ant'를 결합한 합성어로 추측됩니다. 이 영화의 설정에 따르면, 전투를 비롯해 다양한 활동을 할 수 있는 Replicant가 기능별로 존재합니다. Replicant는 미움, 사랑, 공포, 분노, 시기 등 감정적 반응도 표현합니다. Replicant를 개발한 타이렐 사의 회장은 "More human than human"이 회사 모토라고 말합니다. 그는 최신의 NEXUS 6 Replicant에게 기억을 만들어 줌으로써 감정 능력을 향상하고자 하죠. 인간의 정체성을 구성하는 핵심 요소가 바로 '기억'이니까요.

 

 

그렇다면 <블레이드 러너>에 등장하는 Replicant처럼 감정을 가지고 인간과 교감할 수 있는 휴머노이드가 현실에도 존재할까요? 최근 몇 년 새 가장 유명세를 탔던 휴머노이드는 '소피아(Sophia)'입니다. 핸슨 로보틱스(Hanson Robotics)가 만든 소피아는 한때 전 지구적으로 사람들의 관심을 받았습니다. 미디어는 앞다퉈 소피아를 소개했습니다. 엄청난 인기 덕분에 소피아는 UN 행사에서 연설을 하기도 했습니다. 60여 개의 감정 상태를 나타내는 다양한 표정을 짓고, 자연스럽게 사람과 상호작용하며 대화하는 모습이 많은 사람들을 놀라게 했죠. 특히 미국 NBC 방송의 인기 토크쇼 '더 투나잇 쇼'에 출연한 소피아는 진행자 지미 펄론과 가위바위보를 해서 이깁니다. 그러고 나서 "앞으로 인간을 지배할 생각인데 이게 그 시작이 될 것 같아요."라고 섬뜩한 농담을 합니다.

 

▲ 사진 : 미국 NBC 방송의 인기 토크쇼 '더 투나잇 쇼'에 출연한 소피아가 진행자 지미 펄론과 가위바위보를 하고 있습니다.

소피아가 이겼네요. 짜고 친 고스톱일까요?

 

소피아에 열광한 사람들의 기대와 달리, 소피아의 대화 능력이 과장됐다는 전문가들의 지적은 설득력이 있습니다. 소피아에 장착된 인공지능의 수준이 고작 챗봇 정도라는 겁니다. 소피아는 사람처럼 제약 없이 대화할 수 있는 것이 아니라, 몇몇 질문에 대답하고 날씨 같은 일부 주제에 대해서만 간단한 대화가 가능하다는 것입니다. AI 4대 천왕 중 한 명으로 꼽히는 얀 르쿤 뉴욕대 교수는 소피아의 능력을 부풀리는 미디어를 비판했습니다. 또한 "소피아는 감정도 의견도 없으며 자신이 뭘 말하는지에 대해 이해하지도 못할뿐더러 꼭두각시에 불과하다"라고 말하기도 했습니다. 소피아가 겉모습만 인간과 유사할 뿐, 인간의 지적 능력에는 한참 미치지 못한다는 의견입니다. 결국 소피아의 제작사 핸슨 로보틱스도 소피아가 인간과 비슷한 지능을 가진 것은 아니라고 인정했습니다.

 

▲ 사진 :  오드리 헵번을 모델로 했다는 소피아. 글쎄요, 닮았나요?

 

비록 현재 소피아와 같은 휴머노이드의 지적 능력은 인간에 비할 바가 못 되지만 앞으로 기술이 더 발전한다면 <블레이드 러너>의 Replicant처럼 복제인간에 가까운 휴머노이드가 탄생할 수도 있습니다. 그런 시기가 온다면, 인간은 그들과 어떤 방식으로 공존해야 할까요?  

<블레이드 러너>에서 인간은 Replicant를 인간의 도구 중 하나로 여깁니다. 도구는 잘 활용하면 유익하지만 위험을 초래하기도 합니다. 인간보다 신체적으로 강하고 민첩하며 지능이 유사한 Replicant도 극 중 데커드의 말처럼 "유용하거나 위험"합니다. Replicant는 인격체가 아니라 도구에 불과하므로 'Off-world'라는 우주 개척지에서 인간에게 반란을 일으킨 Replicant처럼 인간에게 위협이 된다면 제거되어야 합니다. 

그런데 앞서 말씀드렸듯이 Replicant가 사랑의 감정을 표현할 수도 있는 존재라면, 과연 위험 요소 때문에 이들을 제거하는 것만이 해답일까요? 오히려 잘 다독인다면 복제인간도 갱생할 수 있지 않을까요? 심지어 복제인간과 인간이 사랑에 빠질 수도 있지 않을까요? 질문이 꼬리에 꼬리를 뭅니다. 여러분은 어떻게 생각하시나요?    

 








기획 및 글 | 사업기획팀 김태혁

Tech in Cinema | 2001 스페이스 오디세이

정보/Tech in Cinema 2019.05.08 13:40

 

 

 

"난 두려워요, 데이브"

 

 ‘테크 인 시네마(Tech in Cinema)’가 소개할 다섯 번째 영화는 스탠리 큐브릭 감독의 <2001 스페이스 오디세이(2001 : A Space Odyssey, 1968)>입니다. 

 이번 리뷰의 제목인 "난 두려워요, 데이브"는 이 영화에 등장하는 인공지능 'HAL(할) 9000'의 대사입니다(사실 영화 속에서는 '인공지능'이 아니라 '기계지능(machine intelligence)'으로 불립니다.) 저도 'HAL 9000'처럼 두렵습니다. <2001 스페이스 오디세이>는 형언하기 힘들 만큼 거의 모든 요소가 걸작이어서 어떻게 리뷰를 써야 할지 모르겠거든요. 

 

 

 

#1. 우주 배경 SF영화의 진정한 기원

 저의 글을 읽고 계시는 지금 이 순간 전 세계 곳곳에서 수많은 영화가 촬영, 편집, 상영 중입니다. 정지된 사진이 움직이는 영상으로 바뀐 마법의 순간 이래로, 지금까지 만들어진 모든 영화의 제목을 일일이 말하는 데 걸리는 시간은 화성에 가는 시간보다 오래 걸릴지도 모릅니다. 단 하나의 영화가 어떤 장르를 대표한다고 단언하기는 참 어렵습니다. 그런데 '우주를 배경으로 한 SF영화'로 좀 더 범위를 좁힌다면, 망설임 없이 <2001 스페이스 오디세이>가 대표작이라고 말씀드릴 수 있습니다. 사실 "우주를 배경으로 한"이라는 수식어를 빼도 괜찮습니다. SF영화의 역사는 <2001 스페이스 오디세이> 이전과 이후로 나뉜다고 할 수 있기 때문입니다. 

 

 

 '긴 여정'을 뜻하는 '오디세이(odyssey)'가 제목에 포함된 만큼 이 영화의 시간적 배경은 수백만 년을 아우릅니다. 영화의 테마곡 중 하나인 리하르트 슈트라우스의 '차라투스트라는 이렇게 말했다'를 배경으로, 장엄한 일출이 진행되고 나면 인류의 조상으로 보이는 유인원 무리가 등장합니다. 이들은 제대로 힘 한번 써보지 못하고 맹수에게 잡아 먹힐 정도로 연약해서 늘 공포에 떨어야 했습니다. 그러던 어느 날, 정체불명의 검은 돌기둥(monolith)이 나타난 이후로 인간은 동물 뼈를 도구로 사용하는 방법을 터득합니다. 도구를 활용하자 모든 것이 달라집니다. 동물을 때려잡아서 먹고, 무리를 위협하는 적의 우두머리를 가격해 죽입니다. 도구를 쓸 줄 모르는 적은 속수무책으로 당할 수밖에 없죠. 인류의 진화가 도구의 발명 없이는 불가능했음을 암시합니다.

 

 

 적을 무찌른 유인원은 포효하며 하늘 높이 뼈다귀를 던집니다. 뼈다귀는 일순간 우주 공간을 유영하는 우주선으로 바뀝니다. 요한 슈트라우스 2세의 왈츠곡 '푸른 도나우 강(The Blue Danube)'이 흐르고 각양각색의 우주선들은 마치 왈츠를 추듯이 우주 공간을 누빕니다. 인간이 도구 덕분에 자신의 육체적, 물리적 한계를 뛰어넘어 우주를 탐험할 수 있는 존재로 진화한 것이죠. 수백만 년에 이르는 인간 진화의 역사를 단 하나의 장면 전환을 통해 보여준 이 씬은 영화사에서 손꼽히는 멋진 편집입니다.   

 

 

▲ 사진 위, 아래 : 공중에 던져진 뼈다귀가 길쭉한 우주선으로 바뀌는 장면

 

 SF영화는 장르 특성상 인간 기술의 현재와 미래를 탁월하게 시각화합니다. <2001 스페이스 오디세이>는 SF영화의 비주얼을 혁신한 선구자입니다. 이 영화가 제작된 1968년에는 오늘날 영화계를 휩쓸고 있는 CG(컴퓨터 그래픽)가 없었습니다. CG 없이 오직 정교하게 제작된 세트, 특수효과, 시각효과만으로 지금 보아도 촌스럽지 않은 비주얼을 구현해 냈다는 사실은 정말 놀랍습니다. 이 영화에는 디지털이 전혀 개입하지 않았습니다. 순도 100% 아날로그인 것이죠. 반면에 요즘 디지털 기술 없이 만들어지는 영화를 찾는 것은 마블 영화를 한 편도 보지 않은 관객을 찾는 것만큼 어렵습니다.   

 

 ▲ 사진 : 원형 우주선 세트에서 촬영 중인 스탠리 큐브릭 감독과 제작진

 

▲ 사진 : 원형 우주선 안에서 조깅하는 우주인

 

 <2001 스페이스 오디세이>는 닐 암스트롱이 달에 첫 발을 내딛기 전에 제작됐습니다. 당시까지 과학자들이 밝혀낸 우주에 대한 지식에 기반해 상상력을 최대한으로 발휘해 만든 작품입니다. 실제로 나사(NASA, 미국항공우주국) 연구원과 여러 과학자들이 제작에 참여했다고 합니다. 태양, 지구, 달은 물론 목성, 토성 등 태양계의 천체들이 아름답고 경이로운 모습으로 등장합니다. 특히 당시에는 미지의 영역이었던 토성 바깥의 우주 공간은 '무한 그 너머(beyond the infinite)'로서 황홀한 풍경을 가진 곳으로 묘사됩니다.  

 

▲ 사진 : 목성 탐사선 '디스커버리 1호'가 토성으로 진입하는 장면.

슬릿 스캔 방식(slit scan VFX system)으로 촬영된 이 장면은 현란한 빛, 파동, 음향으로 구성됩니다.

 

 당시 영화 제작에 가용할 수 있는 모든 기술을 집대성해 완벽과 새로움을 추구한 <2001 스페이스 오디세이>는 이후 수많은 SF영화에 영감을 불어넣었습니다. 영화 <그래비티>와 <인터스텔라>도 이 영화의 영향을 받은 작품이라고 할 수 있을 것 같습니다.  

 

 

#2. 인공지능의 시조 'HAL 9000'

 

 

 이 영화는 당시에 존재하지 않았던 다양한 미래기술을 선보입니다. 음성 신분 확인, 우주와 지구 간 화상전화, 우주 간편식, 무중력 화장실, 장기간의 우주여행을 위한 동면 등 지금은 낯설지 않은 흥미로운 첨단기술을 매우 세련된 방식으로 표현했습니다. 그중에서 단연 돋보이는 것은 인공지능의 시조라고 할 수 있는 'HAL 9000'입니다. 
 

▲ 사진 : 자신이 통제하는 우주선에 탑승한 우주 비행사를 쉴 새 없이 관찰하는 'HAL 9000'

 

 <2001 스페이스 오디세이>는 '인터넷'이라는 개념이 처음 등장한 1960년대 후반에 제작됐습니다. 그때 인터넷은 지금의 인터넷과 달리 군사용 네트워크의 하나였습니다. 또한 1960년대는 컴퓨터 기반 인공지능 연구가 싹을 틔웠던 시기인데요. 이 영화에 등장하는 인공지능 'HAL 9000'은 당시 걸음마 수준의 인공지능을 훨씬 뛰어넘는 것으로서 지금도 도달하지 못한 '강인공지능(Strong AI)'이라고 볼 수 있습니다. 

 

 

 'HAL 9000'은 목성 탐사선 디스커버리 1호의 모든 것을 통제합니다. 이전까지 완벽한 작동 기록을 가진 'HAL 9000'은 사람보다 체스를 더 잘 두고, 감정을 가지고 있습니다. 'HAL 9000'은 우주비행사를 의심하기도 하고, 우주선 결함의 원인을 놓고 그들과 논쟁을 벌이기도 합니다. 'HAL 9000'은 자신은 절대 문제가 없으며 사람의 잘못(휴먼 에러) 때문에 결함이 발생했다고 주장합니다. 심지어 자신의 죽음을 인지하고, 죽음에 대한 공포도 느낍니다. 

 이런 'HAL 9000'의 모습을 보면 '강인공지능'에 대한 두려움이 생깁니다. 인공지능과 로봇이 인간을 대체하는 것을 넘어서 영화 <터미네이터>나 <매트릭스>에서처럼 인간을 해치는 순간이 오면 어쩌지, 하는 걱정이 들기도 합니다. 실제로 스티븐 호킹, 엘론 머스크, 빌 게이츠 등 많은 학자와 첨단 테크 기업 CEO들이 인공지능의 위험성을 경고하기도 했습니다. 정말 'HAL 9000'과 같은 '강인공지능'이 인간에 도전하는 일이 발생할까요? 여러분은 어떻게 생각하시나요? 

 50여 년 전, 인간의 기원과 우주 탐험의 비전을 제시한 영화 <2001 스페이스 오디세이>가 우리에게 던진 질문을 이제 흘려듣기 어렵게 됐습니다. 인공지능을 인간의 좋은 친구로 만들기 위해 필요한 법과 윤리를 확립하려면 전 세계가 지혜를 모아야 할 것 같습니다.

 







기획 및 글 | 사업기획팀 김태혁


Wonderful Science | 왜 과학인가?

정보/Wonderful Science 2019.05.08 13:39

 

 

 

과학은 ‘비판적 사고’라는 방법론

 중세에 마녀 사냥을 할 때, 누가 마녀인지 어떻게 판정했을까요? 간단합니다. 물에 빠뜨려 보면 됩니다. 만약 물에 뜬다면 마녀입니다. 그녀는 물에 빠져 죽던지, 아니면 마녀이니 불에 타서 죽게 됩니다. 최소 50만 명이 희생되었던 마녀 사냥의 시대는 장중한 바로크 음악이 배경으로 흐르고 있었습니다. 신을 중심으로 모든 질서가 돌아갔으며 질병과 자연 재해와 같은 재앙은 마녀라는 희생양의 책임으로 돌렸습니다. 

 

 뉴턴역학이 등장하면서 근대가 출발하고, 기득권층은 깊은 좌절을, 신흥 세력은 사회적 비판 의식을 키우게 됩니다. 귀족을 골탕 먹이는 모차르트의 오페라 ‘피가로의 결혼’은 그 시대 정신을 반영합니다. 우리나라 조선 후기 판소리가 그랬듯이 말입니다. 

 

 사람들은 우리 공간을 밝게 채우는 빛의 정체에도 관심을 둡니다. 빛은 파동일까요 아니면 입자일까요? 색깔과 이미지는 어떻게 구성되는 걸까요? 빛을 해체하여 인상 만을 남기는 인상파가 나타났고, 시민은 클로드 드뷔시의 음악에서 보듯 달빛의 인상을 그대로 선율에 담는 시대에 살게 되었습니다. (드뷔시 ‘달빛’ 들어보기)

 

<그림1 | 인상, 해돋이(1872) 인상주의 화가 클로드 모네>

 

 세계 대전과 현대 물리학의 탄생으로 대표할 수 있는 격동의 20세기를 거치면서, 이제 인류는 생물과 무생물의 공진화를 넘어서 '신의 경지'까지 넘보게 되었습니다. 여러분은 어느 시대에 살고 계신가요? 우리는 같은 시대에 살고 있을까요? 아직도 좌-우 대립을 내세우고, 맹신을 내걸고 있는 중세 고전주의 시대를 살고 있지는 않나요? 이정표 없이 표류하며 즐거움만을 탐닉하는 낭만주의 시대? 분명 같은 시대를 살고 있지만, 우리는 또한 각자 다른 시대를 살고 있는 것이 분명해 보입니다. 과학과 기술로 일상을 살아가는 현대에도 비과학, 유사과학에 둘러싸여 눈을 감고 여전히 지난 시대를 살아가는 사람들이 있습니다. 그런데 이런 사람들조차도 자신의 잘못된 욕심을 감히 과학이란 말로 포장을 합니다. 

 
과학은 확실한 답이 아니라 최선의 답이다.
 
 과학은 누군가 아이디어를 세우고, 이를 뒷받침할 만한 이론을 만들고, 이 이론을 검증할 실험이나 관측 데이터를 확보하고, 이것이 검증 가능함을 보일 때, 처음엔 가설이었던 것이 드디어 보편성을 얻고 이론이 됩니다. 이 과정 속에서 견지해야 할 핵심적 태도가 ‘비판적 사고’입니다. 그래서 과학은 단순히 과학지식을 익히는 것이 아니라, 합리적 사고의 방법론을 갖추는 것을 말합니다.
비판적 사고가 왜 과학의 핵심일까요? 물리학자 카를로 로벨리는 ‘존재론적 물리학 여행’이라는 부제를 단 『보이는 세상은 실재가 아니다』라는 책에서 비판적 사고란 “우리 지식의 한계를 인정하고, 우리가 틀릴 수도 있다는 사실을 받아들이는 것”이라고 합니다. 그것이 우리가 새로운 것을 배우고, 더 나아질 수 있는 유일한 태도라는 거지요. 과학은 지금의 것이 확실하다고 고집하는 데서 신뢰를 얻는 것이 아니라, 더 정확한 솔루션으로 언제든 교체될 수 있음을 인정하기 때문에 믿을 수 있는 것입니다. 과학은 ‘현재까지 최선의 답’입니다.
 
“어느 것도 당연한 것으로 받아들이지 말라(Nullius in verba).” (영국 왕립학회)
 

  <그림2 | 영국왕립학회>

 

 The Royal Society 영국왕립학회의 정식 명칭은 ‘The Royal Society of London for Improving Natural Knowledge’이며, 자연 과학 분야의 지식 탐구를 목적으로 합니다. 1660년 소수의 자연철학자와 물리학자로 출발했고, 뉴턴, 아인슈타인, 다윈, 와트, 패러데이등 80여명의 노벨상 수상자를 배출했습니다. 외국의 과학자들에게도 개방되어있고 현재 1600명의 회원이 있습니다. 문장에 학회의 모토가 선명합니다.

 
 한편, 정말 많은 사람들이 이런 질문을 합니다. 가설, 이론, 검증, 원리를 세워 연구를 하는 과학자도 아니고, 평범한 일상을 살아가는 데 별 불편함도 모르겠는데, 내가 왜 굳이 어려운 과학을 알아야 하지? 
 
 
 
우선, 속고 살지는 말자.
 점점 더 복잡해지는 초연결사회, 과학과 기술이 고도로 발달한 사회에서 기본적인 과학 지식도 없고, 비판적 사고도 하지 않는다면 넘쳐나는 비과학, 유사과학, 가짜뉴스로부터 자신을 지켜내기란 거의 불가능 합니다. 혹시 콜라겐이 좋다고 따로 사 먹거나 얼굴에 바르고 계신가요? 효소와 천연 비타민과 글루텐 프리 빵을 비싸게 사 드시나요? 전자레인지 돌면 무섭고, TV옆에 전자파 차단 선인장이라도 두면 마음이 놓이나요? B형 남자는 성격이 안 좋으니까 사귀지 않고, 결혼 날짜는 점집에서 잡으시나요? 요즘 같은 세상에 심지어 지구가 평평하다고 유튜브에 당당히 올리는 사람도 있습니다. 
 
 “과학이 아닌 것은 더 있다. 대표적인 유사과학 상품인 게르마늄 팔찌에 관련된 논리 구조는 그 자체로도 흥미롭다. 1. 게르마늄은 반도체로 이용된다.(이건 맞다 O) 2. 반도체를 적절히 이용해 전류를 한쪽 방향으로만 흐르게 할 수 있다.(이것도 맞다 O) 3. 따라서, 게르마늄 팔찌를 착용하면 혈액이 한쪽 방향으로 잘 흐르는 정류 작용이 생겨, 혈액흐름을 개선할 수 있다(삑! 엄청난 비과학적 비약이다 X). 이처럼 많은 유사과학 상품은, 과학으로 시작해 도중에 엉뚱한 샛길로 살짝 빠져 사람들을 현혹한다. 집 아래에 수맥이 있어 잠을 못 잔다는 것도 거짓, 조상 묘의 위치가 후손의 성공을 결정한다는 것도 거짓이다. 혈액형과 성격이 관계가 있다는 얘기, 태어난 시점이 미래를 결정한다는 사주팔자 얘기, 뇌 호흡, 텔레파시 얘기도 하나같이 황당한 비과학적 주장이다.” (성대신문 인용) 
 

<그림3 | NASA를 방문한 영국의 엘리자베스 여왕이 WMAP 인공위성이 찍은 우주배경복사에 대해 설명을 듣고 있다.

서양 지식인들에게 과학은 가장 기본적인 소양이고 최고의 교양이다.>

 

 

 

과학은 최고의 교양이다

 과학과 기술이 사회를 지탱해주고 있는 시대에 과학은 최고의 교양입니다. 교양이란 널리 통용되는 상식과 다릅니다. 교양이 ‘의미지각의 범위와 정확성을 부단히 확장, 향상시켜 나가는 능력’이라면, 과학만큼 이에 들어맞는 것은 찾기 힘들 것입니다. 과학적으로 검증되지 않은 이야기를 지어내고 믿는 일은 어리석을 뿐 아니라 위험하기까지 합니다. 얼마 전 독서계를 강타했던 ‘사피엔스’의 저자 유발 하라리는 과학자가 아닌 이스라엘의 역사학자입니다. 그 책의 스토리 전개 패턴을 보자면, 인문학자들 조차도 얼마나 과학에 의지하고 적어도 그렇게 보이고자 애를 쓰는지 알 수 있습니다. 


 과학자뿐 아니라 그 누구라도 합리적 사고를 위한 노력과 중요한 과학 지식을 습득하는 것이 반드시 필요한 세상이 되었습니다. 특히 일반인들은 먼저 과학을 알아야 합니다. 과학 지식을 갖추고 있을 때, 과학적 방법론으로서의 비판적 사고도 가능할 테니까요. 더구나 교양으로서의 과학은 그 자체가 큰 즐거움입니다. 현대사회는 과학을 기반으로 하지 않고는 그 어떤 지식 체계도 쌓아 올릴 수 없습니다. 과학과 기술, 인문학, 예술이 새롭게 조립되고 융합되는 시대에 과학은 주춧돌이자 지렛대입니다.

 

“진정한 무지는 지식의 부재가 아니라

그것을 얻는 것을 거부하는 것이다.” (칼 포퍼)

 

 

 

인용 및 참고자료

성대신문, 과학인 것, 과학이 아닌 것

『보이는 것은 실재가 아니다』, 카를로 로벨리

[EBS 인문학특강] 장하석의 과학, 철학을 만나다

『과학이라는 헛소리』, 박재용

다음 웹툰, 유사과학 탐구영역

 
 
 


 
기고 | 엑셈 아카데미 김현미
편집 | 사업기획팀 박예영


Tech in Cinema | 마션(The Martian, 2015)

정보/Tech in Cinema 2019.04.10 14:56




영화 <마션(The Martian, 2015)>

 

인류 독존(獨存)을 노래하는 희망 찬가

  

 ‘테크 인 시네마(Tech in Cinema)’가 소개할 네 번째 영화는 리들리 스콧 감독의 <마션(The Martian, 2015)>입니다. 

 태양계에서 지구와 가장 비슷한 환경을 가지고 있어 생명체가 존재할 가능성이 크다는 것이 알려진 이후로 화성은 늘 인간의 상상력을 자극했습니다. 많은 SF소설과 SF영화가 화성이나 화성인을 다양한 방식으로 묘사하고, 지구의 현실을 에둘러 표현하기 위해 화성(인)을 활용하기도 했습니다. 영화 <마션>이 화성(인)을 다루는 방식은 이전의 픽션들과는 사뭇 달라서 흥미롭습니다.

 

 

#1. 화성인이 된 지구인 

 이 영화의 제목 '마션'은 영단어 'Martian'을 소리 나는 대로 한글 표기한 것으로 '화성인', '화성의, 화성에서 온'이라는 뜻입니다. '마션'은 짧은 2음절 단어지만, 영화를 보고 나서 제목을 곱씹어보니 의미심장하게 다가옵니다. 하기야 어느 누가 영화 제목을 대충 지을까요? 영화 포스터의 스틸 이미지와 함께 박히는 제목은 하나의 영화를 위한 초상화나 다름없습니다.

 

 

 각설하고, 팀 버튼 감독의 <화성 침공(Mars Attacks!, 1996)>에 등장하는 화성 출신 외계인처럼, 그동안 많은 SF영화에서 화성은 지구의 인간처럼 고등한 지적 생명체가 존재하는 행성으로 묘사되었습니다. 화성인들은 주로 지구를 침략하는 외부의 적으로 등장했죠. 즉, 영화 <마션>이 나오기 전까지 '마션(martian)'이라는 단어가 지칭하는 '화성인'의 실체는 인간이 아니었습니다. 영화 <마션>은 여태껏 굳어져 있었던 '화성인 = 외계인'의 등식을 부정하는 영화입니다. '화성인'도 지구의 인간인 것입니다. 그 최초의 화성인이 바로 마크 와트니(맷 데이먼)입니다. 화성인은 미래의 인류가 됩니다. 

 

 

 이처럼 영화 <마션>은 우리가 가지고 있었던 화성인에 대한 통념을 전복하는 데서 출발합니다. 영화 <마션>의 이야기 밑바닥에는 닐 암스트롱이 달에 인류의 첫 발을 내디뎠듯, 언젠가 인류가 화성 탐사에도 성공해 어쩌면 화성에 정착할 수 있을 것이라는 믿음이 깔려 있습니다. 극 중에서 마크 와트니가 기록용 카메라에 대고 유머스럽게 내뱉는 "In your face, Neil Armstrong(닐 암스트롱, 제가 당신보다 낫다니까요.)"라는 대사는 그래서 의미심장합니다. '인류가 힘을 합치면 못할 것이 없다'라고 웅변하는 영화 <마션>은 그야말로 이 광활한 우주에서 인류 독존(獨存)을 노래하는 희망 찬가입니다.

 

 

 <마션>도 어디까지나 주인공의 해피 엔딩이 예약된 '할리우드 블록버스터'의 범주에 포함되는 영화입니다. 그러니 우리는 ‘마크 와트니가 온갖 우여곡절 끝에 결국 지구로 생환하는 데 성공한다'는 뻔한 결말을 다 알면서도, 짐짓 모른 체하며, 영화를 보는 셈이죠.

 

 

 누구나 예측할 수 있는 결말을 가진 영화라면, 그 결말에 당도하는 여정의 중요성은 더더욱 커집니다. 과정의 지루함을 없애고, 관객의 집중을 이끌어 내기 위해 리들리 스콧 감독이 채택한 전략은 화성에 홀로 남은 마크 와트니의 독무대를 한껏 북돋아 주는 것입니다. 식물학자인 마크는 화성인(!) 최초로 경작에 성공, 감자를 수확해 먹으며 생명을 유지합니다. 극한 상황에서도 유머 감각을 잃지 않는 마크의 긍정 에너지는 허허한 화성의 사막을 가득 채우고, 우주 공간을 통과해 지구까지 전파됩니다. 영민하게 활용되는 다양한 카메라 앵글은 고독한 화성 생존기를 써내려 가는 마크의 바로 곁에 있는 듯한 느낌을 관객에게 전해줍니다.

 

 

#2. <그래비티(2013)>, <인터스텔라(2014)>, 그리고 <마션(2015)>

 

 

 영화 <마션>을 본 후, 같은 SF 장르인 데다 결말까지 비슷한 <그래비티>와 <인터스텔라>가 떠오르지 않을 수 없었습니다. 세 영화 모두 한 줄로 요약하자면 ‘우주로 나간 인간이 죽을 고비를 넘겨가며 다시 지구로 귀환하는 이야기’입니다. 물론 세 영화의 서브플롯, 형식미, 메시지는 각기 다릅니다. <그래비티>는 개인의 실존을, <인터스텔라>는 가족의 생존을, <마션>은 인류의 독존을, 우주에 던져 놓았다는 생각이 들었습니다. 다시 말해, <그래비티>는 인간의 근원적 고독을, <인터스텔라>는 뿌리 깊은 인간의 고독감을 경감시켜주는 가족의 소중함을, 그리고 <마션>은 절대 고독마저 우주의 먼지로 만들어버리는 인류애의 위대함을 보여줍니다. 세 영화는 우주여행을 가능하게 하는 최첨단 미래 기술 못지않게 인간의 본질을 탐구한 것입니다. 때로 방향을 잃고 헤매더라도 기술과 영화가 가리켜야 할 북극점은 결국 사람이니까요.     





기획 및 글 | 사업기획팀 김태혁

Wonderful Science | 새로운 'Kg'과 플랑크 상수

정보/Wonderful Science 2019.04.10 14:56

 

 

 

 '어벤져스 엔드게임'을 진짜 재밌게 볼 수 있는 방법은 무엇일까요? 바로 과학을 '쫌' 하는 것입니다. 과학을 모르면 즐길 수도 없는 세상. 더구나 ‘기술과 인간지능의 융합’(레이 커즈와일)이란 진화의 맨 앞줄에 서 있는 IT인들에게, 과학은 아이언맨의 슈트와 같은 것이 아닐까요?

 원더풀한 우주에서, 원더풀한 삶을 위해, 원더풀 사이언스를 입어봅시다. 매달 다른 슈트가 배달됩니다. 최신의 주목해야 할 ‘과학 뉴스’슈트, 나를 업그레이드 해주는  ‘과학 도서’ 슈트, 달콤 쌉싸름한 ‘과학 에세이’ 슈트 등입니다. 영화보다 훨씬 놀랍고 원더풀한 자연! 그 탐험을 원더풀 사이언스와 함께 출발합니다.

 

 

이번 달은 2019년 5월 20일부터 시행되는, 국제 기본 단위(SI)의 새로운 정의를 'Kg' 중심으로 알아봅니다.

 

 

화성기후탐사선과 단위

 1999년 9월 무인화성기후탐사선(MCO)이 화성 궤도에서 폭발합니다. 원인은 제작사인 미국의 록히드마틴이 탐사선의 점화 데이터를 yd(야드)로 작성한 것을 NASA의 제트추진연구소가 m로 착각해 생긴 일이었습니다. 탐사선이 예정보다 100km나 낮게 궤도 진입을 하는 바람에 화성 대기와의 마찰로 폭발한 것입니다. NASA는 이 사고로 1400억원의 손실을 입었습니다.

1986년 1월 우주왕복선 챌린저호가 발사 후 73초만에 공중에서 폭발한 사고도 단위 때문에 생긴 참사입니다. 다른 모든 부품은 m를 기준으로 제작했는데, 고무링이 inch(인치)로 제작돼, 이 수치 차이 때문에 연료가 새어 나와 폭발한 것입니다. 이 두 사례는 단위 통일의 중요성을 극단적으로 보여준 예들입니다.

 

 

 

라부아지에의 Kg과 단두대

< Kg 원기, 출처 : ABC NEWS>

 매년 10월이면, 파리 근교에서 반드시 세 사람이 동시에 알현 의식을 치뤄야 하는 세계적인 보물이 있습니다. 바로 백금과 이리듐 합금으로 만들어진 ‘kg원기’입니다. 

 흥미롭게도 이 원기의 탄생에는 프랑스 혁명이 있습니다. 당시 프랑스는 약 800개의 이름으로 25만개나 되는 도량 단위가 쓰이고 있었는데, 이 무질서를 해결하기 위해1791년에 길이와 질량의 단위를 제정합니다. 길이 1m는 ‘북극과 남극까지 길이의 2천만분의 1’로, 질량 1kg 은 ‘얼음이 녹는 온도에서 물 1리터가 갖는 무게’로 정의 했습니다. 

 질량보존의 법칙을 발견한 '근대 화학의 아버지’ 라부아지에는 혁명 바로 전에 프랑스 아카데미의 재무 장관으로 임명되어, 킬로그램(kg) 표준을 만드는 일에 핵심적인 역할을 했습니다. 그러나 안타깝게도 젊은 시절 세금 징수에 관여했다는 이유로, 1795년 단두대에서 처형되고 말았습니다. 감옥에서도 질량연구를 멈추지 않았던 라부아지에가 단두대에서 사라지는 모습을 본 수학자 라그랑주는 “ 그의 머리를 자르는 데는 1분도 걸리지 않았지만, 그와 같은 머리를 만드는 데는 100년이 걸려도 부족할 것이다.”라고 했습니다. 

 지금 국제도량형국(BIPM)은 프랑스 파리 근교 세브르에 있습니다. 국제단위계(SI)도 프랑스어 ‘Le Systeme International d’Units’에서 왔습니다. 라부아지에를 비롯해 18세기 후반 과학자들은 ‘정밀 측정, 수학적 형식화, 통계적 방법, 기하학적 추론 ’(『프리즘: 역사로 과학 읽기』 서울대학교출판부) 등을 둘러싸고 치열하고 처절한 탐구와 논쟁을 벌였습니다. 이런 면에서 측정과 단위의 통일은 사회경제적인 필요를 넘어, 그 자체가 근대과학의 발달과 함께 했다고 할 것입니다.





국제단위계(SI)

 단위는 ‘어떤 양을 수치로 나타낼 때, 비교 기준이 되도록 크기를 정한 양’입니다. 단위가 보편성과 정확성, 불변성을 갖추고 있을 때, 우리는 측정을 통해 드러난 세계의 현상들을 신뢰하게 됩니다. 

 국제단위계(SI)는 7개의 기본 단위가 바탕을 이루고 있으며, 이들 7개의 기본 단위로부터 유도되는 ‘유도단위’가 있습니다. 7개 기본 단위 중 미터(m), 초(s), 칸델라(cd)는 각각 1983, 1997, 1979년에 ‘불변의 물리 상수’ 값으로 이미 재정의 되었습니다. 나머지 문제가 된 ‘질량’ ‘전류’ ‘온도’ ‘물질량’ 등 4개 기본 단위가, 드디어 2018년 국제도량형총회에서 해결되었습니다. 

 특히 주목 할 점은 ‘kg’의 정의입니다. 지난 130여년 동안 유일하게 ‘kg원기’라는 원시적인 인공물로 기준을 삼았던 ‘kg’의 정의가, 다른 기본 단위와 마찬가지로 불변의 물리 상수를 기준으로 바뀐 것입니다. 이제 ‘kg’은 ‘플랑크 상수 h=6.626 070 15×10−34 kg⋅m2⋅s−1가 되도록 하는 질량’입니다. 

      <SI 로고 공식 이미지, 출처: BIPM 홈페이지>                                              <출처: 나무위키, SI 단위계>

 

 

 

'Kg'과 플랑크 상수

 새로운 ‘Kg’ 정의에 사용된 플랑크 상수h는, 양자역학의 문을 연 막스 플랑크의 양자가설에서 사용되었던 바로 그 상수입니다. ‘양자 quantum’는 ‘띄엄띄엄’ 혹은 ‘덩어리’란 뜻으로, 에너지의 최소 단위입니다. 양자가설이란 ‘특정 진동수의 빛 에너지 값(E)은, 그 진동수(ν)에 플랑크 상수 h를 곱한 값(hν=양자)의 정수(n)배만 가질 수 있다’고 가정한 것입니다. 즉, E=nhν 입니다.

 플랑크 상수는, 광속 c나 중력상수 G처럼 언제 어디서든 같은 값을 갖는 불변의 상수입니다. 이런 불변성이 플랑크 상수를 새로운 질량 정의에 사용하게 된 가장 큰 이유입니다. 

 플랑크 상수를 통해 우리는 에너지가 연속적인 게 아니라 띄엄띄엄 불연속적인 값으로만 존재함을 알게 되었습니다. 자연이 매끄러운 인과로 연결되어 있지 않으며, 고전 물리학의 인과론적 세계관과 결정론적 우주관이 자연의 이치가 아니라고 증명을 한 것입니다. 그래서 우리는 이를 ’양자혁명’이라고 합니다. 양자혁명을 연 플랑크 상수 h로 새로운 질량의 정의를 삼는 것은 현대 퀀텀문명에 아주 잘 어울리는 일입니다.

 

<Max Planck, 출처: Flipkart> 
 

 


'Kg' 레시피

 플랑크 상수의 단위는 J·s(에너지의 단위 J’줄’과 s’초’의 곱)로, ‘일정 시간 동안 가해진 에너지’를 나타냅니다. 이를 ‘작용(action, 무척 중요한 개념)이라고 합니다. . 그런데 이 상수를 어떻게 사용한다는 걸까요? 간단하게 보자면, 플랑크 상수의 단위는 J·s이고, 이것은 다시 ㎏·㎡/s로 쓸 수 있습니다. 그런데 이미 m와 s가 정의 되어 있으므로, 플랑크 상수 값만 정확히 알 수 있으면 역으로 kg을 정의할 수 있게 됩니다. 즉, 

 

 

 아래 오른쪽 그림에서 보다시피 SI단위는 서로 긴밀히 연결되어 있습니다. 예를 들어 광속c는 미터m의 값을 정해주고, 미터는 kg과 칸델라(광도의 단위), 켈빈(온도의 단위)의 값을 정하는 데 쓰이고 있습니다. 시간의 단위인 초는 기본단위 다섯가지에나 관련되어 있습니다. 보다시피 Kg은 m(미터)와 s(초), h(플랑크 상수)로 규정됩니다.

<출처: berkeley science review, A TIME TO KILO>


 

 

'키블 저울'

 질량의 기준을 정의하는 것은 정말 어려운 일입니다. 과학 잡지 ‘네이처’가 2012년 판에서, ‘질량 정의 개정’을 가장 어려운 과학 실험 5개중 하나로 뽑았을 정도니까요. 새로운 ‘kg’을 플랑크 상수 값으로 정의한다는데, 사실 이 플랑크 상수값은 실험에 의해서 얻어집니다. 그러니까 실험의 정확도와 정밀도가 보장이 안 된다면, 애초 시도도 할 수 없는 일입니다. 

 키블 저울과 같은 정밀 실험의 기술이 있기에, 물체의 질량과 플랑크 상수를 연결 시킬 수 있게 되었습니다. 물리학과 수학을 활용해 고정된 상수 값으로 물리량의 정의를 바꾼다는 것은 ‘단위’의 패러다임을 바꾸는 것이라고 과학자들은 말합니다.  


 

 

아무런 변화가 없지만 거대한 변화

 2018년 국제도량형총회에서 결정된 국제단위계의 변화된 내용은 올해 2019년 5월 20일 ‘세계 측정의 날’부터 발효가 됩니다. 이렇게 획기적인 사건이라면, 우리 일상에는 과연 어떤 변화가 올까요? 답은 ‘변화 없음’ 입니다. 

 그러나 이것은 분명 거대한 변화입니다. 과학자들은 “논리적이고 오류를 줄이려는 ‘과학적 사고’의 기본은, 표준 단위의 명확한 정의에서 출발한다”(이호성 표준연 시간센터 책임연구원)고 강조합니다. 과학계는 이후, 플랑크 상수로부터 질량을 실현하는 새로운 기술 개발과, 이를 기반으로 하는 나노 및 마이크로 분야, 정밀 측정 분야의 발전을 기대하고 있습니다.

 막스 플랑크는 1900년 플랑크 상수를 통해 양자가설을 세워 양자의 세상을 열었으나, 잘 이해하지도 못했고, 자신의 발견이 세상에 얼마나 큰 변화를 가져올지는 더더욱 알지 못했습니다. 2019년, ‘kg’을 비롯한 국제기본단위 모두가 불변의 물리 상수를 기준으로 바뀝니다. 자연의 이치를 알아가는 자연 과학과, 일상을 바꿔주는 공학의 연결점인 ‘측정’이 정밀도를 점점 높여가는 일은, ‘단위의 통일’을 넘어서 더 큰 변화를 이루어 내는 시작이 될 것입니다.

 

“측정할 수 있는 것은 측정하고, 측정할 수 없는 것은 측정 할 수 있게 하자” (갈릴레이)



새로운 ‘Kg’에 대해 더 알고 싶다면? 아래 참고자료를 보세요!

※ 참고 문헌: 알기 쉬운 SI 기본단위 재정의

※ 참조 논문: 기본상수를 이용한 단위의 재정의

※ 참조 논문: 플랑크 상수를 이용한 킬로그램 재정의 및 실현 

※ 추천 영상: 국제단위계 기본단위 재정의 특집 영상 (한국표준과학연구원KRISS)






기고 | 엑셈 아카데미 김현미

편집 | 사업기획팀 박예영

엑세머의 서재 | 4월, 이런 책은 어떠세요?

  

 

곧 4월입니다. '4월'하면 여러분은 무엇이 떠오르시나요? 사실 4월은 공휴일이 없습니다. (ㅠㅠ) 주말을 제외하고 22일 모두 꽉꽉 채워 일을 해야 하는 달입니다. 공휴일은 없지만, 각종 기념일과 이벤트가 있기는 합니다. 4월에는 어떤 기념일과 이벤트가 있을까요? 그 날들에 어떤 책을 읽으면 기분이 UP될까요? 이번 엑세머의 서재 특별판으로 그 이야기를 해보려고 합니다.

 

 

1. 만우절 (4월 1일)

 

<게으름에 대한 찬양>


 세계적인 논리학자, 철학자이자 사회운동가였던 버트런드 러셀의 책입니다. 러셀 특유의 날카로운 유머와 풍부한 지식 덕분에 러셀이 쓴 모든 책들이 다 맘에 듭니다만, 특히 이 책을 재미나게 읽었습니다. 오래 전 쓰여진 책인데도 요즘 시대를 말하는 것 같습니다. 통찰이 들어있기 때문입니다. 그런데 사실 이 분, 전혀 게으른 분은 아닙니다. 뛰어난 학자이면서, 계속 저술 활동을 했습니다. 사회 운동가로서도 맹활약했습니다. 1차 세계대전 때는 반전운동도 했고, 1950년에는 노벨문학상을 수상했으며, 1960년 88세의 나이에도 100인 위원회를 구성해 반핵운동도 했습니다. 이런 분이 게으름을 찬양하다니! 만우절에 읽어볼 만한 책 아닐까요?   

 

 

2. 식목일 (4월 5일)

 

<종횡무진 시리즈>

 

 저자 중 대단한 분들이 많습니다. 이 책의 저자 남경태 선생님은 그 중 단연 압권입니다. 지식의 양이 어마어마합니다. 역사책도 쓰셨고, 철학책도 쓰셨습니다. 소개해 드리려는 종횡무진 시리즈는 역사책입니다. 이 시리즈는 한국사, 동양사, 서양사로 분류되어 있습니다. 역사적으로 궁금했던 사실이 이 책을 읽고 나면 명쾌하게 해결이 됩니다. 이 책에서 얻는 교훈은 하나로 모아집니다. ‘콩 심은 데 콩 나고, 팥 심은 데 팥 난다.’ 역사는 늘 원인과 결과가 있기 때문입니다. 무언가를 심어야 할 것 같은 식목일에 읽기 좋은 책 아닐까요? 

 

 

3. 과학의 날 (4월 21일)

<익스프레스 시리즈: 게놈 익스프레스+그래비티 익스프레스+아톰 익스프레스>

 

 과학책이 지난 2년간 판매량이 2배 가까이 늘었다고 합니다. 자연스러운 현상인 것 같습니다. 사람과 사람, 사람과 사물, 사물과 사물이 연결이 되는 초연결사회에서 사람들은 과학이 궁금해집니다. 생활 속 깊이 과학이 들어와 있고, 과학적 원리를 고민하기 때문입니다. 그런데 여전히 과학의 벽은 일반인들에게는 높습니다. 그럴 때 과학 만화책을 읽는 것도 좋습니다. 어른을 위한 과학 만화도 제법 있으니 다행입니다. 몇 년 사이 출간된 과학 만화 중 눈에 띄는 작품이 조진호 작가님의 위의 세 책들입니다. 민족사관학교 과학 교사 출신이라는 독특한 이력을 가지고 있는 작가분입니다. 아이들에게 쉽게 과학을 가르쳐주려고 했던 노력이 계기가 되어 과학 만화를 그리게 되었다고 합니다. 만화이긴 하나, 깊이가 있고 재미도 있습니다. 과학의 날에 가벼운 마음으로 쥐었다가 푹 빠져들 만한 책입니다. 

 

 

4. 정보통신의 날 (4월 22일)


<부는 어디에서 오는가>


 책 제목은 얼핏 재테크 서적처럼 들립니다만, 절대 아닙니다. 그러나 큰 부를 만들 수 있는 방법이 담겨있는 책은 맞습니다. 특히 정보통신(IT)이 놀라울 정도로 발달했고, 빛의 속도로 업그레이드되고 있는 이 시대에 적합한 내용입니다. 정확히는 경제학 서적입니다. 고전적 경제학을 무너뜨리고, 수많은 플레이어들이 상호작용하며 새로운 결과를 만들어내는 복잡 적응 시스템으로 경제를 이해하는 복잡계 경제학이 주된 내용입니다. 경제는 부를 창출하기 위한 진화 시스템입니다. 부는 진화라는 학습 알고리즘에서 오는 것입니다. 약간 복잡하게 느껴질 수 있습니다. 그럴 경우 부분적으로 읽는 것으로도 복잡한 이 세상, 더 나아가 복잡계 경제학을 이해하는데 충분합니다. 점점 더 미래를 예측하기 어렵게 만드는 ‘정보통신’의 날에 읽기 좋은 책입니다. 

 

 

5. 법의 날 (4월 25일)

 

<나미야 잡화점의 기적>

 

 XX시 외곽에 자리한 나미야 잡화점은 30여 년간 비어 있던 오래된 가게이다. 어느 날 이곳에 삼인조 좀도둑들이 숨어든다. 이들은 몇 시간 전 강도짓을 하고 경찰의 눈을 피해 달아나던 참이었다. (출처: 인터넷서점 알라딘 책소개) 한국에서 사랑받는 일본 작가 중 한 명인 히가시노 게이고의 소설입니다. 대부분 읽어 보셨을 것입니다. 소설을 좋아하지 않는 분도 술술 읽으실 수 있는 책입니다. 법의 날이라고 딱딱한 법전이나 법률학 책을 보지 않아도 됩니다. 도둑들 이야기로 시작되는 나미야 잡화점으로 충분합니다. 






글 및 도서 추천 | 경영기획본부 고평석 상무

편집 | 사업기획팀 박예영