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Academy Olympica — Tue, 12 Nov 2019 23:20:09 +0900

녹색아카데미 웹사이트를 http://greenacademy.re.kr 이렇게 옮겼습니다. *^^*

세계에서 가장 빠른 상어 청상아리, 국제거래 금지 종으로 선정

Academy Olympica — Wed, 4 Sep 2019 19:15:33 +0900

멸종위기종인 청상아리를 포함한 상어와 가오리 등 18종이 국제 거래 금지 종으로 선정되었다. 이번 협의 결과가 이들 종에 대한 국제 거래를 전면적으로 금지하는 효력을 발휘하는 것은 아니다. 그러나 청상아리 어획량이 가장 많은 스페인과 포르투갈이 포함된 유럽연합이 이번 제안을 함께 제출해 관리 의지를 드러냈다는 점이 중요하며, 이번 협약을 근거로 관련 시민단체들과 국제 기구들은 청상아리에 대한 규제와 관리를 강력하게 요구할 수 있을 것이다.

가디언. 2019년 8월 31일. Karen McVeigh

원문 보기 : “World’s fastest shark added to list of vulnerable species to regulate trade”

세계에서 가장 빠른 상어를 멸종으로부터 막는 데에 전례없이 많은 나라들이 동참했다. 식용으로 상어를 잡는 국가들은 멸종 위기에 처한 이들 종들의 개체수가 급감하고 있는 현실을 무시해왔다. 환경보존주의자들은 그러한 국가들에게 이번 투표 결과가 ‘경종’이 될 것으로 보고 환영하고 있다.

지난 8월 제네바에서 여러 국가의 정부들은 멸종 취약종(vulnerable species)인 상어와 가오리 16종과 청상아리 상어 두 종-단순청상아리(long fin)와 청상아리(short fin)-에 대한 국제거래 금지를 두고 투표를 했다. 이 투표는 ‘멸종 위기에 처한 야생동식물의 국제거래에 관한 협약’(CITES, Convention on International Trade in Endangered Species)에 따라 이루어진 것이다.

“바다의 치타”라고 불리는 청상아리의 헤엄 속도는 약 시속 69km(43mph)에 달한다. 전세계의 바다에서 청상아리가 남획되고 있으며, 특히 북대서양의 청상아리가 취약한 상태이다. Shark Trust에 따르면, 2018년 1~6월 동안 북대서양에서 잡힌 청상아리의 65%를 유럽연합 국가들, 주로 스페인과 포르투갈의 어선들이 잡아갔으며, 어획량의 제한도 없었다.

[그림 1] 바다의 치타, 청상아리 (영상보기 - 클릭)

멸종 위기에 처한 중요한 종들에 대해 과학자들과 환경보존주의자들은 지속적으로 경고해왔다. 청상아리와 단순청상아리는 2019년 들어 멸종 위기종으로 분류되었으며, IUCN(International Union for the Conservation of Nature)의 적색목록에 포함되었다.

지난 6월 과학자들은, 기존 예측보다 더 빨리 종들이 사라지고 있으며 북대서양에서의 청상아리 개체수가 회복되도록 하려면 어획량을 3천톤에서 3백톤으로 줄여야 한다고 엄중히 경고를 내렸다.

상어 지느러미 스프 요리에 대한 수요는 개체수 급감 원인 중의 하나이다. 상어, 가오리와 이들을 재료로 한 제품들, 특히 지느러미와 고기가 주로 국제적으로 거래되고 있는데, 이에 대한 규제는 전혀 없다.

지난 8월 개최된 제18회 CITES 컨퍼런스에서 멕시코가 제출하고 EU가 함께 후원한 국제거래 금지에 대한 이번 제안이 사실상 급감하는 개체수 관리를 향한 첫 걸음이라고 환경보존주의 단체들은 말한다.

"CITES 참여국가들 모두 청상아리, 가오리(가래상어 가오리, 수구리 가오리)의 멸종을 막는데 힘을 보태려고 노력했다. 상어와 가오리는 현재 지구에서 가장 멸종 위기에 처한 종이며, 이번 회의의 결과는 이들이 미래에도 지구상에서 살아갈 수 있게 하는 중요한 힘이 될 것이다.” - 루크 바비크(Luke Warwick), 야생동물보호협회(WCS)의 상어와 가오리 부문 부책임자

이번에 상어와 가오리류들이 멸종 위기종 목록에 들어감으로써, "수 십 년 동안 어획량을 관리해오지 않았던 어업 단체들"도 이제는 청상아리를 '보호해야할 중요한 포식자'로 다루어야 할 것이다.

[그림 2] 멕시코 산타 로잘리아. 청상아리 암컷의 지느러미를 잘라내고 있다. (사진 : Brian Skerry. National Geographic/Getty Images)

이번 협약이 국제거래 자체를 금지하지는 못하지만 해당 국가들로 하여금 목록에 올려진 상어와 가오리 수출량을 추적하고, 각국의 어획량이 이들 물고기들의 생존에 위협이 되지 않을 정도임을 증명하도록 요구할 수 있다.

이러한 움직임은 여러 나라들을 일깨우는 “경종”이라고 소냐 포담은 말한다.

“이번 결정으로 심각한 멸종 위기에 처한 상어와 가오리의 미래는 더 밝아졌습니다. 국제 거래는 이들 종의 개체수 급감의 주요한 원인이기 때문입니다. CITES의 적색목록에 청상아리가 포함됨으로써 이들 종에 대한 지속불가능한 이용도 더 빨리 종식될 것입니다. 국제 거래 자료도 개선될 것이고 남획에 대한 제한도 이루어질 것이며, 이번 협약이 다른 보존 협약들의 부족한 점을 보완할 수 있을 것입니다. - 소냐 포담(Sonja Fordham, Shark Advocates International의장)

보존주의자들은 EU로 하여금 청상아리를 보호할 수단을 즉각 실행하고, 먼저 ICCAT(International Commission for the Conservation of Atlantic Tunas)와 같은 지역 어업 단체들로 하여금 어획량을 감축하도록 강제할 것을 촉구하고 있다. ICCAT 회의는 11월에 열릴 예정인데, 이 기구는 상어, 참치와 참치 류의 물고기들을 취급하는 52개국 나라들로 구성되어 있다.

“스페인이 세계에서 청상아리 어획량이 가장 많다는 점을 고려해보면, 유럽연합이 CITES 적색목록에 청상아리를 올리는 제안을 함께 제출했다는 점은 매우 고무적인 일입니다.

우리는 유럽연합으로 하여금 이번 협의를 중히 여기고, 즉각 북대서양 청상아리 적재를 금지할 것, 그리고 모든 바다의 청상아리 어획량을 지속가능한 정도로 제한할 수 있는 구체적인 어획량 규제치를 만들 것을 요청합니다.

실제로 어업을 하는 모든 나라들이 CITES 가입국입니다. 따라서 우리는 세계의 지역별 어업 단체들이 청상아리 어획 한도량을 잘 만들어낼 수 있도록 각국들이 역할을 해내는지 지켜볼 것입니다. 이번 11월에 열리는 ICCAT부터 지켜볼 예정입니다.” - 알리 후드 (Ali Hood. Director of conservation for Shark Trust)

청상아리가 한번에 낳는 새끼 수는 몇 마리 안되며 완전히 자라는 데 걸리는 시간도 다른 상어들보다 더 길다. 청상아리 암컷이 성체가 되는 데 18년이 걸리기 때문에 이들 종이 남획에 훨씬 더 취약한 것이다.

[그림 3] 제18회 CITES conference. 2019년 8월 제네바. (사진 : IUCN)

일반상대성이론 100+4년 - 제4회.드디어 일반상대성이론이 만들어지다

Academy Olympica — Tue, 3 Sep 2019 17:40:29 +0900

2015년, 아인슈타인의 일반상대성이론이 100세가 되었다. 특수상대성이론이 100세가 된 것은 10년 앞선 2005년이다. 일반상대성이론은 과학이론의 본성이 무엇인지 잘 드러내 주는 좋은 사례이기도 하고, 시간과 공간과 우주와 물질에 대한 가장 근본적인 이론이면서도 동시에 실증적으로 권위를 인정받은 이론이기도 하다.

그만큼 역사적인 맥락이 풍부하며, 또한 문화적 영향도 다양하다. 무엇보다도 시간과 공간에 대한 철학적 논의에서 중요한 역할을 해 왔다. 녹색아카데미 과학칼럼에서는 일반상대성이론이 만들어지고 다듬어지는 역사적, 철학적 과정을 9회에 걸쳐 살펴본다.

2019년 9월 3일

글 : 김재영 (녹색아카데미)

뉴턴이여, 나를 용서하시길! (8/13)
절대공간은 존재할까?(8/20)
아인슈타인과 가우스와 비유클리드 기하학(8/27)
드디어 일반상대성이론이 만들어지다 (9/3)
일반상대성이론을 푼다는 것 (9/10)
일반상대성이론의 수용, 오해, 해석 (9/17)
르메트르와 앨퍼 : 허블과 가모프에 가려진 우주론자들 (9/24)
SF와 상대성이론 (10/1)
우리의 소원은 통일이론 (10/8)

(매주 화요일 업로드됩니다.)

1915년 11월 25일 프러시아 과학학술원 물리학-수학 분과에서 “중력장 방정식”이라는 제목의 논문이 발표되었고, 1916년 3월 20일에 “일반상대성이론의 기초”라는 제목의 논문이 ｢물리학 연보｣에 접수되었다. 저자는 다름 아니라 아인슈타인이었다. 중력과 우주의 모든 것을 말해 주는 가장 근본적인 이론인 일반상대성이론은 어떤 경로를 거치면서 만들어졌을까?

1916년 아인슈타인은 일반상대성이론이 탄생하기까지의 주요한 세 가지 계기를 다음과 같이 말했다.

(1) 1907년 일반상대성이론의 기초 개념

(2) 1912년 거리함수의 비유클리드적인 성질과 이를 중력에 의해 물리적으로 결정하는 것을 인식함

(3) 1915년 중력장방정식. 수성의 근일점 이동에 대한 설명

[그림 1] 1979년 스위스 기념 주화. 우주상수가 0일 때 아인슈타인의 진공 장 방정식이 새겨져 있다. (사진 : 위키피디아)

1907년에 아인슈타인은 ｢방사성 및 전자학 연보｣라는 학술지의 편집장이었던 물리학자 슈타르크의 원고청탁을 받고 자신이 1905년에 제안했던 새로운 이론, 즉 나중에 ‘특수상대성이론’이라고 불리게 된 이론에 대한 해설논문을 준비하다가 불현듯 ‘평생의 가장 행복한 생각’을 떠올리는 행운을 얻었다.

그에 따르면 지붕에서 떨어지는 사람은 중력을 검출할 수 없다. 그렇다면 중력에 의한 효과와 관찰자가 속해 있는 좌표계의 가속에 의한 효과는 구별할 수 없으며 사실상 동등하다. 효과를 구별할 수 없다면 이 둘은 같은 것이라고 볼 수 있다. 이것이 소위 등가 원리이다.

[그림 2] 등가원리. 중력에 의한 효과와 가속에 의한 효과는 구별할 수 없으며 사실상 동등하다.
(사진 : Dpt. Of Physics and Astronomy, University Of South Carolina)

그러나 당시 아인슈타인은 이런 생각을 정확하게 표현할 수 있는 수학적 언어를 갖고 있지 못했다. 1912년에 비로소 중력장은 비유클리드 기하학인 4차원 리만기하학의 거리함수 텐서로 표현된다는 인식을 얻게 되었다.

하지만 중력장의 원천과 거리함수 텐서를 연결시키는 중력장 방정식의 최종형태를 유도하기까지는 아직 갈 길이 멀었다. 이 아름다운 이론의 탄생을 이해하기 위해 1915년까지 아인슈타인의 사고의 여정과 인생의 여정을 함께 살펴보기로 하자.

“움직이는 물체의 전기역학에 관하여”라는 제목을 달고 있는 1905년의 아인슈타인의 논문은 처음에 그리 큰 반향을 얻지 못했다. 당시에 독일 물리학계의 태두였던 막스 플랑크가 이 논문을 크게 칭찬하자, 도대체 이런 논문을 쓴 이가 어떤 사람인지 궁금해 하는 몇몇 물리학자들이 베른 특허국을 찾아가 아인슈타인이라는 이름의 젊은이를 찾았다.

자유주의자 같은 옷차림의 젊은 특허국 심사관은 다소 헝클어진 머리카락을 쓸어 올리면서 이들을 맞았다. 이 젊은 재야 물리학자는 자신의 논문에 대한 어떤 질문에도 모두 답할 수 있을 만큼 자신감 있고 자기 주제에 대해 명료하게 이해하고 있었다.

하지만 자신의 논문이 가져다 준 명성만으로는 따분하고 분주한 특허국 일을 그만둘 수는 없었기 때문에, 2년이 지난 뒤 아인슈타인은 드디어 베른 대학에 자신의 박사학위논문과 17편의 출판된 논문들과 이력서를 동봉하여 제출했다. 공부를 계속하기 위해서는 대학으로 가야 했던 것이다.

박사학위논문이 통과된 지 얼마 되지 않은 젊은 물리학자가 17편의 논문을 출판한다는 것은 결코 쉬운 일이 아니었고, 그만큼 아인슈타인의 능력은 독보적이었지만, 규칙은 규칙이었다. 교수직을 얻기 위해서는 어디에도 출판된 적이 없는 독창적인 내용을 담은 교수자격학위논문이 통과되어야 했다. 1908년 스물아홉 살의 아인슈타인은 드디어 교수자격학위를 따게 되었고 이제야 비로소 가르칠 수 있는 자격(venia docendi)을 얻었다.

학자로서의 아인슈타인의 경력은 베른 대학의 사강사로 시작되었다. 아직은 하루 종일 꼬박 특허국에서 일해야 하는 아인슈타인은 주말 이른 시간이나 평일 저녁 시간밖에 강의할 수 없었다. 열의 분자운동이론을 다루었던 첫 강의는 토요일과 일요일 아침 7시부터 8시까지였다. 수강자는 단 세 명이었고, 그 중 하나는 아인슈타인의 절친한 수학자 친구 미셸 베소였다. 그해 겨울학기의 둘째 강의는 매주 수요일 저녁 6시에서 7시까지 네 명의 수강자 앞에서 진행되었다.

그러던 중 취리히 대학에서 1867년 클라우지우스가 떠난 뒤 중단되었던 이론물리학 부교수 자리를 채울 사람을 채용하기 위한 공고가 났다. 아인슈타인이 여기에 지원을 한 것은 당연한 일이었다. 심사위원 중 한 명이었던 알프레트 클라이너의 추천사가 흥미롭다.

“아인슈타인은 오늘날 가장 중요한 이론물리학자의 한 사람입니다. 특히 그의 비상하게 예리한 통찰력과 개념의 탐구능력과 명쾌함, 무엇보다도 매우 엄밀한 필치는 상대성원리에 관한 그의 연구를 통해 널리 인정되어 왔습니다.”

1909년 3월 취리히 대학의 비밀투표에서 아인슈타인은 취리히 대학의 이론물리학 부교수로 선출되었고, 그 해 7월 6일 특허국을 사임한 아인슈타인은 10월 15일부터 정식 대학교수로서의 삶을 시작했다.

1911년 3월 프라하의 칼 페르디난트 대학 정교수가 되기까지 취리히 대학에 있었던 2년 동안 아인슈타인은 17편의 논문을 발표했다. 이 논문들 중에 중력이론에 관한 것은 전혀 없었지만, 프라하로 옮겨간 뒤 아인슈타인은 중력에 관한 논문을 여러 편 발표했다.

그 중 “빛의 진행에 중력이 미치는 영향에 관하여”라는 제목의 논문에서, 태양의 중력 때문에 별빛이 휘어져 보일 수 있음을 계산하고, 그 편차를 0.83"(1"는 3600분의 1도)로 예측하기도 했다.(아인슈타인은 1915년에 이 값의 두 배인 1.6"가 올바른 값이라고 수정했다.)

[그림 3] 멀리 떨어진 은하의 빛이 앞쪽에 위치한 은하의 중력효과에 의해 어떤 영향을 받는지 보여주고 있다.
(사진 : ALMA (ESO/NRAO/NAOJ), L. Calcada (ESO), Y. Hezaveh et al. 한국아마추어천문학회)

1912년 가을 아인슈타인은 모교 취리히 연방공과대학(ETH)의 정교수가 되었다. 아인슈타인은 대학시절부터 오랜 친구였던 마르셀 그로스만과 함께 특수상대성이론을 일반화한 이론을 만들기 위한 본격적인 연구에 착수했다. 프라하에 있는 동안에도 아인슈타인은 새로운 중력이론을 향한 노력을 쉬지 않았지만, 그의 연구에 불을 붙인 것은 분명히 그로스만과의 공동연구였다.

1913년 아인슈타인과 그로스만의 공동논문이 출판되었다. “일반화된 상대성이론 및 중력 이론의 개요”라는 제목의 이 논문은 기존의 상대성이론을 일반화할 필요성과 방법을 다루고, 이를 다시 중력의 이론과 연결시키려는 전체적인 틀을 보여주는 매우 중요한 연구결과이다.

하지만 이 논문에서 제시된 중력장방정식은 애초의 의도와는 달리 일반공변이 아니었다. 제대로 된 중력이론이 되기 위해서는 선형변환만이 아니라 일반적인 어떤 좌표변환에 대해서도 중력장방정식이 똑같은 모습을 띠어야 한다. 이것이 일반공변이다. 아인슈타인과 그로스만은 일반공변인 중력장 방정식 대신에 선형변환에 대해서만 형식불변인 방정식을 제안했다.

아인슈타인-그로스만의 새로운 이론은 특수상대성이론보다는 더 일반적이었지만, 아직은 일반상대성이론이라 불릴 수는 없었다. 1913년 8월에 아인슈타인이 로렌츠에게 보낸 편지를 보면, 아인슈타인이 이런 타협에 대해 얼마나 불만족스러워 했는지 쉽게 짐작할 수 있다.

“이 이론에 대한 제 믿음은 여전히 흔들리고 있습니다. ... 우리가 얻은 중력장 방정식은 일반좌표변환에 대한 공변성을 갖고 있지 않습니다. 단지 선형변환에 대한 공변성만 확인되었을 뿐입니다. 그렇지만 이 이론의 전체적인 믿음은 바로 좌표계의 가속이 중력장과 동등하다는 확신에 바탕을 두고 있습니다. 따라서 이론의 방정식들에서 선형변환 외의 다른 변환이 허용되지 않는다면, 이 이론은 바로 그 출발점과 모순을 일으키며, 그렇기 때문에 모든 것이 공중에 떠버린 셈입니다.”

이 무렵 아인슈타인은 자신의 새로운 생각들을 강의나 논문지도와 같은 귀찮은 업무에 시달리지 않으면서 자유롭게 전개할 수 있는 자리를 갈망하고 있었다. 1913년 봄에 막스 플랑크는 아인슈타인에게 베를린 대학 정교수직과 새로 건립된 물리-기술 제국연구소(PTR)의 소장 자리를 제안했다. 강의나 잡무에 시달리지 않고 연구에 몰두할 수 있는 최적의 조건이었다. 아인슈타인으로서는 이를 사양할 아무런 이유가 없었다. 드디어 1914년 3월말에 아인슈타인은 취리히를 떠나 베를린으로 갔다. 베를린에서 아인슈타인은 그 누구보다 행복한 생활을 하며 연구에 몰두했다.

하지만 세상은 복잡했다. 모처럼 찾아온 자유로운 학문의 기회는 1914년 7월 28일에 오스트리아가 세르비아에 선전포고를 하면서 얽히기 시작했다. 그 해 10월 프러시아 과학학술원에서 아인슈타인은 그로스만과의 공동연구의 방법과 결과에 대한 더 체계적이고 상세한 논의를 담은 논문을 발표했지만, 결과적으로 보았을 때 물리적 논변도 틀려 있었다. 게다가 그로스만과의 공동연구가 끝난 상태에서 텐서해석학에 대한 기본을 이해하지 못하고 있었다. 나중에 일반상대성이론의 정립에 매우 중요한 역할을 하게 된 비앙키 항등식에 대해 아인슈타인은 무지했다. 그는 여전히 선형변환에만 불변인 중력장방정식에서 벗어나지 못하고 있었다.

1914년 겨울 무렵의 아인슈타인은 사람들의 선망 속에 새로 얻은 일자리에서 다른 이들의 기대에 제대로 미치지 못하는 오류투성이의 논문을 궁여지책으로 발표하는 평범한 교수에 지나지 않아 보였다. 다행히 당시로서는 아인슈타인의 접근이 오류투성이라는 것을 알고 있는 사람은 아인슈타인을 포함하여 아무도 없었고, 그 오류투성이를 처음 알아낸 것은 바로 아인슈타인이었다.

물론 그렇게 쉽게 포기할 아인슈타인은 아니었다. 몇 달 동안 새로운 도시에서의 삶에 적응하는 기간이 지나자, 아인슈타인은 바로 다시 자신의 문제로 복귀했다. 마침 1915년 6월 28일 힐베르트가 볼프스켈 재단의 후원을 이용하여 아인슈타인을 괴팅겐 대학으로 초빙해 세미나를 하게 했고, 이는 아인슈타인이 일반상대성이론의 확립으로 나아가는 데 매우 중요한 계기가 되었다.

[그림 4] 1915년 괴팅겐대학의 세미나에서 아인슈타인은 힐베르트를 만난다. (영상보기 - 클릭)

아인슈타인은 7월 7일에 친구에게 보낸 편지에서 괴팅겐 대학에서의 자신의 강연을 “이제까지의 이미 매우 명확한 중력이론”이라고 자신만만하게 묘사했다. 그러나 아인슈타인은 1915년 7월에서 10월 사이에 자신의 생각을 심각하게 수정했다.

나중에 조머펠트에게 보낸 편지에 따르면, 그 4개월 동안 아인슈타인은 이전의 이론에서 나타나는 세 가지 문제점을 깨달았다.

(1) 일정하게 회전하는 좌표계에서의 중력장은 이전의 중력장 방정식을 만족하지 않는다는 점,

(2) 수성의 근일점의 운동이 100년 동안 45"가 아니라 18"가 나온다는 점,

(3) 하밀토니안 함수의 임의성이 그것이다.

아인슈타인은 새로운 상대성이론과 중력이론을 만드는 데 골몰했다.

1915년 11월 4일 아인슈타인은 그로스만과의 공동연구에서 얻었던 이전의 중력장방정식을 과감히 버렸다. 중력장방정식이 선형변환에 대해 불변이어야 한다는 요건을 포기하고 일반 공변성을 강하게 움켜잡았다. 연구는 순조로웠다. 1915년 11월 18일 아인슈타인은 새로운 중력 이론의 두 가지 관측결과에 대한 논문을 발표했다.

수성의 근일점의 세차운동이 100년 동안 43"임(아인슈타인이 인용한 관측치는 45±5")을 유도했고, 중력장에서 빛의 휘어짐을 이전에 자신이 계산했던 것(0.83")의 2배(1.6")로 고친 것이 이 때였다. 드디어 1915년 11월 25일 프러시아 과학학술원 물리학-수학 분과에서는 아인슈타인의 “중력장 방정식”이라는 제목의 논문이 발표되었고, 1916년 3월 20일에 “일반상대성이론의 기초”라는 제목의 논문이 ｢물리학 연보｣(Annalen der Physik)에 접수되었다.

일반상대성이론이 탄생한 순간이었다. 아인슈타인은 이 최종결과에 적이 만족했다. 이 최종결과로부터 계산된 수성의 근일점 이동은 이미 오래 전에 정밀하게 관측된 값과 잘 맞아 떨어졌고, 이론 내적으로도 사실상 빈틈없는 논리적으로 완결된 체계를 구성한 것이었다. 특수상대성이론을 고안하게 된 동기 중 하나였던 “물리 법칙은 모든 좌표계에서 동등하다”는 원리도 잘 충족시켰고, 중력이 약한 경우에 고전적으로 잘 확립된 중력의 뉴턴-프와송 이론도 도출되었다.

명실 공히 새로운 그리고 올바른 중력이론을 얻은 것이었다. 이제 남은 것은 이 새로운 중력장방정식을 풀어서 시간과 공간의 근본적인 모습을 밝혀내고 이를 해석하는 일이었다. 다음에 살펴볼 주제가 바로 이것이다.

쉬어가는 이야기 : "아인슈타인의 표절?”

[그림 5] Albert Einstein(1879~1955)-왼쪽, David Hilbert(1862~1943)-오른쪽 (사진 : Medium.com)

1915년 괴팅겐에 방문연구를 갔던 아인슈타인이 중력장 방정식의 최종적인 형식을 얻게 된 것은 다비트 힐베르트의 직접적인 공로였다. 아인슈타인과 달리, 힐베르트는 과감하게 이를 최소작용의 원리로 끌어올릴 것을 제안했고, 실제로 힐베르트 자신이 그러한 중력의 작용량을 유도했다. 최소작용의 원리는 뉴턴역학이나 전자기학을 비롯하여 모든 동역학이론을 작용량이라 부르는 수학적 함수로부터 도출할 수 있는 근본적인 원리다. 작용량을 유도할 수만 있다면 동역학의 기본방정식을 정확하게 얻을 수 있다.

아인슈타인이 중력장 방정식이 포함된 일반상대성이론을 프로이센 학술원 학술대회에서 발표한 논문은 12월 2일에 출판되었다. 하지만 아인슈타인의 방정식과 정확히 같은 방정식이 담긴 힐베르트의 논문이 투고된 것은 1915년 11월 20일이다. 이 논문이 출판된 것은 1916년 3월 31일이지만, 아인슈타인의 논문이 프러시아 과학학술원에서 발표된 것이 1915년 11월 25일이니까 분명히 아인슈타인보다 5일 빠르다. 더 흥미로운 것은 아인슈타인이 중력장 방정식을 유도하는 과정에서 힐베르트와 직접적으로 경쟁하고 있었고, 힐베르트가 아인슈타인에게 11월 18일에 보낸 편지에 포함된 초고가 상당한 영향을 끼쳤으리라는 점이다.

겸손한 수학자 힐베르트는 이 유도과정에서 굳이 자신이 공로를 세웠다고 주장하지 않고, 오히려 스위스에서 온 젊은 물리학자에게 공로를 양보했다. 어쩌면 수학계에서 거장으로 널리 존경받고 있던 힐베르트로서는 굳이 새로운 공로를 주장할 필요도 없었을 것이다. 그러나 독일 정부로부터 파격적인 대우를 받으며 베를린에 가게 된 아인슈타인으로서는 그런 양보의 마음이 생기기 힘들었을지도 모른다.

아인슈타인의 전기를 쓴 알브레히트 푈징은 아인슈타인이 동료의 연구를 “공용의 것으로 만들었다”(nostrifiziert, nostrified)라고 주장하고 있다. 이것은 아인슈타인이 힐베르트가 유도한 방정식을 표절했다거나 훔쳤다는 의미는 아니지만, 그래도 아인슈타인 혼자 이루어낸 업적이 아니라는 점에서 ‘힐베르트-아인슈타인 중력장 방정식’이라고 부르는 게 정당할 것이다.

- 다음 회에 계속 됩니다. - 제5회 "일반상대성이론을 푼다는 것" (9/10)

[그림 6] 상대성이론의 역사 (영상보기 - 클릭)

[9/21. 토. 2시] 녹색문명공부모임 - 지구법학 이야기

Academy Olympica — Tue, 3 Sep 2019 15:10:59 +0900

녹색아카데미는 환경문제, 녹색문명, 과학 등에 대해 공부하는 모임입니다.
매달 두번째 토요일에 길담서원에서 녹색문명공부모임을 하고 있으며 누구나 참석 가능합니다.

(이번 모임은 태풍때문에 세번째 토요일로 연기되어 열리게 되었습니다.)

주제 : 토마스 베리와 코막 컬리넌의 지구법학 이야기

발표 : 우석영 (녹색아카데미)
일시 : 2019년 9월 21일. 토. 낮 2-6시 (첫 번째 토요일입니다.)
장소 : 길담서원 (서울시 종로구 https://cafe.naver.com/gildam )
참가비 : 1만원 (음료 포함)
참석 신청을 하실 필요는 없지만, 댓글로 참석 여부를 밝혀주시면 모임을 준비하는 데에 도움이 됩니다.

< 2019년 녹색문명공부모임 주제와 발표 계획>

1월 : 초빙강연 – 한반도 생태환경 변화의 역사적 고찰, 김동진(<조선의 생태환경사> 저자)
2월 : 김재영, 일제강점기의 아인슈타인과 상대성이론
3월 : 최우석, 잔치가 끝난 뒤의 길 (리처드 하인버그 탐구)
4월 : 신태규, 사용후핵연료 문제
5월 : 장태순, 알랭 바디우 철학의 핵심
6월 : 박동훈, 괴델의 불완전성 정리
7월 : 황승미, 녹색문명 탐구 1-문명이 붕괴한다는 것은 무엇을 의미하는가
8월 : 초빙강연 – 통일론, 서의동 경향신문 논설위원(<다음 세대를 위한 북한안내서> 저자)
9월 : 우석영, 토마스 베리와 코막 컬리넌의 지구법학 이야기 (추석연휴로 9월에는 첫번째 토요일에 합니다)
10월 : 장회익, 철학자를 위한 물리학
11월 : 이창홍, 생태-공진화-대안
12월 : 이수재, 양자생물학이란 무엇인가

* 모임과 관련하여 참고하실 수 있는 책입니다.

토마스 베리, 2006, [황혼의 사색] (옮긴이: 박만. 2015)

목차

편집자 서문 __ 7

1. 미래로 진입하는 우리의 길: 주체들의 교제 __ 15
2. 인간의 위치 __ 23
3. 외로움과 교감(交感) __ 33
4. 지구, 그 성스러운 공동체 __ 45
5. 창조적인 연속성 __ 63
6. 21세기의 민족국가 __ 83
7. 석유화학 시대 __ 97
8. 지구 온난화 __ 113
9. 지구의 생존을 위한 법적 조건들 __ 121
10. 진화의 서사시 __ 129
11. 바람의 힘을 붙잡기 __ 145
12. 황혼의 사색 __ 157

부록 1. 우주 이해를 위한 12 원리 __ 163
부록 2. 법률 개정을 위한 10 원리 __ 167
부록 3. 편집자 후기: 토마스 베리의 지적 전기 __ 169
저자와 편집자에 대하여 __ 194

팔레스타인의 에너지 전환을 이끌어가는 여성들의 힘

Academy Olympica — Tue, 3 Sep 2019 14:53:14 +0900

1967년 이스라엘의 점령 이후 팔레스타인 사람들은 수많은 고통과 위험과 죽음 속에 살아오고 있다. 그 중 에너지 빈곤도 포함된다. 팔레스타인 사람들이 스스로 에너지를 생산할 수 없도록 이스라엘이 제약을 두고 있기 때문이다. 최근 팔레스타인 지역 시민단체 네트워크(PENGON)가 태양광발전 등 재생가능에너지 프로젝트를 펼치고 있으며, 이를 통해 지역 사람들, 특히 여성들의 삶의 질과 지역 자치 수준이 높아지고 있다.

Friends of the Earth. 2019년 8월 26일

원문 보기 : “People Power in Action : Women leading Palestine’s energy transformation”

팔레스타인에 살고 있는 사람들 다수가 극도의 에너지 빈곤을 겪고 있다. 1967년 이스라엘이 팔레스타인을 점령한 이후, 지역공동체들은 자신들이 사용하는 에너지 공급 권한을 박탈당했다. 이스라엘은 독성폐기물을 팔레스타인 지역에 버리고 있으며, 상수원을 몰수하고, 자연보호를 빌미로 팔레스타인 땅을 파괴하고 있다. 팔레스타인에서 벌어지는 환경 부정의, 아랍어로 ‘나크바’(nakba; 불행, 재앙)의 주요 원인은 이스라엘이 이 지역의 에너지를 통제하고 있기 때문이다.

팔레스타인에서 사용하는 에너지는 대부분 높은 값으로 수입되고 있다. 팔레스타인 지역 인구의 거의 절반이 빈곤 상태이며, 이들에게 높은 에너지 비용은 엄청난 경제적 부담이다. 에너지 공급은 늘 부족하고 불안정적이다. 수많은 공동체들이 하루에 몇 시간밖에 전기를 쓰지 못하고 있다. 집안 일과 농사 일로 부담이 두 배인 농촌 여성들이 이러한 에너지 부족으로 더 큰 고통과 어려움을 겪고 있다.

[그림 1] 팔레스타인의 에너지 전환을 이끌어가는 여성들 (영상보기)

이런 상황을 해결하기 위해 2003년, 지구의벗-팔레스타인지부와 팔레스타인 환경시민단체 네트워크(PENGON)는 재생가능에너지 프로젝트를 시작했다. 이 프로젝트의 목표는 지역 사람들, 특히 여성들의 에너지 능력(capacity)를 높이고 깨끗한 에너지 생산수단을 스스로 관리할 수 있도록 하는 것이다.

이 프로젝트를 통해 가정, 소농장, 학교같은 비영리기구에서 조명, 기계, 물 펌프 등을 필요한만큼 안정적으로 사용할 수 있도록 재생가능한 에너지를 공급할 수 있게 되었다. 훈련과 격려를 통해 마지다(Majida), 라스메야(Rasmeya)와 같은 팔레스타인 여성들에게 힘을 되돌려주고 있다.

여기 힘을 되찾은 사람들의 이야기가 있다.

“태양광발전기를 설치하기 전에 우리는 어둠 속에서 살았습니다.”

– 사이이드 아쉬타야(Saeed Ishtayah). 요르단밸리 비트 하산.

[그림 2] 야멜라 하사즈나. 알바스마 센터아랍여성연맹 Beit sahour지역 지부에서 태양에너지를 이용해 수경재배를 하고 있다.

(사진 : Sussein Zohor/PENGON, 2018)

태양광발전은 가자지구에 살고 있는 가족들의 근심을 덜어주었다

가자지구에서는 상황이 더 절박하다. 2006년 이스라엘 폭격기가 발전소를 포격한 뒤 지역에서 생산되는 에너지는 이전 용량의 4분의 1수준으로 떨어졌다. 가자지구에 거주하는 170만 명 이상이 매일 전기 부족으로 고통받고 있다. 하루에 전기없이 지내는 시간은 최소 10시간 이상이다. 현재 가자지구로 들여오는 연료로는 전기 수요의 20%만 감당할 수 있을 뿐이다. 이것은 하루에 전기를 쓸 수 있는 시간이 3~4시간밖에 안되는 지역도 있다는 것을 의미한다.

[그림 3] 마지다 스페이타와 그의 아이들

격리된 가자지구의 베두인 공동체에 속하는 다른 많은 여성들과 마찬가지로, 마지다도 양을 길러 우유와 치즈를 만들어 판다. 이 일을 하려면 냉장고가 반드시 필요하다. 더운 날씨때문에 양젖을 시원한 곳에 보관해야하기 때문이다. 마지다에게는 아이들이 넷인데, 이들 중 셋은 앞을 못본다. 어둠 속에서 아이들을 잘 돌보는 것이 얼마나 어려운지 그녀는 토로했다. 에너지 부족으로 그녀는 엄청난 고통을 겪었고 분노했다.

“어둠 속에서는 아무것도 할 수 없습니다. 나 자신에게 물었습니다. 왜 세상이 이 모양일까? 내 인생은 왜 이렇게 흘러가는 걸까?”

– 마지다 스페이타

마지다의 가족은 PENGON의 가자지구 태양광프로젝트로 직접 도움을 받은 270가구 중 한 집이다. 지역에 전기가 들어오면서 마지다 가족들의 삶에 극적인 변화가 일어났다. 이제 마지다는 아이들이 도움을 필요로 할 때 잘 보살펴줄 수 있게 되었다.

“지금은 태양광발전기가 설치되어서 저는 아주 편합니다. 일하기가 훨씬 수월해졌어요. 애들이 음식이나 물, 옷이 필요하다고 하면 바로 불을 켤 수 있습니다. 불을 켜고 아이들에게 필요한 것을 가져다 줄 수 있어요.”

– 마지다 스페이타

[그림 4] 라스메야 알리 지마시(Rasmeya Ali Jmassi). 가자지구.

라스메야와 그 가족들도 삶의 질이 훨씬 좋아졌다.

“나는 천식으로 가슴에 통증이 있습니다. 더운 날에는 숨이 막히는 것 같아 집에 있을 수가 없었어요. 이제 환풍기를 설치했고 전기로 집에 공기를 불어넣을 수가 있습니다. 천식은 많이 좋아졌고 통증도 사라졌어요.”

“내 딸은 핸드폰이나 배터리로 조명을 켜서 공부했습니다. 그 불로는 공부하기 힘들었죠. 밤에는 배터리가 다 돼서 전기불 없이 지내야했어요.”

– 라스메야

이제 라스메야의 딸은 저녁에도 조명을 켜고 공부할 수 있다. 장기적으로 긍정적인 교육 효과를 만들어낸 것이다.

[그림 5] 태양광발전기로 만든 전기로 선풍기를 돌려 낮의 뜨거운 열기를 식힐 수 있다.

4년 전에 태양광발전기가 설치되었고, 베두인 여성들은 그 전기로 쉐이커같은 기계 제품을 사용하여 좋은 유제품을 효율적으로 생산할 수 있게 되었다.

“지금은 쉐이커를 이용해서 치즈를 만듭니다. 그래서 다른 일을 할 시간이 생겼어요. 예전에는 직접 손으로 하느라 두 시간 넘게 걸렸지요. 태양광발전기가 만든 전기로 이제는 쉐이커, TV, 작은 냉장고, 충전기와 조명 모두 쓸 수 있게 되었습니다.”

– 라스 알 아우자

[그림 6] 요르단 밸리, 라스 알 아우자(Ras Al Auja)의 한 여성. 태양광발전으로 만든 전기로 기계를 사용하여 유제품을 만든다.

요르단강 서안지구(the West bank)에서는 태양을 이용해 농사를 짓는다

요르단강 서안지구의 요르단밸리지역에서는 전기가 부족하거나 아예 전기없이 사는 인구가 전체 인구의 약 13%(약 216,000명)에 달한다. 이스라엘 정부의 건설을 제한하고 있어서, 에너지가 더 필요하다고 요청하지도 못할 뿐더러 농업용 에너지 기반시설을 건설해달라고 할 수도 없다.

마안개발센터(Ma’an Development Center)와 팔레스타인 수문학 그룹(PHG, Palestinian Hydrology Group) 등 PENGON 구성원들은 650개 가구와 소농장에 태양광발전 시스템을 공급했다. 그리고 재생가능에너지를 운용하는 데 있어서 공동체의 참여와 리더쉽을 이끌어내기 위해 훈련 과정을 운영했다.

에너지가 부족한 상황에서는 여성들이 더 힘들고 열악한 상황에 처하게 되기 쉽다. 이 문제를 해결하기 위해 PENGON은, 여성이 자신의 기술을 높일 수 있는 기회를 넓히고 에너지 정책을 결정하는 과정에서 여성 자신의 목소리를 낼 수 있도록 하는 방법을 찾기 위해 노력했다.

[그림 7] 사이이드 이쉬타이야(Saeed Ishtaysh). 비트 하산의 농부.(Beat Hassan)

더운 날씨가 계속 되면, 사이이드의 농장에서는 심각하게 물이 부족해진다. 이제 그와 그의 농장 동료들은 펌프를 이용해서 농장에 물을 공급할 수 있다.

“태양광에너지를 이용해서 농사를 계속 지을 수 있습니다. 봄이 되기 전에는 비가 잘 안와서 농사짓기 힘들었는데, 이제는 펌프로 농지에 물을 댈 수 있습니다. 태양광발전기로 농부 50명 이상이 물을 사용하고 있어요. 물을 퍼올리기도 쉽고, 비용도 많이 줄였습니다.”

– 사이이드 이쉬타이야

베이트 카드 퍼머컬처 센터(Beit Qad Permaculture Center)에서는 여성들, 남성들, 농업을 배우는 학생들을 위한 능력함양 워크샵을 열고 있으며 이를 통해 긍정적인 영향을 퍼트리고 있다.

“베이트 카드 농장은 지속가능한 농업을 실험하고 있습니다. 이 실험은 사용가능한 모든 자연적인 자원을 사용합니다. 이 농장에 공급되는 태양에너지도 포함해서 말이죠. 매달 전기 비용이 예전에는 1500니스(약 415달러)였는데, 태양광 패널을 설치하고 나서는 0니스가 되었습니다.”

– 하산 아부 알로브(Hassan Abu Alrob)

[그림 8] 베이트 카드 농장. 물고기들에게 먹이를 주고 있다.

베이트 카드 농장에서 사용하는 설비 대부분 태양에너지를 사용한다. 태양에너지로 펌프를 이용해 물고기 연못에 물을 공급하고, 약초를 말리고, 유제품을 만드는 설비도 이용할 수 있다. 태양에너지를 사용함으로써 양도 더 잘 보살필 수 있게 되었고, 기계를 이용하여 착유와 사료 공급을 하고 에어컨과 조명도 쓰고, 생산한 유제품과 약제도 냉장고에 보관할 수 있게 되었다.

“시의 전기 네트워크에 연결된 계량기를 농장에 달았습니다. 여름 동안 농장에서 사용하는 것보다 많이 생산된 전기는 시의 전기 설비로 가고, 겨울에 우리 농장의 발전량이 부족하면 시의 네트워크에서 받아 쓸 수 있습니다.”

– 하산 아부 알로브

이렇게 함으로써 농업 훈련 프로그램을 운영하고 지속가능한 농장을 유지할 수 있다. 여기에는 여성들을 위한 소규모 농업기술 워크샵도 포함된다. 워크샵에서 가르치는 소규모 농업기술로는 수직 농장, 재활용 박스 텃밭, 파이프와 통을 이용한 텃밭, 그리고 우물이나 탱크같은 작은 수원을 이용해 유기농장을 만드는 것 등이 있다.

[그림 9] 이스라엘과 팔레스타인(웨스트 뱅크, 가자지구, 골란고원). 2018년 당시. (사진 : wikipedia)

라바고냐(Lavagornya) 학교를 위한 에너지 자치

태양에너지로 만든 전기는 학교와 같은 비영리 기관을 안정적으로 운영할 수 있게 한다. 크렘잔(Cremzan)은 요르단강 서안지구 장벽에 가까워 정치적으로 민감한 지역이다. 이곳에 라바고냐 학교가 위치하고 있고, 학생 수는 270명이다. PENGON 구성원인 예루살렘응용연구소(ARIJ, Applied Research Institute of Jerusalem)가 설치한 태양에너지 시스템은 학교 운영비 상당 부분을 아껴주고 있다.

“전기 비용은 학교 예산에서 비중이 큽니다. 한 달에 1500니스(Nis, 약 415달러)정도 되죠. 태양광패널을 설치한 후 절감되는 비용을 학교 직원들을 위해 사용하고 있습니다. 학교가 몰수될까봐 항상 걱정인데, 태양광발전시스템을 설치한 이후 이 지역에서 학교의 위치가 좀 더 확고해졌습니다.”

– 모하마드 카라카 (Mohammad Qaraka)

“우리 프로젝트의 제1 목표는 팔레스타인 환경을 개선하고 사람들이 살아갈 수 있는 환경을 만드는 것입니다. 올바른 방식으로 물과 환경 자원을 사용하여 모든 사람들에게 제공하려고 노력하고 있습니다.

– 제인 힐랄(Jane Hilal). ARIJ의 물환경연구소장

젠더 정의 없이는 기후 정의도 없다

깨끗한 에너지를 만드는 기술은 팔레스타인에서의 삶에 엄청난 영향을 미치고 있다. 기후 부정의를 풀뿌리에서부터 타파하고 여성들을 주인공으로 만들고 있다. PENGON의 목표는 여성들과 남성들의 지위와 능력을 높여 에너지 분야에서 적극적으로 활동하게 하는 것 이상이다. 로비와 지지 활동을 통해 전국적으로 깨끗한 에너지 사용을 주류로 만들고, 이로써 에너지 정책 자체를 전환하는 것이 궁극적인 목표이다.

PENGON은 위원회를 구성하여 지역 공동체들이 긴급한 환경 문제들이 생겼을 때 바로 연락할 수 있도록 하였다. 또한 매뉴얼을 만들어 에너지 정책에서 젠더 주류화(gender mainstreaming. 젠더 통합)를 이룰 수 있도록 하였으며, 지역 정부와 개발 위원회의 협력을 통해 젠더 주류화 효과는 더 강화되고 있다.

“가장 중요한 것은 더 깨끗한 에너지 프로젝트를 시행할 수 있도록 정부가 계획을 만들어내는 것입니다. 그런 프로젝트를 더 빨리 실행할수록 우리가 이스라엘 정부에 내는 돈은 더 빨리 줄어들 겁니다.”

– 자히 다마키(Zahi Damakhi). 요르단밸리 비트 하산의 농부

깨끗한 에너지 시스템으로 전환해가는 과정에서 팔레스타인의 여성들과 공동체들은 지도자로서 자신들의 위치를 만들어가고 있다. People Power Now!

[그림 10] 바스마 지아카만(Basma Giacaman). 알바스마 센터 아랍여성연맹 이사, 태양에너지시스템 매니저.

(사진 : Hussein Zohor/PENGON)

PENGON 사례는 2019년 ‘아틀라스 오브 유토피아'(Atlas of Utopias)에 등장하는 33개 사례 중 하나이다. ‘아틀라스 오브 유토피아’는 물, 에너지, 식량, 주거 등에서 지역공동체가 전환을 선도한 사례를 보여주는 지도이다. 웹사이트에서 전환 중인 여러 도시들의 이야기를 확인할 수 있을 것이다.

Friends of the Earth. 2019년 8월 26일

원문 보기 : “People Power in Action : Women leading Palestine’s energy transformation”

2019년 9월 2일

번역 : 황승미 (녹색아카데미)

녹색아카데미 새 사이트입니다. https://greenacademy.home.blog

Academy Olympica — Mon, 8 Jul 2019 20:39:42 +0900

녹색아카데미의 사이트를 새로 열었습니다.

앞으로 새 글은 이곳에 올릴 에정입니다. 참고해주세요.

https://greenacademy.home.blog

녹색아카데미 Green Academy

지구에는 나무가 얼마나 있을까. 숲이나 삼림을 이루고 있는 곳이라고 하더라도 나무가 만들어내는 캐노피(canopy; 나무와 나뭇잎이 만들어내는 덮개)의 면적은 얼마나 될까.… 삼림, 생물다양성, 숲, 온실가스, 이산화탄소 파시브하우스의 ‘파시브’는 ‘액티브’에 대비되는 말이다. 에너지를 이용하는 기술 중 외부의 에너지원을 적극적으로 끌어들여 문제를 해결하는 기술을 액티브기술(aktiv tech; active tech)이라고 한다면 파시브기술(passiv

greenacademy.home.blog

에너지독립하우스 살림 - 2.내 똥이 검은 흙 되어 밭에 들어가다

Academy Olympica — Fri, 5 Jul 2019 09:48:58 +0900

파시브하우스의 '파시브'는 '액티브'에 대비되는 말이다. 에너지를 이용하는 기술 중 외부의 에너지원을 적극적으로 끌어들여 문제를 해결하는 기술을 액티브기술(aktiv tech; active tech)이라고 한다면 파시브기술(passiv tech; passive tech)은 기왕에 주어져있는 에너지원이나 여건을 십분 활용하여 문제를 해결하는 기술이다. ‘난방’, ‘냉방’이 액티브기술의 예이고, ‘보온’, ‘보냉’은 파시브기술에 해당한다. 파시브하우스는 이러한 파시브기술이 총동원되어 만들어지는 종합적인 결과물이라고 할 수 있겠다.

태양광발전 등 재생가능에너지원 액티브기술도 중요하지만 그에 못지 않게 적은 에너지를 가지고 효과적으로 목표를 이루게 해주는 파시브기술 역시 중요하다. 우리 호주머니 사정과 마찬가지이다. 돈을 많이 벌어봐야 씀씀이가 헤프면 적자를 면치 못한다. 헤픈 살림을 개선하지 않고 적자에서 벗어나자면 깨끗한 돈 더러운 돈 가리지 않고 마구잡이로 돈을 벌어대야 할텐데 그래봐야 끝이 안 난다. 많이 벌어오는 게 중요한 것이 아니라 깨끗한 벌이만으로도 윤택하게 살 수 있도록 합리적이고 알뜰한 살림 구조를 만들어야 하는 것이다. 파시브기술이 발전하고 널리 확산되어야 비로소 화석연료, 원자력없이 재생가능에너지원만으로 살아갈 수 있는 미래가 열린다고 나는 믿는다.

파시브하우스인 우리집에는 여러 가지 파시브기술들이 들어와 있는데 이 중에는 직접적으로 파시브하우스를 이루는 기술도 있고, 독립적인 파시브기술도 있다. 후자 중 하나가 ‘퇴비화 변기(composting toilet)’이다. 물을 쓰지 않아 ‘마른 변기’, ‘건식 변기’라고 할 수도 있고, 쉽게 부르기로는 ‘생태 변기’라는 말도 있다. 여기서는 조셉 젠킨스의 The Humanure Handbook을 옮긴 <똥살리기 땅살리기>(녹색평론사)의 번역에 따라 퇴비화 변기라고 말해보련다.

에너지독립하우스 1호는 ‘에너지독립’ 이외에도 ‘화장실독립’과 ‘하수독립’을 이루고 있는데 화장실독립은 전적으로 퇴비화 변기 덕분에 가능하다. 우리집에서 나온 똥과 오줌이 울타리밖으로 나가지 않고 우리집 안에서 다 처리되는 것이다. 현대 문명의 많은 것들이 그러하듯 수세식 화장실 시스템은 내 똥과 오줌을 내 눈으로부터 감추는 데에 최적화되어 있다. 물만 내리면 눈 앞에서 똥오줌이 어디론가 쓸려가버리고 그 뒤부터 나는 신경쓰지 않아도 된다. 그렇지만 그것은 똥오줌을 이동시키는 것일 뿐, 처리하는 것은 아니다. 집집마다 나온 똥오줌을 처리하기까지에는 훨씬 더 많은 에너지와 인력이 들고, 상당수는 처리되지도 않는다. 그러나 우리집 똥오줌은 우리 땅 밖으로 나가지 않는다. 그 과정은 이러하다.

우리집에는 스웨덴 회사가 만든 퇴비화 변기가 설치되어 있다. 직접 만드는 분도 있지만 우리는 아주 잘 설계된 제품을 사서 쓰는 방식을 택했다. 신중하게 찾은 끝에 아주 오래도록 잘 쓸 수 있겠다 싶은 물건을 골랐고, 마침 한국에 수입공급하는 업체가 있어 큰 고생 않고 구입할 수 있었다. 이 제품은 대변과 소변이 분리되고, 배기팬으로 공기를 빨아내는 게 특징이다. 소변은 밖으로 빠져나가 소변통에 모이고 대변은 변기 안의 대변통에 화장지와 함께 모인다. 이렇게 대소변을 분리하면 냄새도 적고 퇴비가 되는 데에도 유리하다. 또 공기를 빨아내게 되면 변기 앞에 가도 아무런 냄새가 나지 않아 수세식 변기를 쓰는 집보다도 더 화장실이 청결하고 상쾌하다. 물론 변기에 장착된 배기팬으로 공기를 배출하면 전기가 소비되고 실내의 따뜻한 공기를 밖으로 그냥 내보내게 되는 낭비 요소가 있다. 하지만 우리집은 열회수환기장치가 24시간 돌아가는 파시브하우스이므로 우리집 환기시스템을 이용할 수 있었다. 제조사도 이 점은 몰랐을텐데 배기 방식의 퇴비화 변기는 파시브하우스와 아주 찰떡궁합이라는 걸 내가 발견한 셈이다.

변기 비우는 과정 1~4

두 사람 사는 우리집 대변통은 대체로 한 달 보름이나 두 달에 한 번 정도 비워준다. 변기를 비우는 일은 내 담당이다. 특별히 정해진 방식은 없지만 나는 이렇게 한다. (1)먼저 변기 뚜껑을 열고는 어지럽게 섞여있는 똥과 휴지 위로 톱밥을 예쁘게 덮어준다. (2)발효에 도움이 되라고 미생물혼합액인 EM을 톱밥에 뿌려주고, (3)썩는 비닐을 묶어준다. (4)그리곤 통의 뚜껑을 덮어서, 실외로 내간다. (5, 6)얼기설기 만든 퇴비간에 썩는 비닐 채로 내용물을 붇고 마른 풀이건 생풀이건 뜯어다가 덮어준다. 통은 잘 씻어 말리고 앞서 마련해둔 새 통에 톱밥을 약간 깐 뒤 썩는 비닐을 덮어 다시 변기 안에 자리잡아주는 걸로 변기 비우는 일은 끝난다. (7, 8)물론 이 사이에 정성스럽게 변기 안팎도 닦아주어서 깨끗한 상태를 유지한다. 두 달에 한 번 대변통 비우는 일을 하고 나면 자못 뿌듯하다.

변기 비우는 과정 5~8

퇴비간은 두 칸으로 되어 있다. 한 칸에는 그 해 나온 대변들을 차곡차곡 모아 발효시키고, 또 한 칸에는 전 해 대변들이 숙성되고 있다. 4월이면 본격적으로 모종들을 심기 전에 이렇게 이태 발효시킨 똥거름을 밑거름으로 텃밭에 넣어주는데 이 때는 늘 작은 감동이 있다. 내 몸에서 나올 때에는 더러운 똥이었던 것이 그저 한 데 모아 풀만 덮어두었을 뿐인데 채 두 해가 되기 전에 검고 향긋한 흙으로 바뀌어 있다니 마법같은 일이 아닌가. 이게 똥이었는데 하는 생각에 처음에는 주저되기도 하지만 용기내어 맨손으로 한 손 가득이 퍼다 만져 보고 냄새도 맡아 보면 영락없는 흙이다. 그렇게 될 줄 알고 있었더라도 매해 신기한 마음은 사라지지 않는다.

봄이 되면 똥으로 만든 거름을 텃밭에 넣는다

대변통 비울 때에는 뭔 두 사람이 이렇게 똥을 많이 누나 투덜대곤 하는데 봄에 퇴비간 비워 밭에 넣을 때에는 밖에서 누고 들어온 똥이 아쉽기 그지없다. 원래 인색한 위인이라 이것저것 아까운 게 천지다만 우리집 똥살림을 시작한 뒤로는 물에 쓸려보낸 똥도 아깝다. 잘 익히면 거름인데 거름 떠내려 보내 아깝고, 그냥 두면 거름될 것을 깨끗한 물 써서 치우느라 에너지와 인력 들여 정화를 해야 할테니 두 번 아까운 노릇이다. 똥 떠내려 보내자고 사방 구석구석까지 똥길 만드는 기반시설 비용까지 생각하면 세 번 네 번 아깝다.

이 밖에도 손바닥만 한 마당 하나 있다고 울타리 안에서 순환시킬 수 있는 것들이 더 있다. 마당에는 작은 들통을 땅에 심어둔 곳이 있다. 들통 아래에 구멍을 많이 내고 통 안에 채소와 과일 껍질이며 부엌에서 나오는 유기물 쓰레기를 넣어두면 지렁이들이 드나들면서 음식 부산물을 흙으로 만들어준다. 지렁이 흙공장이라 할 만하다. 여기서 나온 흙도 봄에 텃밭에 넣는다. 모아만 주면 지렁이들이 알아서 해주니 이 또한 신선놀음이다.

지렁이 거름통 만들기와 거름되는 과정

집 바깥에 있는 소변통도 우리집에선 거름 곳간이다. 두 사람이 써도 50리터들이 통이 일주일이면 다 차는데 이 소변으로 매주 텃밭에 웃거름을 준다. 이 소변통 역시 우리집 퇴비화 변기 회사 제품인데 여기에 수도를 연결하여 틀면 저절로 소변과 물이 1:8로 섞여 나가도록 고안된 물건이다. 일정한 압력의 물이 지나갈 때 통 안의 소변을 빨아올려 함께 나가는 것이다. 보통 묵히지 않은 소변을 바로 주면 작물이 타죽지만 이렇게 1:8 비율로 섞어 주면 바로 나온 소변을 섞어주어도 작물에 해가 없다. 우리집 텃밭은 크기도 채 몇 평이 안 되고, 이렇다 할 노하우나 부지런함도 없으니 망하기 딱 좋은 여건인데 해마다 달고 맛있는 열매들이 다 먹기 힘들만큼 풍성하게 나는 것은 우리집 똥오줌 거름 덕분이 아닐 수 없다.

소변거름통

아마도 우리집 똥과 오줌, 음식물 부산물들을 액티브하게 처리하려 했다면 무시못할 에너지와 노력, 장비, 공간 등이 필요했을 것이다. 말려서 태워도 연료가 들었을 것이고, 물과 섞인 것을 가라앉히고 분리한 후 호기성 미생물 분해를 한다해도 과정이 단순치 않을 것이다. 하천이나 바다에 그냥 방류를 하게 되면 더 문제가 심각하고 어디 땅에다 파묻으려 해도 심난하다. 하지만 현명하게 사는 길이 어떤 것일지 고민하는 사람들에게 진보된 파시브기술이 주어지면 대단한 돈과 에너지, 인력 없이도 약간의 수고만으로 아름다운 결과를 얻을 수 있다. 내게서 나온 똥오줌이 달고 맛난 푸성귀로 다시 돌아온다는 것은 얼마나 멋진 일인가. 더 많은 사람들이 파시브기술을 이용해서 손쉽게 똥살림의 기쁨을 맛볼 수 있었으면 하는 바램이 드는 텃밭철이다.

2019년 7월 5일

최우석 (녹색아카데미)

[작은 것이 아름답다](2017)에 실었던 글을 조금 고쳐 소개합니다.

다음 회 예고 : "에너지독립하우스 살림 - 3.봄철 실내 공기질은 덤"

허블과 가모프에 가려진 우주론의 개척자들

Academy Olympica — Thu, 4 Jul 2019 10:20:51 +0900

1917년 2월 8일 프로이센 과학학술원의 학술대회에서 아인슈타인은 “일반상대성이론의 우주론적 고찰”이란 제목의 논문을 발표했다. 여기에는 그 자신이 1년 전에 새로 제안한 일반상대성이론을 통해 우주의 탄생과 변화를 가장 일반적인 수준에서 기술할 수 있다는 놀라운 내용이 담겨 있었다.

아인슈타인 자신은 실제로 우주의 탄생과 변화를 말해주는 풀이를 찾아내지 못했지만, 이후 프리드만(1922, 1924), 디지터(1932), 톨만(1934), 로버트슨(1929, 1935, 1936), 월커(1936) 등을 통해 우주론에 적용할 수 있는 시공간 풀이가 상세하게 밝혀졌다.

그러나 아인슈타인 중력장 방정식의 수학적 풀이만으로는 상대론적 우주론이 본격적으로 모습을 갖추어 갈 수 없었고, 관측이라는 훨씬 더 중요한 버팀목이 있어야 했다. 여기에 빠지지 않고 등장하는 사람이 바로 에드윈 허블(Edwin Hubble, 1889‒1953)이다. 우주에 떠 있는 가장 중요한 우주망원경의 이름을 비롯하여 그의 이름은 팽창우주의 곳곳에서 발견된다. 허블 상수, 허블 시간, 특히 무엇보다도 허블의 법칙은 우주론의 역사에서 대단히 중요하다. 그런데 허블의 법칙을 정말 허블이 발견한 것일까?

먼저 1920년 4월 26일에 미국 국립학술원의 주최로 스미소니언 자연박물관에서 열렸던 ‘대논쟁’이라는 제목의 학술회의로 옮겨 보자.
헤버 커티스(Heber Doust Curtis, 1872‒1942)와 할로우 섀플리(Harlow Shapley, 1885‒1972)가 이 대논쟁의 주인공들이다. 안드로메다자리에는 고대부터 알려진 밝은 별들 사이로 희끄무레한 구름 같은 천체가 있다. 18세기 천문학자 샤를 메시에는 이런 성운이나 성단(별무리)의 일목요연한 목록을 만들었고, 안드로메다자리의 ‘성운’은 메시에가 발견한 31번째의 특이한 천체라는 뜻으로 M31이라 부른다. M31에 대해 섀플리는 자신이 구상성단들을 이용하여 3차원 구조를 밝혀낸 우리 은하계 안에 있는 성운이라고 주장한 반면, 커티스는 ‘섬 우주’를 주장한 이마누엘 칸트를 인용하면서 M31도 우리 은하처럼 또 다른 은하임을 주장했다. 이 대논쟁을 판가름하기 위해서는 M31까지의 거리를 재는 것이 핵심이었다. 만일 M31까지의 거리가 우리 은하의 크기보다 더 멀다면 커티스의 ‘섬 우주’가 옳은 것이고, 그렇지 않다면 섀플리의 승리가 된다.

헨리에타 리빗(Henrietta Swan Leavitt, 1868-1921)

이것을 가능하게 해 준 결정적인 증거는 헨리에타 리빗(Henrietta Swan Leavitt, 1868‒1921)의 광도-주기 관계에 있었다. 리빗은 하버드 대학 천문대에 소속된 관측 천문학자였다. 하버드 대학 천문대장 에드워드 피커링(Edward Charles Pickering, 1846‒1919)은 천문학이나 수학을 공부하고도 대학에서 직장을 얻지 못한 여성들을 ‘컴퓨터’ 즉 계산하는 사람이란 이름으로 고용하여 천문 관측을 하게 했다. 피커링의 속셈은 전문적인 능력과 끈기와 성실함을 갖춘 여성들을 싼 월급으로 고용하려는 것이었지만, 여성들이 기껏 대학에서 전문지식을 배우고도 학계에 진출할 수 없었던 19세기 미국의 상황을 고려하면 피커링이 과학의 역사에 의미 있는 기여를 했다고 평가할 수도 있겠다.

리빗은 케페우스 자리에서 발견된 변광성과 같은 유형의 변광성 즉 세페이드 변광성들에서 특이한 사실을 알아냈다. 이 변광성은 며칠을 주기로 밝아졌다 어두워졌다 하는 것이 관측되었는데, 이미 알려진 별의 절대밝기 즉 광도와 일정한 상관관계를 보인다. 별의 광도를 알아낼 수 있다면 겉보기 밝기와 비교하여 별까지의 거리를 구할 수 있다. 따라서 세페이드 변광성을 발견한다면 곧 그 별까지의 거리를 정할 수 있다.

에드워드 피커링과 하버드 대학 천문대의 계산원들(com- puters)(1913년)

1924년 에드윈 허블이 M31을 찍은 사진 건판에 쓴 “VAR!”라는 글자는 허블이 M31에서 세페이드 변광성을 발견하고 얼마나 기뻐했는지 말해 준다. 이 세페이드 변광성을 이용하여 M31까지의 거리를 구하고 나니 당시 알려져 있던 은하계의 크기보다 훨씬 더 멀리 있다는 결과가 나왔다. 결국 대논쟁에서 섀플리가 틀리고 커티스가 옳다는 의미가 된다. 경쟁하는 두 이론(가설)이 있고, 결정적 실험 또는 결정적 관측을 통해 어느 것이 옳은지 판별할 수 있다는 전형적인 과학사 서술이다.

그런데 커티스-섀플리 논쟁이 허블의 세페이드 변광성으로 쉽사리 해결되어 버렸다고 보는 것은 어딘가 의심스럽다. 1919년 에딩턴의 일식 관측이 아인슈타인의 이론에 대한 결정적 실험이라 말하지만, 실상은 일차대전 직후의 영국과 독일 사이의 미묘한 정치적 관계와 영국 내 천문학자 그룹의 주도권 문제와 같은 사회적 요소들이 더 중요했었다는 것이 나중에 밝혀졌다. 커티스-섀플리 논쟁도 비슷한 면이 있지 않을까?

한 가지 실마리는 허블이 자신의 발견을 처음 발표한 곳이 학술지가 아니라 뉴욕 타임즈(1924년 11월 23일자)였다는 점이다. 왜 허블은 이런 식의 언론 플레이를 했을까? 학술지의 동료 평가를 기다리기에는 너무나 중요하다고 생각했을까? 아니면 그런 언론 공개가 학술지 심사에 도움이 된다고 생각했던 것일까?

섀플리와 허블은 둘 다 미주리 출신이고 두 사람 다 조지 헤일이 높이 평가하여 윌슨산 천문대에 채용한 관측천문학자였다. 섀플리는 1921년에 하버드 대학으로 옮겨갔는데, 이 과정에서 1920년 4월에 열린 ‘대논쟁’이 결정적인 역할을 했다. 섀플리의 구두발표는 미리 제출한 원고와 달랐고, 전문적이고 상세한 논의 대신 기초적인 주제들에 집중했다. 애초에 M31이라는 ‘성운’이 우리 은하 안에 있는가 여부를 둘러싼 논쟁이었지만, 섀플리의 발표가 테크니컬할 문제를 거의 건드리지 않는 바람에 소위 ‘대논쟁’은 이미 학술회의 장소에서 커티스의 압도적인 승리로 끝나 버렸다. 섀플리의 강연에 깊은 인상을 받은 하버드 대학의 관련자들은 이듬해에 섀플리를 교수로 초빙했다. 프린스턴 대학에서 미국에서 가장 저명한 천문학자 헨리 노리스 러셀(Henry Norris Russell, 1877‒1957)을 지도교수로 학위를 마친 섀플리로서는 자연스러운 일이었을 것이다.

허블은 만능 스포츠맨으로서 법학과 문학을 전공하고 시카고 대학 여키스 천문대에서 일하다가 일차대전에 참전하기 위해 서둘러 박사학위를 마쳤으며, 전쟁이 끝난 후 케임브리지 대학에서 1년 남짓 천문학을 더 공부한 뒤에 헤일의 눈에 들어 윌슨산 천문대에 취직할 수 있었다. 다른 사람이 자신보다 더 주목받는 것을 견디지 못했으며 승부욕이 아주 강하고 오만했던 허블로서는 M31까지의 거리를 측정한 자신의 연구가 누군가의 평가를 받는 것도 불쾌하게 생각했던 것 같다.

여하간 허블은 이 연구를 통해 천문학계에서 갑자기 유명인사가 되었다. 허블은 그다음으로 더 많은 은하들을 찾아냈고, 이 은하들이 모두 우리 은하로부터 멀어지고 있다는 것을 밝혀냈다. 1929년에 미국 <국립학술원 회보>에 출판된 허블의 논문 “외부은하 성운의 거리와 사선 방향 속도의 관계”의 결론 부분은 자신이 찾아낸 46개의 외부 은하의 사선 방향 속도의 정확한 측정값을 이용하여 ‘디지터 효과’, 즉 멀리 떨어져 있는 은하일수록 멀어져 가는 속도가 거리에 비례하여 커진다는 효과를 확인하려 했다고 말하고 있다. 사실 디지터의 논문은 1917년의 아인슈타인과 마찬가지로 동적인 우주를 피하기 위한 방편이었고, ‘디지터 효과’라는 이름은 다른 현상을 가리키기 때문에 적합한 이름은 아니다.

그런데 허블이 이러한 내용을 발표하기 2년 전에 이미 팽창하는 우주를 아인슈타인 방정식의 풀이로 제시하고, 그 결과 중 하나로 디지터 효과를 처음 제시한 사람이 있다. 벨기에의 사제이자 우주론자였던 조르주 르메트르(Georges Henri Joseph Édouard Lemaître, 1894‒1966)는 1927년에 <브뤼셀 과학 학술원 연보>에 프랑스어로 된 논문을 발표했다. “질량이 일정한 균질한 우주와 은하 외부의 성운들의 반지름 방향 속도를 설명하는 반지름의 증가”라는 제목의 논문이었다.

은하의 후퇴속도와 거리가 비례함을 보여주는 이 그래프는 1927년 르메트르의 논문에 실린 것이다.

이 논문에서 르메트르는 아인슈타인 중력장 방정식을 풀어 팽창하는 우주를 나타내는 풀이를 완전하게 제시했을 뿐 아니라 스웨덴의 천문학자 구스타프 스트룀베리가 1925년에 발표한 은하 외부의 성운들의 반지름 방향(사선 방향) 속도의 값을 이용하여 얻을 수 있는 디지터 효과가 자신의 풀이로부터 유도됨을 정확히 보였다. 게다가 은하의 후퇴속도와 은하까지의 거리의 비(즉 허블 상수)가 625 km/s/Mpc임을 계산해 놓았고 또한 각주에서는 데이터를 어떻게 묶는가에 따라 575 또는 670 km/s/Mpc의 값이 나올 수 있다는 점도 지적했다. 디지터 효과는 우주가 팽창하기 때문에 생겼으리라는 추측도 명확하게 적고 있다.

허블이 1929년의 논문 발표 후 국제적으로 널리 알려지자, 벨기에 루뱅 가톨릭대학교 물리학과에서 조용히 지내던 르메트르는 케임브리지에 있을 때의 지도교수였던 아서 에딩턴에게 편지를 보내 자신의 1927년 논문의 중요성을 강조했다. 에딩턴은 르메트르의 논문이 지니는 의미를 뒤늦게 알아챘고, 국제 학계에서 이를 열심히 홍보하기 시작했다.

이와 관련된 아인슈타인의 일화가 있다. 1927년에 솔베이 회의에 참석하기 위해 브뤼셀에 간 아인슈타인은 거기에서 르메트르의 강연을 들을 기회가 있었다. 아인슈타인의 평은 혹독했다. “계산은 옳지만 물리학은 형편없습니다.”(Vos calculs sont corrects, mais vôtre physique est abominable.) 그러나 5년 뒤 캘리포니아에서 다시 르메트르를 만난 아인슈타인이 그의 우주론 강연을 듣고 난 뒤 “이 강연은 제가 이제껏 들은 강연 중 창조에 대한 가장 아름답고 만족스러운 설명입니다.”라고 극찬을 했으니 아인슈타인의 판단 능력에 의심이 가는 면도 있다. 어쩌면 에딩턴의 노력 덕분이었을지도 모른다.

1931년 2월에 W. M. 스마트가 르메트르에게 보낸 편지 일부.

1931년에는 르메트르의 논문이 중요하다고 판단한 영국 왕립 천문학회가 이 논문의 영어 번역을 왕립 천문학회 월보에 싣게 되었다. 그런데 이 대목에서 이상한 일이 일어났다. 허블 상수의 값이라든가 우주 팽창에 대한 추측을 담은 구절이 송두리째 빠져 버린 것이다. 빠진 부분은 모두 허블의 공로로 인정되는 부분이었다. 해리 너스보머와 리디아 비에리는 2009년에 출판된 저서에서 이 누락을 상세한 문서 분석과 함께 제시했다. 2011년에 캐나다의 천문학자 시드니 판덴베르흐는 르메트르의 프랑스어판 논문의 (24)번 방정식이 영어판에서 사라진 것이 의도적임을 주장했다. 같은 해에 남아프리카의 수학자 데이비드 블록은 이와 관련된 상세한 글에서 이를 ‘검열’이라고 불렀다.

영국 왕립 천문학회 월보의 편집을 책임지고 있던 W. M. 스마트가 1931년 2월에 르메트르에게 보낸 편지를 살펴보면 “§§1 – n”을 영어로 번역해서 보내달라고 하고 있다. 블록은 n으로 보이는 글자가 사실은 “72”라고 주장하면서 소위 허블의 법칙이 담겨 있는 §73 이하는 제외하고 그 앞까지만 번역해 달라는 요청이었다고 말한다. 이것이 사실이라면, 스마트를 비롯한 영국이나 미국의 천문학자들이 허블의 공로를 추켜세워 주기 위해 우주 팽창에 대한 추측이나 소위 허블 상수의 값을 서술한 부분을 일부러 빠뜨린 것이 된다.

2011년 11월 마리오 리비오는 네이처에 실은 짤막한 글에서 영문 번역을 한 사람과 ‘검열’을 한 사람이 둘 다 르메트르였다는 증거를 제시했다. 1931년 3월 9일에 르메트르가 스마트에게 보낸 회신 편지에는 1927년의 데이터가 정확하지 않으므로 그 부분은 빼고 더 정확한 데이터를 바탕으로 한 계산을 따로 보내겠다는 구절이 있다.

블록은 2011년 여름에 올렸던 글의 수정판을 2012년에 다시 올리면서 1950년에 나온 르메트르의 회고를 새로 인용했다. 르메트르는 “이 과학적 경쟁의 역사에 무관심하지 않다"라는 점을 분명히 밝히고 있고, 1927년 논문의 제목에서 분명하게 드러나듯이 외부은하까지의 거리와 후퇴 속도 사이의 관계를 정량적으로 확립하는 것이 핵심적인 목적이었음을 지적하고 있다.

그런데 허블은 자신의 저서 <성운의 영역 The Realm of the Nebulae> (1936)이나 <우주론에 대한 관찰적 접근 The Observational Approach to Cos- mology>(1937)에서 르메트르를 전혀 인용하고 있지 않다. 당시의 분위기를 볼 때 1936년 무렵이면 르메트르의 공로가 비교적 잘 알려져 있음에도 불구하고, 허블이 르메트르를 전혀 인용하지 않은 것은 이상한 일임에 틀림없다.

허블이 그 공로를 전혀 인정하지 않은 과학자가 또 있다. 허블의 관측은 대부분 윌슨산 천문대 직원이었던 밀턴 휴머슨과 함께 이루어졌다. 휴머슨은 어릴 때 학교를 그만두었고, 새로 생긴 윌슨산 천문대에 건축자재를 나르는 노새를 부리는 일로 처음 고용되었다가 나중에 청소부가 되었는데, 어깨너머로 배운 천문 관측 기술은 놀라웠다. 이를 알아챈 윌슨산 천문대장 조지 헤일은 여러 사람들의 반대에도 불구하고 휴머슨을 ‘야간조수’라는 과학담당 전문 직원으로 승진시켰다. 윌슨산 천문대의 망원경은 휴머슨의 손길이 없으면 작동하지 않는다는 말이 나돌 정도로, 휴머슨은 탁월한 관측천문학자였다. 휴머슨은 620여 개의 은하의 사선 방향 속도를 정확히 관찰하여 측정했다. 휴머슨의 도움이 없었다면, 허블의 법칙은 증명되기 힘들었다. 하지만 고상한 척 영국 억양을 흉내 내며 천문대에서도 승마복과 승마 신발을 신고 다니던 허블은 자신의 가장 중요한 동료를 언제나 무시하며 업신여겼다.

지난 2018년 8월 국제천문연맹(IAU) 회의에서 ‘허블의 법칙’ 대신 ‘허블-르메트르의 법칙’이라는 이름을 쓸지 투표가 시작되었고, 결국 10월 말에 ‘허블-르메트르 법칙’이라는 새 이름을 얻게 되었다. 그나마 다행스러운 일이지만, 실상 ‘르메트르의 법칙’이나 ‘르메트르-허블의 법칙’으로 했어야 할 것이다. 이 법칙에 대한 가장 자연스러운 설명은 우주가 팽창하고 있다는 것이다.

1948년 탄생한 빅뱅이론은 우주의 팽창에 대한 체계적인 첫 이론이다. 빅뱅이론을 만들어 우주의 탄생을 설명한 과학자에게 노벨상을 주고자 한다면 누구를 선택해야 할까? 맨 먼저 떠오르는 사람은 러시아 출신의 게오르기 가모프(Georgiy Antonovich Gamov, 1904‒1968)일 것이다. 1934년 미국으로 망명한 가모프를 받아 준 곳은 조지워싱턴 대학이었다. 가모프는 1946년 무렵 르메트르가 제안한 우주의 탄생 시나리오를 곱씹으면서 태초의 우주는 아주 뜨겁고 빽빽한 중성자의 죽 같은 것에서 시작했으리라는 생각을 발전시켰다. 가모프는 영어 사전을 뒤져 중세에 사용된 낯선 단어 ‘아일렘(ylem)’을 찾아내기도 했지만, 이 시나리오를 구체적인 수준의 이론으로 끌어올려 실제로 물질이 어떻게 생겨났는지 아직 설명하지 못하고 있었다.

가모프가 랠프 앨퍼(Ralph Asher Alpher, 1921-2007)를 만난 것은 두 사람 모두에게 큰 행운이었다. 랠프 앨퍼는 15살에 고등학교를 졸업하고 매사추세츠 공과대학의 입학허가와 장학금까지 받게 된 수재였지만, 알 수 없는 이유로 갑자기 입학허가와 장학금이 취소되면서, 16살부터 직업전선에 뛰어들어야 했다. 학업에 대한 꿈을 포기하지 않은 앨퍼는 조지워싱턴 대학 야간학부를 다니면서 물리학을 공부하여 학사학위를 받은 뒤 다시 대학원에 진학했다. 뛰어난 수학적 재능을 지니고 있던 앨퍼는 르메트르의 논문을 우연히 읽게 되면서 우주의 탄생에 대한 궁금증을 키워나갔다. 그러나 낮에는 해군과 존즈홉킨스 대학 응용물리실험실에서 일하면서 미사일 탄도와 유도에 대해 연구하던 야간 대학원생으로서는 그런 상아탑 속의 이론을 공부하는 것이 매우 힘든 일이었다. 참신한 아이디어와 폭넓은 관심사를 가진 가모프는 자신에게 부족한 수학적 능력과 집요한 탐구력을 가진 앨퍼를 만나 기뻤고, 미국 전체에서 거의 유일하게 우주 탄생 시나리오에 관심을 갖고 있던 가모프를 만난 앨퍼가 자신의 박사학위논문 주제로 우주의 핵생성을 택한 것은 운명과도 같은 일이었다.

1948년 4월 앨퍼의 학위논문 공개심사에는 이례적으로 기자들을 포함하여 300여 명의 청중이 운집했다. 앨퍼는 비상한 노력으로 이 공개심사를 준비했다. 그런데 가모프는 납득하기 힘든 일을 저질렀다. 학위논문의 공개심사에 앞서 미국물리학회 회보에 앨퍼의 동의를 얻지 않고 논문을 투고해 버렸던 것이다. 게다가 연구에 전혀 참여하지 않은 자신의 친구 한스 베테를 중간 저자로 넣었는데, 이는 순전히 세 사람의 이름(Alpher- Bethe-Gamow)이 그리스어 첫 세 문자, 알파-베타-감마와 유사하기 때문이었다. 게다가 가장 중요한 공동연구자였던 로버트 허먼(Robert Herman, 1914‒1997)은 알파-베타-감마의 말장난에 안 맞는다는 이유로 논문의 저자에서 빠지고 말았다.

앨퍼가 허먼을 만난 것은 존스홉킨스 대학 응용물리실험실에서 일할 때였다. 허먼이 분광학과 응집물질물리학으로 프린스턴 대학에서 박사학위를 받을 때 심사위원 중 한 사람이 아인슈타인 중력장 방정식을 우주에 적용한 풀이를 구한 것으로 잘 알려진 하워드 로버트슨이었다. 태초의 우주에 관심을 가지고 있었지만 일반상대성이론을 제대로 배운 적이 없었던 앨퍼에게 직장 동료이자 선배인 허먼은 더할 나위 없는 공동연구자였다.

엠바고를 어기고 논문 저자까지 위조한 가모프의 행동은 지금의 연구윤리에 비추어 보면 결코 있을 수 없는 일이다. 앨퍼와 허먼으로서는 무척 화가 나는 일이었지만, 이 주제로 박사학위를 줄 수 있는 유일한 교수가 바로 가모프였기 때문에 당시로서는 선택의 여지가 없었다. 실상 우주 핵생성 문제를 푸는 데 가모프는 거의 도움을 주지 않았다. 빅뱅 우주론의 가장 중요한 문제를 해결한 것은 앨퍼와 허먼이었고, 가모프는 아이디어를 제시하면서 도움을 준 정도에 지나지 않는다고 말할 수 있다. 하지만 사람들은 빅뱅이론을 말할 때 앨퍼와 허먼의 이름을 거의 언급하지 않는다. 프레드 호일과 대적할 수 있을 만큼 저명했던 가모프만이 빅뱅이론의 대변자인 것처럼 여겨지게 된 것은 또 다른 역사의 아이러니가 아닐 수 없다. ‘허블의 법칙’이라는 이름이 널리 퍼지게 된 것은 1952년에 출판된 가모프의 <우주의 탄생 The Creation of the Universe> 덕분이었다는 점도 역사의 아이러니이다.

실질적인 계산과 시나리오를 통해 우주배경복사를 예측하고 설명한 앨퍼와 허먼이 아니라 이를 처음 관측한 아노 펜지아스(Arno Penzias)와 로버트 윌슨(Robert Woodrow Wilson)에게만 1978년 노벨물리학상이 수여된 것도 무척 아쉬운 대목이다. 1993년 미국 국립학술원은 앨퍼와 허먼에게 헨리 드레이퍼 상을 수여하면서 “우주의 진화에 대한 물리적 모형을 발전시키고 우주배경복사의 존재를 예측한 공로”를 치하했다.

역사는 언제나 최고만을 기억한다고 말하기도 하지만, 역사의 기억이 왜곡되어 있는 경우도 적지 않다. 우주론의 역사에서도 왜곡된 기억의 문제는 제법 심각하다. 물론 새삼 덜 알려진 역사를 다시 살핀다고 해서 널리 알려진 유명한 사람들의 업적을 깎아내리려는 것은 아니다. 다만 과학 연구가 혼자서 외롭게 역경을 딛고 나아가는 천재들의 영웅담인 양 여기는 것은 과학에 대한 올바른 관점이 아님을 기억할 필요가 있다. 과학은 수많은 사람들의 땀과 노력으로 한 걸음 한 걸음 어려운 걸음을 디디며 앞으로 조금씩 나아가는 것이다. 실질적으로 과학은 수많은 의견 교환과 사회경제적 요인에 크게 의존하는 공동작업이다. 과학의 전개는 예측할 수 없는 역사적 우연과 계기가 만들어낸 복잡하고 미묘한 사회적 산물이다. 과학의 역사가 말해 주는 것이 바로 그런 것이다. 과학의 진보를 위해 제대로 공로도 인정받지 못하면서도 조용히 밤샘을 해 가며 하루하루 자연의 원리와 법칙을 밝히려는 노력들을 겸허하게 축하해 주어야 할 것이다.

*이 글의 일부 내용은 <과학동아> 2015년 8월호에 실린 같은 필자의 글 “우주론을 바꾼 역사 뒤편의 영웅들”과 같습니다.

2019년 7월 4일

김재영(녹색아카데미)

원문 출처 : 한국물리학회 https://m.post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=17165849&memberNo=38442864&searchKeyword=김재영&searchRank=3

더 읽어볼 자료
[1] M. Hoskin, Journal for the History of Astronomy 7, 169 (1976). doi:10. 1177/002182867600700302 .
[2] G. Christianson, Edwin Hubble: Mariner of the Nebulae (Farrar Straus & Giroux, 1995).
[3] D. L. Block and K. C. Freeman, Shrouds of the Night (Springer, 2008).
[4] H. Nussbaumer and L. Bieri, Discovering the expanding universe (Cambridge University Press, 2009).
[5] M. Livio, Nature 479, 171 (2011), doi:10.1038/479171a.
[6] S. Van den Bergh, “The Curious Case of Lemaitre’s Equation No. 24” (2011), arXiv.org:1106.1195.
[7] D. Block, “Georges Lemaitre and Stiglers Law of Eponymy” (2012), arXiv.org:1106.3928.
[8] M. Livio, Brilliant Blunders: From Darwin to Einstein (Simon & Schuster, 2013).
[9] H. Kragh, “Hubble Law or Hubble- Lemaître Law? The IAU Resolution” (2018), arXiv.org:1809.02557.

저자 소개
김재영 박사는 서울대학교 물리학과에서 물리학 기초론 전공으로 박사학위를 받았다. 독일 막스플랑크 과학사연구소 초빙교수 등을 거쳐 현재 KAIST 부설 한국과학영재학교와 서울대학교에서 물리철학 및 물리학사를 가르치고 있다. 공저로 『정보혁명』, 『양자, 정보, 생명』, 『뉴턴과 아인슈타인』 등이 있고, 공역으로 『아인슈타인의 시계, 푸앵카레의 지도』, 『에너지, 힘, 물질』 등이 있다.

고대의 물저장시스템으로 현대 도시에 물을 공급하다

Academy Olympica — Wed, 3 Jul 2019 19:24:26 +0900

열대지역에 위치한 페루의 대도시 리마의 인구는 1,200만, 겨울이 우기이고 여름이 건기이다. 매년 여름이면 물부족이 심각해지고 가난한 사람들일수록 도시에서 살기 어렵다.

지난 6월, 저널 Nautre Sustainability에 고대 페루인들의 물저장시스템을 연구한 논문이 실렸다. 잉카 제국도 들어서기 전 서기 600년 정도 시기에 안데스 지역에 살았던 사람들이 사용했던 물저장시스템을 현대에 사용할 수 있다는 내용이다. 그들은 어떻게 겨울에 내린 비와 눈을 저장해서 여름에 사용하였을까. 이 연구에 대한 Climate news network의 기사를 요약하여 소개한다.

고대 페루인들은 산악 지대를 이용하여 물을 저장하였다.(사진 : Sam Grainger, Imperial College London)

Paul Brown, Climate news network, 2019. 7. 2. "Ancient water-saving can help modern Peru"

페루 사막지대에 자리한 페루의 인구는 1,200만 명이다. 전문가들은 2025년이 되면 물이 부족할 것이라고 예측하고 있다. 산에서 공급되는 물의 양이 줄어들고 있어 매년 여름 물 위기를 맞고 있다. 그러나 이 지역의 우기 강수량은 상당하다.

리마는 안데스산맥과 태평양 사이 해안 평야지대에 위치하고 있으며 이곳의 연간 강우량은 9mm에 불과하다. 리마는 산지에 쌓였던 눈과 빙하가 녹은 물로 식수와 산업, 농업 용수로 사용해오고 있다. 그러나 기후변화로 빙하가 사라지고 있고, 도시 인구는 증가하고 있다. 물 공급이 안된다면 가난한 사람들은 여름 동안 도시에서 살기 어려워질 것이다.

일단의 과학자들이 선조들이 사용한 물공급 시스템을 다시 사용할 수 있을지 연구해왔다. 잉카제국 이전인 약 1400년 전에 이 지역에 살았던 사람들은 겨울 우기 동안 산지에 내리는 비를 저장해둘 수 있었으며 아직도 이 방법을 사용하는 지역이 있다.

연구진은(Imperial College London, iMHEA https://condesan.org) 중부 안데스 지역에 위치한 Huamantanga의 물 시스템을 들여다보았다. 이 지역 사람들은 서기 600년경 페루 문명 사람들이 개발한 방법을 지금도 사용한다. 이들의 선조들은 겨울 우기 동안 내리는 많은 비를 연못이나 운하 등을 이용해 멀리 우회하게 만들고 계곡과 암석 틈 속으로 스며들게 한다. 이렇게 하면 스며든 물이 다시 지표면을 올라오는 데에는 수 주 혹은 몇 달이 걸리게 되고 이들이 지표수가 되는 시기는 건기와 겹치게 된다.

연구자들은 2014-2015년, 2015-2016년에 걸쳐 우기부터 건기까지 이 시스템을 추적하고 모니터링하였다. 사회과학자들도 참여하여 지역사람들에게 이 실험을 이해시키고 지역의 지도를 만드는 일을 도울 수 있도록 하였다.

연구 결과, 우기에 스며든 물이 다시 지표수가 되는 데에는 2주에서 8개월 정도 소요되었으며 평균은 45일이었다. 이 정도 계산이라면, 우기 강수량의 35%만 우회시켜 지체하도록 함으로써 현재 인구를 부양하기 위해 연간 필요한 물을 확보할 수 있으며 그 양은 9천 9백만 입방 미터 정도가 된다. 이 방법을 사용하면 식수도 더 많이 공급할 수 있고 농사 기간도 더 길어질 수 있다.

이 연구는 Nature Sustainability(2019) 6월에 발표되었으며, 현대의 문제 해결 방법을 찾기 위해 잉카 이전 시스템을 이 정도로 깊이 연구한 사례로는 처음이다. 현대의 공학에 토착 시스템이 어떻게 활용될 수 있는지 보여주는 값진 연구이다. 그러나 리마와 같은 수많은 열대 지역의 대도시들은 빠르게 성장하고 있고 증가하는 인구의 물 수요를 감당하기는 점점 더 어려워질 것이다. 기후변화로 인해 우기 강수량은 더 늘고 건기 강수량은 더 줄고 빙하는 더 빠르게 녹고 있기 때문이다.

2019. 7. 3.

황승미(녹색아카데미)

* 참고자료

Nature Sustainability https://www.nature.com/articles/s41893-019-0307-1

Imperial College London http://www.imperial.ac.uk/news/191670/an/

Eurekalert https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-06/icl-aic062119.php

The Regional Initiative for Hydrological Monitoring of Andean Ecosystem, iMHEA https://condesan.org

Climate news network https://climatenewsnetwork.net/ancient-water-saving-can-help-modern-peru/

Ancient water-saving can help modern Peru | Climate News Network

2 July, 2019 − Ancient water-saving methods may help Lima, Peru’s capital, through its water crisis, caused by climate change and population growth.

climatenewsnetwork.net

에너지독립 살림

Academy Olympica — Wed, 3 Jul 2019 15:55:08 +0900

2013년 에너지독립하우스를 지었다. 원자력 전기와 화석연료를 쓰지 않고 우리집에 내리 쬐는 태양에너지만으로 이렇다 할 불편함 없이 살아보자는 꿈을 가지고 시작했고, 그 꿈은 100%는 못 되어도 90% 이상 이루고 있다. 에너지독립하우스 살림에 대한 1차 보고서 정도로 생각하고 5회에 걸쳐 소개한다.

에너지독립하우스

에너지독립하우스란 한전으로 대표되는 거대 에너지 시스템에 묶여있지 않고 자기 집에서 얻은 태양에너지와 기타 재생가능에너지만으로 필요한 에너지살림을 모두 다 해나가는 집을 말한다. 이러자면 햇빛 발전설비와 에너지 저장설비 등 에너지독립시스템이 필요할 뿐만아니라 아주 적은 에너지만으로도 쾌적한 실내 여건이 마련되는 파시브하우스로 집을 지어야 한 집 지붕 정도에서 얻는 햇빛 전기만 가지고 에너지살림을 꾸릴 수 있다. 우리집인 에너지독립하우스 1호는 난방에너지요구량이 연간 평방미터당 7kWh 가량 되는 연면적 약 100 m²규모의 파시브하우스에 6kW 용량의 에너지독립시스템이 설치된 집이다. 함께 에너지살림을 하는 옆집 에너지독립하우스 2호는 난방에너지요구량 연간 평방미터당 14kWh 가량 되는 비슷한 크기의 파시브하우스이고 5kW 에너지독립시스템이 얹어져 있다.

에너지독립하우스에서 사는 것이라고 해봐야 일반 주택에서 사는 것과 그닥 다를 것은 없다. 살다 보면 특별한 집이란 건 쉬이 잊는다. 다른 것이 있다면 늘 해를 바라보며 살림을 산다는 정도일 것이다. 날이 맑은 낮에는 에너지가 드는 일들을 많이 하고, 궂은 날에는 에너지살림을 긴축한다. 낮에 태양 전기로 온수를 만들어 두었다가 저녁에 쓰고, 빨래나 청소, 큰 요리 같은 일도 어지간하면 맑은 날 낮에 한다. 물론 밤에도 저장된 에너지로 불켜고 컴퓨터 쓰고 음악 듣고 음식 데우고 차 마시고 하는 일들을 다 하지만 에너지가 과하게 드는 일들은 가급적 피한다. 제철 음식이 있는 것처럼 햇빛 살림에는 ‘제때 일’들도 있다 할까. 물론 낮에 집을 비우는 직장인들은 ‘낮일’을 밤에 할 수밖에 없는 경우도 많겠지만 타이머나 원격 스위치 같은 보조 기기들을 활용하면 어느 정도까지는 때에 맞춰 에너지살림을 할 수 있다.

내 집에 떨어지는 햇빛만으로 살아간다고 늘 쪼들릴 거라 넘겨짚을 필요는 없다. 우리나라는 해가 좋은 편이라서 에너지독립하우스의 봄, 여름, 가을 세 계절은 에너지가 넘친다. 저장 공간에 다 담을 수 없어 넘쳐버리는 햇빛이 아까운 시기가 태반이다(실제는 배터리 충전이 다 되고 나면 해가 나도 발전량이 뚝 떨어지는 방식으로 나타난다). 이럴 때면 에너지 사치도 부린다. 전기먹는 하마라 할 만한 오븐을 써서 오븐 요리를 하기도 하고, 오래오래 고아야 하는 탕 요리도 할 수 있다.

반면 겨울철에는 에너지 긴축이 필요하다. 맑은 날이면 겨울이라 해도 전혀 에너지가 부족하지 않지만 흐린 날은 저장된 에너지에만 오롯이 의존해야 할 때가 많다. 이럴 때면 난방과 같이 꼭 필요한 것을 우선하고 당장 하지 않아도 되는 에너지살림은 맑은 날로 미뤄둔다. 다른 계절 흐린 날도 비슷하다. 덕분에 에너지 넘치는 맑은 날은 바쁘다. 외려 흐린 날에 할 일이 덜하다. 에너지독립하우스에서는 해가 나면 나는대로 좋고 해가 들면 또 그 나름대로 좋은 점이 있다.

겨울에는 단점이 한 가지 있다. 난방을 많이 하는 집도 그러하긴 하겠지만 실내에서 도무지 바깥 기온을 가늠하기가 어렵다. 숫자로 찍히는 온도 정보를 보고 외출 옷을 챙겨 보지만 막상 문 밖에 나갔다가 생각보다 추워서 다시 들어오는 경우가 한두 번이 아니다. 바깥 온도에 크게 영향을 받지 않는 파시브하우스이기 때문에 생기는 일이다.

이렇게 파시브하우스로 지어진 에너지독립하우스는 겨울철 난방에너지가 그리 많이 필요하지 않다. 우리집의 경우는 겨울철 난방을 잘 하지 않는다. 해가 나는 날은 전혀 난방이 필요없고, 흐린 날에도 난방을 해야 하는 날이 얼마 안 된다. 이번 겨울 우리집이 난방에 쓴 에너지는 46kWh 정도이다. 우리집은 냉난방기(히트펌프)로 공기 난방을 하는데, 매서운 추위가 왔던 1월 에너지소비량이 약 21kWh였고 2월에는 9.5kWh를 썼다. 1월달에 보름 정도 집을 비우지 않았다면 아마 45kWh는 썼을 것 같다. 그렇게 보아도 70kWh 가량 될텐데 이건 난방등유 7리터, 또는 도시가스 250MJ에 해당하는 양이니 난방에는 거의 에너지가 들지 않았다고 해도 될 만하다.

에너지독립하우스 2호는 우리집보다는 난방에너지가 더 든다. 하지만 여기에도 거창한 난방 설비는 필요하지 않다. 1kW 출력의 작은 전기난로 하나로 충분히 실내를 훈훈하게 유지할 수 있다. 다른 곳 같으면 겨우 개인 난방기로 쓰거나 잘 해야 작은 방 하나 덥히는 데 쓸 작은 난로를 거실에 놓고 희망온도를 20℃로 맞춰놓으면 저 혼자 켜졌다 꺼졌다를 반복하면서 1층 전체의 온도를 적절하게 유지해준다. 이 난로는 지난 겨우내 375kWh 가량의 에너지를 썼다. 카펫 위의 전기요가 썼을 것까지 고려해보면 아마도 450~500kWh 정도라 추정되는데 겨우내 평방미터당 5kWh 내외의 난방에너지를 썼다고 할 수 있겠다. 500kWh라면 보일러등유 약 50리터, 또는 도시가스 1800MJ로 환산된다. 각기 겨울 한 철 난방비가 6만원(난방등유 리터당 1200원시)과 3만원(도시가스 MJ당 16원시) 정도되는 수준이다.

2015년 1월부터는 ‘에너지독립률’이라고 하는 것을 계산하고 있다. 애초 에너지독립하우스의 목표는 원자력으로 오염된 전기를 무차별적으로 공급하는 한전과 연결을 끊고 ‘우리 전기’만 가지고 사는 것이었다. 하지만 비용과 공간상의 제약 때문에 에너지 저장설비를 충분하게 갖추기 어려운 여건에서는(이게 대부분의 여건이지만) 저장된 전기가 부족할 때 쓸 수 있는 비상에너지설비가 필요하다. 비상설비가 없으면 정전을 피할 수 없다. 문자 그대로의 에너지독립을 위해서는 이 역시 재생가능에너지를 이용한 발전설비가 되어야겠는데 비용 부담이 아주 크다. 아쉬운대로 값싼 화석연료 발전기를 쓰자고 해도 너무 불편이 커서 쓸만하지가 못하다. 때문에 당분간만 한전의 계통 전기를 비상설비로 쓰기로 하고 2015년 1월부터 에너지독립시스템에 연결하였다. 이 때부터 우리집에서 얻은 ‘우리 전기’와 한전의 ‘계통 전기’를 구분하여 말하고 있는데 ‘우리 전기’로 살아가는 비율인 에너지독립률이 지금까지 평균 90% 가량을 유지하고 있다.

2016년 겨울에는 저장설비 관리 실수로 에너지독립률이 많이 떨어졌는데 겨울 끝자락에서야 원인을 파악하여 뒤늦게 조치를 취하였다. 현재 우리집에서 쓰고 있는 납축전지는 사용자 관리가 꽤 필요하여 이후의 에너지독립하우스에는 권하지 않으려 한다. 앞으로 리튬이온전지 등을 가정용 에너지 저장설비로 갖추는 것이 가능해질 전망인만큼 100%가 되었건 90% 이상 에너지독립률이 되었건 에너지독립을 위한 기술적인 장벽은 많이 해소되리라 생각한다.

에너지독립하우스를 짓고 사는 이유는 특별할 게 없다. 적은 에너지로 더 쾌적하게 살 수 있는 집에 살고 싶었고, 원자력과 화석연료없이 남에게 폐끼치지 않고 내게 주어진 햇빛만으로 살고 싶었다. 우리집에서 태양광 발전을 한다고 해도 한전과 연을 끊지 않는 이상 밤에는 피묻은 원자력 전기가 내 집으로 들어오는 것을 막을 수 없기에 ‘계통연계’가 아니라 ‘독립’을 택했다. 아쉽게도 비용과 기술적인 문제 때문에 끊었던 한전 계통을 비상용으로나마 다시 연결하고 독립율을 셈하고 있지만 먼저 경험해보아 나중 사람들이 실패를 겪지 않게 해보려고 1호를 택했을 뿐이다.

에너지독립하우스가 하나둘 늘어나서 원자력과 화석연료 없이 쾌적하게 잘 수 있다는 걸 여러 집이 보여주었으면 좋겠다. 그러다가 공동으로 발전하고 공동으로 나눠쓰는 에너지독립마을이 만들어져서 작은 규모의 독립적인 재생가능 전력망도 생겼으면 좋겠다. 또 그러다가 독립은 여건상 어려워도 원자력 전기만큼은 못쓰겠다는 사람들이 운동을 벌여 작은 태양전력판매회사들이 태양전기를 팔 수 있는 날이 오면 좋겠다. 그러자면 제도가 바뀌기를 기다리지 않는 사람들, 보조금을 거부하고 좋은 것에 내 돈을 들이겠다는 사람들, 에너지 저장설비와 같이 당장은 하지 않아도 되지만 미래를 위해 확산이 필요한 데에 먼저 돈을 쓰려는 사람들이 있어야 한다.

변화를 위해서는 먼저 각성이 필요하다. 그러나 그 이후 실현 단계에서는 기술이 필요하다. 어떤 문명의 바탕이 되는 기술적 방향은 내가 결정할 수 없는 거대한 흐름에 의해 결정되는 듯 하지만 원자력을 반대하는 운동처럼 이제는 기술도 민주주의의 영역으로 들어와 시민이 스스로 기술을 택할 수 있어야 한다. 그리고 기후변화 시대 지속가능한 미래를 위해서는 각성된 개인들이 기술을 택하여 키우고 퍼뜨려 가는 노력이 있어야 한다. 2천년대 한국의 에너지전환운동은 태양광 발전을 시민의 힘으로 확산하기 위해 재생가능에너지 액티브 기술을 소비하는 노력을 펼쳐왔다. 이제 여기에 더하여 파시브 기술 소비 운동이 필요한 시점이라고 생각한다. 적은 에너지로 더 쾌적한 삶을 마련해주는 파시브하우스 기술과 같은 파시브 기술이야말로 중앙집중적인 에너지 시스템을 재생가능에너지에 기초한 작고 분산적이며 평등한 에너지 시스템으로 전환하는 초석이 된다. 거리에서 시민들이 승리를 거두듯이 삶의 곳곳에서 먼저 삶의 기초를 바꾸며 승리를 일구는 사람들이 많아지기를 희망해본다.

2019년 7월 3일

최우석(녹색아카데미)

[작은 것이 아름답다](2017년)에 실었던 글을 조금 고쳐 소개합니다.
다음 회 예고 : "에너지독립하우스 살림 - 2. 내 똥이 검은 흙 되어 밭에 들어가다"