데이터로 전문가처럼 말하기

데이터로 전문가처럼 말하기 - 효율적 의사 전달을 위한 데이터 시각화와 비즈니스 스토리텔링의 기술
칼 올친 지음, 이한호 옮김 / 한빛미디어 / 2022년 8월

시각화와 의사소통을 중심으로 데이터의 표현과 커뮤니케이션 방법을 다룬 책이다.

책은 크게 세부분으로 나뉜다. 파트1에서는 소통 자체와 그 주제가 되는 데이터의 특성에 관해 다룬다.

소통의 주체는 물론 주요 이슈가 될만한 시장의 기대치, 경쟁사, 평가 외에도 감각, 단기, 장기 기억에 이르기까지 다양한 요소가 고려되어야 성공적인 데이터 커뮤니케이션이 가능해질 것이다.

그 중에서도 특히 주목할 만한 것은 사전주의 속성이라는 개념이었다.

사전주의 속성이란 쉽게 말해 의식적 노력없이도 직관적으로 시각적 특징이나 패턴을 인식할 수 있는 능력을 도출시키는 속성이다. 아래 그림과 같이 길이, 너비, 크기와 같은 속성에서 방향이나 색상, 그룹화와 같은 요소들이 해당된다.

이 속성 덕분에 큰 노력을 들이지 않고도 복잡하고 거대한 데이터를 직관적으로 알아볼 수 있는 여지가 생긴 셈이며 이는 시각화가 데이터 소통에 있어 얼마나 중요한 요소인지를 설명하는 근거가 된다.

책에서는 데이터가 가진 속성에 대해서도 면밀히 뜯어본다. 제대로된 시각화를 위해서는 데이터가 가진 숨은 속성을 제대로 이해하려는 능력이 중요하다.

대부분 개념적으로 이해하는 데이터를 형상화하라면 도표를 떠올릴 것이다. 열, 행, 헤더, 속성이라는 표를 구성하는 기본적인 요소 외에도 데이터에는 고려해야 할 사항이 많다.

범주형이나 숫자형이라는 개념도 더 깊이 들어가면 명목, 서열, 등간, 비율 척도로 나뉠 수 있고 더 나아가면 각 척도별 적용할 수 있는 사칙연산의 종류도 다르다.

특히 척도로써의 개념을 가지지 않은 일반적 문자의 경우 대소문자, 문자열의 분리, 오타와 같은 변수가 있으며 그 외에도 날짜나 불리언과 같은 특성도 있다. 이러한 특성은 히스토그램, 히트맵 등 다양한 시각화 유형별로 표현하는데 한계를 갖게 만드는 요소이다.

그 외에도 데이터는 센서, 스마트기기, 운영 시스템 등 다양한 곳에서 생산되며 엑셀이나 DB와 같은 다양한 형태로 저장되고 조인과 같은 가공이나 전처리가 가능하다는 특성이 있다.

시각화는 이러한 데이터와 커뮤니케이션의 특성에 종속되기에 시각화나 표현에 앞서 기본기를 다지는 구성이 본 책이 가지는 장점 중 하나라는 생각이 들었다.

파트2는 본격적으로 데이터를 시각화하는 방법과 더불어 시각화를 완성시키는 맥락 그리고 나아가 최종 소통에 이르기까지 일련의 과정과 방법을 살펴본다.

눈으로 직접보며 고민해 볼 수 있어 가장 읽기에 흥미로운 파트이자 투자 시간대비 배울 것이 많은 부분이기도 하다.

인상적인 몇가지 조언들을 소개해보자면 여러 범주가 사용된 막대차트에서 범주의 순서를 변경하여 표현력을 높이는 예제가 좋은 예시가 될 것이다.

얼핏 데이터를 표현하는데 각 범주의 순서가 있다는 것은 알지만 나아가 순서가 중요하다는 것을 알지라도 막상 데이터를 기반으로 무에서 유로 시각화를 진행하다보면 생각의 프레임에 갇혀 더 좋은 형태의 표현 방법을 뚫고 나오지 못한 채 우물안에 갇혀 버리는 경우가 허다하다.

위의 예시가 그런 흔한 경우로 자전거의 종류가 앞으로 나왔을 뿐인데 확연히 직관적으로 빠르게 이해할 수 있게 되었음은 물론 런던과 요크 매장의 확연한 대비가 돋보인다.

프로그래밍이나 수학 계산과 같은 속성과는 달리 왕도가 정해져 있지 않고 수많은 경우의 수가 존재하는 표현의 바다에서 어떻게 나와 청중 사이에 가장 빠르고 직관적인 길을 뚫어낼 수 있을까? 이는 분명 쉽게 익히기 어려운 일이고 감과 창의성의 영역이라는 생각이 든다.

이 경우의 수라는 바다에서 모든 길을 완벽하게 찾아낼 순 없겠지만 그래도 그 경우의 수를 최대한 좁혀주는 몇가지 기술적인 힌트가 있는데 이 책에서 그런 부분이 상당량 소개되고 있어 만족스러웠다.

앞서 언급한 사전주의 속성에 기반하여 아래 그림과 같이 색상을 과도하게 사용하는 것이 얼마나 부질없는 짓인지 이해할 필요가 있다.

흔히 화려해보이거나 있어보이는 효과 때문에 색상을 선택하는 경우가 적지 않은데 오히려 그림5-5와 같이 색이 제거된 막대 차트가 확연히 시각자료가 말하고자 하는 것이 무엇인지를 보여준다.

이렇듯 다양한 시각화 도구에 있어 데이터 특성과 더불어 어떤 부분을 유의해야 할지 이 책을 통해 쉽게 이해할 수 있다.

조금 더 나아가면 흔히 착안하기 어려운 고급 시각화 기법도 배울 수 있다. 아래의 예시가 그러한 경우일텐데 고정된 X, Y 축 외에도 시가별로 동적으로 움직이는 흐름을 느끼며 작성자가 말하고자하는 메시지를 분명히 느낄 수 있다.

숙련된 경험이 없는 이라면 분명 하나의 그림으로 이 모든 것을 표현하기는 어려울 것이다. 최소 2가지 이상의 표현이 존재할 것이다.

파트3에서는 그동안 배운 스킬들을 기반으로 실무에서의 소통 방법을 포괄적으로 다룬다. 각 시각화 요소를 결합하여 한 차원 높은 단계인 인포그래픽으로 표현하는 방법을 배울 수 있다.

특히 사내 각 부서 특성에 따른 커뮤니케이션 방법을 다룬 부분이 마음에 들었다. 대부분의 IT부서는 수익을 창출한다기보다는 비용을 소모하는 부서이기에 비즈니스와 관련된 성과를 표현하기 어려운데 아래 그림과 같이 지원 사례 분석을 훌륭히 표현함으로써 존재감을 드러낼 수 있겠다는 생각도 들었다.

더불어 책에 드러나지 않지만 숨은 또 하나의 특징이 있다. 저자가 태블로 엠버서더여서 인지 어떤 데이터가 주어져도 적용해 볼만한 시각화 자동화 아이디어가 군데군데 숨어있다.

각양각색의 데이터 입맛에 맞게 1:1 시각화를 입히는 것은 최고의 의사소통에 도움이 될진 모르겠지만 적어도 이를 위한 시간과 노력이 상당히 필요하다.

최소한의 시간과 노력을 투자하여 어떤 자료가 주어지더라도 일단 기본적인 시각화를 표현해 보는 것도 이 창의적인 세계에서는 의사 소통에 큰 도움을 준다 생각한다. 이 책에는 이런 공통으로 적용할 만한 기법에 대한 아이디어도 많이 등장한다.

아무튼 시각화와 표현에 문외한이었던 내게 이 책은 큰 힌트를 주었다. 화이트리스트 적인 접근법이 어려운 분야이지만 거꾸로 블랙리스트적으로 이런 데이터는 이런 시각화는 피해야 겠다는 정리도 가능했다.

별 것 아닌것 같아보이지만 이런 몇가지 힌트가 시각화에서 중대한 오류를 범할 수 있게 도와줌은 물론 망망대해 창의의 바다에서 어떻게 첫 단추를 꿰어야 할지 경우의 수를 상당히 줄여줘 표현의 첫 출발 마음가짐을 가볍게 해준다.

데이터 분석의 전문가라할지라도 표현은 또 다른 영역이다. 데이터 기반의 표현과 소통이 부족한 입문자라면 이 책이 큰 도움을 줄 수 있을거라 생각한다.

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• 책소개 - 데이터로 전문가처럼 말하기

파이썬 자동화 교과서

파이썬 자동화 교과서 - 업무 생산성을 3배 높이는 엑셀, 워드, 크롤링, 메일 자동화 기술
구지라 히코즈쿠에 지음, 문지현 옮김 / 제이펍 / 2022년 7월

엑셀 및 워드 작성, 크롤링, 메일 및 SNS 연동, 웹서버 구성, 정규표현식, 데스크톱 앱, 키보드 및 마우스 조작까지 Python을 활용한 사무 자동화 프로그래밍 방법이 모두 담겨있는 것이 특징이다.

이 책은 엑셀 및 워드 작성, 크롤링, 메일 및 SNS 연동, 웹서버 구성, 정규표현식, 데스크톱 앱, 키보드 및 마우스 조작까지 Python을 활용한 사무 자동화 프로그래밍 방법을 모두 담고 있는 것이 가장 큰 특징이다.

본문에 소개된 엑셀 및 워드 작성을 예로 들면 프로그래머라면 모를까 일반 사무직종 종사자라면 주어진 양식에 개인화된 정보 즉, 이름, 주소, 전화번호 등을 매번 바꿔가며 인쇄했던 경험이 분명 있을 것이다.

이 번거롭고 귀찮음은 물론 집중력이 떨어지면 실수하기 좋은 작업을 Python 코드 수십 줄이면 손쉽게 해결할 수 있다. 위 그림에 보이는 엑셀 목록의 개인화된 정보를 아래 지정된 템플릿에 하나씩 수정 반영하여 종합 산출물을 뽑아낼 수 있는 것이다.

그동안 Python을 활용한 자동화 프로그래밍 스킬을 담은 책은 여러 권 읽었지만 이 모든 내용을 모두 담고 있는 책을 찾기는 어려웠다. 각각의 주제 중 하나를 선택해 심도있게 다루거나 이 책에 담긴 일부 기술만 다루는 책들이 대부분이었다.

유사한 서적 나름 각각의 장단점이 있지만 유사 서적 대비 본 도서의 차별화된 점이 있다면 단 한권의 책에 자동화에 관한 거의 모든 주제를 담았다는 점이 가장 큰 장점일 것이다.

다음 장점으로는 일본 서적 특유의 스타일답게 하나하나의 실습 예제마다 문제가 될 만한 소지를 최소화했다는 점이다.

예를 들어 OS별로 디렉토리 구분자가 다르다. 윈도우 운영체제의 경우 \ 문자를 사용하는 반면, 리눅스 계열에서는 \/ 문자를 사용한다. 초보자의 경우 이런 부분에서 디렉토리를 인식하지 못해 오류가 나면 당황하기 쉬운데 os.path.join()과 같은 함수를 사용하여 어떤 OS를 사용하더라도 문제되지 않도록 실습을 구성하는 등 꼼꼼히 신경쓴 부분이 엿보였다.

다른 웹사이트 정보를 스크레이핑 하는 예제 또한 그렇다. 단순한 URL만으로는 가져오기 어려운 정보들이 있는데 Request 헤더를 구성하여 가져오는 방법이 소개되어 있어 꼼꼼하다는 인상을 느꼈다. 레퍼러, 쿠키, 세션 등의 정보는 HTTP 통신을 통해 주고 받을 수 있기 때문이다.

또 다른 장점으로는 자동화를 넘어선 유관 스킬이 상당 부분 소개되었다는 점이다. 간단한 웹 서버를 구성하는 방법이 그런 예이다. 웹서버가 있고 없고는 자동화에 있어 큰 영향을 미친다. 일방적으로 가져오기보다는 스스로의 데이터를 주고 받기가 가능한 환경으로 구성할 수 있기 때문이다.

그 외에도 간단한 데스크톱 앱을 만드는 방법이 소개된 점이나 정규표현식을 소개하여 문자열 검색, 추출 등의 작업의 숙련도를 업그레이드 할 기회를 준 점, 한 발자국 더 나아가 마우스나 키보드를 컨트롤하는 방법도 소개되어 있어 유익했다.

전체적으로 가독성 측면도 뛰어나다. 저자가 전달하는 내용이나 기술을 역자가 확실하게 이해한 후 번역한 흔적이 돋보였고 덕분에 한국 저자의 서적을 읽는 것처럼 편했다. 일본어로 된 실습예제는 한글 예제로 전환한 것도 인상적인 부분이다.

난이도는 프로그래머 기준으로는 매우 쉬운 편이다. 사무직의 경우 찬찬히 따라하면 충분히 소화할 수 있을 듯 하다. 그래도 기본적인 Python 문법을 익히거나 적어도 타 언어 프로그래밍 기초 경험이 있다면 수월할 것이고 그렇지 않다면 약간은 어려울 수도 있다.

부록에 기초적인 문법을 언급하고는 있지만 기본 프로그래밍 수준은 떼고 보는 것이 가장 효율적으로 책을 이해하고 활용할 수 있을거라 본다.

저자가 서문에 사용할 사람이 직접 프로그램을 만드는 것이 이상적이라고 소개한 내용이 읽는 내내 머릿속에 맴돌았다.

확실히 맞는 말이다. 프로그래밍이 점차 기본 소양이 되어가는 시대에 사무직 초보 프로그래머라 할지라도 이런 쉽고 효율성을 높혀주는 책을 통해 스스로 원하는 프로그램을 만들어가다보면 업무를 쉽고 편하며 빠르게 마무리지을 수 있을 듯 하다.

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• 책소개 - 파이썬 자동화 교과서

위코노미

위코노미 - 돈도 벌고 세상도 바꾸는 밀레니얼 경제 공식
크레이그 킬버거.홀리 브랜슨.마크 킬버거 지음, 이영진 옮김 / 한빛비즈 / 2020년 2월

인류의 지속가능성을 기반으로 한 목표와 비전 그리고 수익추구를 위한 위코노미의 실현 방법을 정리한 책이다.

책의 초두에는 페이스북 사옥에 붙어있는 영감을 주는 질문들에 착안하여 두가지 질문을 던진다.

세상에서 벌어지는 문제들을 해결할 방법이 있고 당신에게 그것을 해결할 책임이 있다면 당신은 무슨일을 하겠는가?

당신은 두렵지 않다면 무슨 일을 하겠는가?

이 두 질문에 대한 답을 찾아 하고자 하는 일을 결정한 뒤 실행으로 옮기는 것이 이 책에서 말하고자 하는 목표이며 이 질문에 대한 답을 얻기까지의 고찰과 실행으로 옮기는 과정을 도와줄 것이다.

책 제목에서도 알 수 있듯 위코노미란 위(We)와 이코노미(Economy)를 합친 말로 미래 인류의 지속가능성을 기반으로 한 목표와 비전 그리고 수익추구를 뜻한다.

세명의 공동 저자의 글을 모은 구성으로 저자들은 각각 일반 기업, 자선단체, 사회적 기업에서 종사하고 있다. 각기 다른 분야에서 일하며 지속가능성을 추구하고자 했던 노력을 상호 간에 공유하며 그 과정을 글로 옮겼다.

파트1은 세명 저자의 자서전에 가까운 글로 각자 몸담고 있는 기업에서 위코노미를 실행하게 된 계기가 담겨있다. 보통 사람의 편안한 가치관과 커리어를 담은 글이기에 편안하고 재미있게 읽을 수 있다.

파트2에는 회사별, 직급별 특성에 맞게 위코노미를 실행할 수 있는 방법을 담고 있다. 고객을 감동시켜 지속가능성을 지지하도록 만드는 방법에서부터 차세대 신 제품을 개발한다거나 새로운 시장에 진입하는 방법 외에도 사내 구성원들의 충성도를 높이는 방법 등에 대해 소개하고 있다.

파트3은 직접 실행으로 옮기는 팁들을 담고 있다. 돈을 벌면서도 목표를 달성할 수 있는 사례나 성공에 대한 정의를 제대로 측정하는 지표도 소개된다. 내부적으로 위코노미를 실현해 나갈 수 있는 환경을 조성하는 방법이나 돈을 특별히 들이지 않고도 자선 사업을 도울 수 있는 신선한 방법도 소개된다.

특히 20장의 경우 개인적으로 위코노미를 위한 구체적인 과제를 수립하는데 도움되는 방법이 담겨있어 이 책을 읽는 독자라면 주어진 가이드에 맞게 미래의 인류와 지구를 위해 한 번 쯤 플랜을 세웠으면 하는 바램이다.

지속가능성에 대해 노력하는 이들의 공헌 덕분에 인류의 미래는 확실히 밝아지고 있다. 사회적 기업이 아니더라도 각 계층에서 지속가능성을 위한 노력을 할 수 있다는 것을 강조하고 스스로의 보람과 가치 있는 삶을 위해서라도 커리어 목표에 대한 전환의 인식을 자극한다는 점에 본 도서의 가치가 있다 하겠다.

다만 아쉬운 점은 저자 본인들의 행동 중심의 글에서 조금 더 깊은 고민을 통해 독자들에게 구체적으로 행동지침을 떠 먹여 주는 수준의 글로 전환을 했다면 어땠을까 싶다. 너무 이상을 지향하는 방법들 보다는 조금 부족하더라도 구체적으로 쉽게 당장 실천할 수 있는 팁들이 더 많아졌으면 좋겠다.

아무튼 저자와 저자들이 소속된 단체, 회사 구성원들의 노력에 우리 미래는 점차 밝아지고 있다. 저자들이 책에서 말하는 것처럼 우리도 지구에서 사는 한 구성원으로써 각자 할 수 있는 일이 무엇인지 심도있게 고민하고 그들의 선행 경험으로부터 도움받아 실행으로 옮길 수 있도록 노력한다면 세상은 더욱 오래 지속될 것이다.

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• 책소개 - 위코노미

원소 이야기

원소 이야기 - 물·불·흙·공기부터 우리의 몸과 문명까지 세상을 만들고 바꾼 118개 원소의 특별한 연대기
팀 제임스 지음, 김주희 옮김 / 한빛비즈 / 2022년 7월

원소 주기율표가 완성되기까지 원소의 발견을 중심으로 과학자들이 개척해 나간 모험과 실험을 담고 있는 책이다.

불은 원소일까? 일단 우리가 보통 접근하는 원소인지 아닌지 판별하는 방법은 그 명칭이 주기율표에 있느냐를 판별하는 것에서 시작한다. 흔히들 이야기하는 좋지 않은 주입식 교육방식의 결과다.

주기율표를 제대로 이해하고 이를 바탕으로 한 발 더 진보한 과학 연구 혹은 발견을 하고 싶다면 이것이 생기게 된 역사를 알아보는 것이 중요하다.

세상의 모든 물질 그러니깐 우리가 일상에서 먹는 음식부터 입는 옷 등등 모든 만물을 구성하는 물질이 무엇인지 생각해본다면 생각보다 흥미로운 질문이라는 사실을 깨달을 수 있다.

하지만 이 질문에 앞서 주기율표를 먼저 외워버리는 것이 문제다. “산규알철카나칼마…” 요즘 학생들의 교육과정에서도 같은 단어의 암기 방식이 성행하는지는 모르겠지만 적어도 나와 연령이 비슷한 독자라면 분명 이 단어를 알고 있을 것이다. 주기율표를 쉽게 외우기 위한 마법의 단어 말이다.

현재의 주기율표가 완성되기까지의 일화를 알게되면 생각보다 주기율표에서 많은 것을 배울 수 있다. 또, 역사속의 과학자들이 만물을 구성하는 물질이 도대체 어떤 특성으로 분류 될 수 있을지를 고찰한 흔적이 보인다.

그 과정을 읽어보는 것만으로도 아직 계, 체계가 잡히지 않은 다른 대상을 쉽게 분류할 수 있는 방법도 터득하기에 좋은 감각을 지닐 수 있을 것이다.

프레임이라는 개념이 그렇듯 사물을 어떤 각도로 바라보느냐는 중요한 문제인데 텅빈 공간에서 특유의 각도로 바라보는 시야는 직감이고 곧 창의성과도 연결된다. 주기율표를 얻기까지의 과학자들의 프레임을 같이 고민해 보는 것은 어떤 일을 하는데 있어 건설적인 안목을 갖게 해 줄 것 같다.

생각해보라. 내가 과학자이고 원소 주기율표에 반쯤 미쳐있는 사람이라면 내 동료 과학자가 씽크탱크로 머리를 맞대 생각지도 못한 기준이나 방법론을 찾아내는 과정에서 배우는 것들이 얼마나 흥미로울지를..

아무튼 이 책은 주기율표를 중심으로 펼쳐지는 원소의 이야기를 담고 있다. 과거의 과학자들도 우리와 별반 다를 바 없이 초두에 던진 질문처럼 불이 원소인지 착각하는 것에서 시작한다.

불은 연소의 과정이다. 그 과정에서 발생하는 빛은 광자이고 열은 에너지이니 원소는 아니다. 광자는 입자 즉, 입자는 원자를 구성하는 양성자나 중성자 혹은 전자와 같은 레벨의 물질이다.

어릴적 “제5원소”라는 영화를 통해 본격적으로 원소를 호기심의 대상으로 접하기 시작했었는데 세상에 흔한 4원소 역시 그리스 시절 세상을 구성하는 근원 물질을 탐구한 철학자와 과학자의 산물이다.

물, 불, 흙, 금속 이런 것들이야 말로 우리가 눈으로 가장 쉽고 직접적으로 접할 수 있는 물질이니 그런 생각이 당연하다. 이처럼 지금 우리의 평범한 시각에서 출발하여 과학자들이 개척한 모험 이야기를 듣는 것은 할만하다.

처음부터 전자의 위치를 파악하는 슈뢰딩거의 방정식을 아는 것을 전제로 출발한다면 영 재미가 없을 것이다. 물론 이 책에도 슈뢰딩거의 방정식이 나오긴 하지만 처음 등장하는 것과 끝판왕으로 등장하는 것은 이야기의 격이 다르다.

이 책의 가치는 지금까지 언급한 일상의 언어에서 출발하여 과학을 모험하는 난이도 측면에 있어 비벼볼만한 책이라는 점과 주기율표를 중심으로 과학자들의 좌충우돌 속에 주기율표 등이 지니는 진정한 의미를 알게되어 남다른 직관과 창의성을 얻을 수 있다는 점으로 정리할 수 있을 듯 하다.

주기율표를 중심으로 펼쳐지는 이야기이지만 대부분의 구성은 화학의 원리와 원소를 발견하고 분석하는 과정의 과학자들의 성취와 일화로 구성된 짧막한 글들의 모음이다.

어떤 특정한 방향성이 있거나 심화하는 과정의 구성이 없기에 각 파트 궁금한 부분부터 쉽게 읽어나갈 수 있는 가독성이 장점이다.

예를 들면 인간의 소변이 주성분인 요소는 고작 CH4N2O인 평범한 분자라는 사실, 다른 물질을 금으로 바꾸는 연금술사의 한계는 원소를 바꾸기 위해서는 원자핵을 바꿀 수 있어야 하는데 너무 작은 데다 숨어있기에 현 수준으로는 전자를 조정하는 것이 한계라는 사실 등 재미있고 평소 궁금했던 주제들이 담겨있다.

아마 화학과 관련되어 그동안 궁금했던 이야기는 이 책에서 다 설명해주는 것 같다.

개인적으로는 양자역학이 주기율표의 완성에 도움을 주었다는 파트가 가장 흥미진진했던 부분이었다. 특히, 슈뢰딩거 방정식을 대충만 알고 있어 한 번 즈음 보다 깊이 있는 이해를 하고 싶었는데 이 파트와 부록에서 방정식 하나하나의 변수를 상세하게 설명하고 있어 매우 유익했다.

이 책은 예비 과학자들에게 가장 귀한 책이 될 것이다. 주입식 교육을 살아있는 교육으로 접할 수 있는 좋은 길잡이임은 물론 학생 시절의 축복인 호기심을 충족시킬 수 있는 책이며 세상을 바꿔나갈 더 좋은 질문을 위한 직관을 얻을 수 있을거라 생각한다.

물론 일상에서 궁금했던 사실들을 충족시킬 수 있기에 일반 성인들의 교양서로도 손색이 없다. 매일 맛집 고르느라 여념이 없는 우리의 일상에 한 번 쯤은 맛을 구성하는 기본 물질들이 무엇인지 또 어떻게 결합하여 지금의 모습이 되었는지 또 어떻게 결합하면 세상에 없던 가치 있는 물건을 만들 수 있을지 생각해보는 것도 즐거운 모험이 될 수 있을 듯 하다.

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• 책소개 - 원소 이야기

인피니티(INFINITY)

인피니티 - 만화로 배우는 우주와 블랙홀의 비밀 ㅣ 한빛비즈 교양툰 17
로랑 셰페르 지음, 이정은 옮김, 과포화된 과학드립 물리학 연구회 감수 / 한빛비즈 / 2022년 6월

우주의 무한대에서 양자의 무한소에 이르기까지 그 사이에 숨어있는 과학 지식을 단 한 권의 만화책으로 모험해 볼 수 있다는 것은 큰 행운이다.

우리 주변의 세상은 그렇지 않아 보이지만 사실 무한하다.

바깥으로는 드 넓은 우주의 끝이 어디인지 가늠하기 어렵다. 또 그 우주 바깥의 세상엔 무엇이 있는지 상상하기조차 쉽지 않다. 무엇인가가 존재조차 하긴 하는 것인지도 의문이다.

그런가 하면 특정 영역을 무한히 자세히 들여다보면 그 또한 우주와 다를 바 없다. 우리 몸 또한 자세히 들여다보면 입자 수프로 이루어져 있어 내부에 텅 빈 공간이 많은 것도, 진공의 진정한 의미가 무엇인지 생각해보는 것도 작은 세계의 무한에 부딪힌다.

이 책은 그런 무한에 관한 이야기이다. 크게는 우주의 무한, 작게는 양자의 무한에 이르기까지 크게 두 파트에 초점을 맞춰 내용이 전개된다.

조금 더 나아가자면 공간적으로 존재하는데 존재하지 않는 듯한 모순 같은 세계, 시간적으로 시간의 정의가 대체 무엇인지 우리가 가진 상상력을 총동원하여 그동안 학자들이 이룩한 지식과 정반합을 이루는 재미도 느낄 수 있는 책이다.

예전에 퀀텀이라는 책의 리뷰를 쓴 적이 있는데 이 책은 그 책의 후속작이다.

제목만 보면 그래도 친숙한 무한보다야 파인만도 알지 못한다는 양자역학이 더 어려워 보이겠지만 사실 내용은 본 도서보다는 퀀텀의 내용이 더 쉽다.

둘다 기본적으로 일반, 특수 상대성 원리의 어느 정도 수준의 개념은 잡고 가야 하는 주제인지라 쉬운 주제는 아니지만 퀀텀은 양자 역학의 기본 특성 자체에 집중한다면 이번 도서 인피니티는 불완정성 원리를 비롯하여 간접적으로는 위상수학 혹은 생물학에 이르기까지 다양한 과학이 집대성 되어있다.

단순히 수학 뫼비우스 띠 모양의 무한이라 생각할 것이 아니라 무한히 큰 우주에서부터 무한히 작은 양자의 세계에 이르는 이 세상에 알려진 거의 모든 과학이 등장한다.

책 한 권에 그것도 만화책에 Top-Down 방식으로 세상을 한 눈에 훑어보며 빼놓을 수 없는 중요한 과학에 대한 재미를 느껴보고 스스로의 호기심과 부딪혀 볼 수 있다는 사실이 놀라울 뿐이다.

그렇기에 이 책의 모든 것을 요약하여 소개할 수는 없지만 굵직한 주제들을 중심으로 어떤 구성을 띄고 있는지 대략적으로 설명해보려 한다.

우선 전작 퀀텀에서도 소개된 부분이지만 책의 초반부에 소개된 상대성 원리의 개념을 이해할 필요가 있다. 상대성 원리는 천재들이나 공부하는거 아니냐며 피하기 일수이지만 잠시 이 용어는 잊고 아래 그림의 동그라미에 주목하기 바란다.

노란색과 파란색으로 채워져 있는 공 모양은 이른바 시공간 구라 말한다. 노란색은 공간의 속도, 파란색은 시간의 속도이다. 빛은 전부 노란색으로 칠해져 있다. 그렇다면 공간의 속도로 모두 채워져 있으니 시간의 속도는 어떨까? 흐르지 않는다고 보면 맞다.

아주 빠른 우주선을 타면 지구의 시간보다 현저히 느려진다. 명작 SF 영화 인터스텔라에서도 목성에 착륙한 후 우주선으로 복귀한 뒤 일행의 얼굴이 급 노화된 놀라운 장면이 등장한다. 왜 그럴까? 이 책을 읽으면 아주 쉽게 이해가 된다.

시간이 무엇인지 한 번이라도 생각해 본 적이 있는가? 나 같은 경우 하루 종일 고민해 본 적이 있는데 모르겠다는 답만 얻을 수 있었다. 그저 개념적으로 시계 바늘이 움직이는 현상 정도가 일반인들이 생각할 수 있는 시간에 대한 정의이다.

그나마 학창 시절에 배운 과학을 되짚어 보며 에너지의 흐름, 엔트로피 개념을 이용해 시간이라는 개념이 수동적으로 생긴 것이라는 정도를 느낄 수 있을 뿐이다. 시간이 이토록 어려운 이유는 우리가 아는 것이 너무 적기 때문이다.

아인슈타인의 일반, 특수 상대성 원리는 시간에 대한 정의라고 해도 과언이 아닐 정도로 시간의 개념을 명쾌하게 정리해준다. 시간은 공간과 분리된 개념이 아닌 하나이며 그렇기에 지구의 시간은 화성보다 느리다.

관측 가능한 우주의 나이는 138억년인데 실제 관측 반경은 460억 광년이라는 말도 안되는 소리 같은 해프닝도 벌어진다. 빛은 분명히 138억 광년 이동했지만 그 사이 우주가 팽창하며 저절로 이동한 거리가 추가된 셈이다. 머리가 슬슬 복잡해진다. 그런데 이거 잘만 이용하면 순간이동이 가능할지도?

무한대 개념의 우주에 대한 탐사가 끝나면 파트2에서 무한소 즉, 양자의 세계를 탐험하게 된다.

우선 양자 단위가 무엇인지 개념을 이해하고 세상을 이루는 4가지 힘에 대해 알아볼 필요가 있다.

그 속성을 조금 더 자세히 들여다보자. 진동의 꼭대기는 마루, 마루 사이의 거리는 파장, 마루의 개수는 진동수 그렇기에 파장이 짧으면 높은 진동수를 가진다는 것을 의미함을 이해하고 출발해야 한다.

보라색 옷은 보라색 염료를 잘 흡수하는 옷감으로 만들어졌다고 생각하지만 사실 그 반대다. 이 옷감은 보라색 광자를 반사하는 소재다.

물리학만 소재로 다루는 것 같지만 위 보라색 옷이 안구에 어떻게 전달되며 색맹과 비교시 어떤 신호가 전달되는지 등 간접적으로 생물학이 등장하기도 한다. 파트1의 우주를 소개할 때 삼각형 내각합 180도의 정의가 달라질 수 있는 위상수학이 등장하는 것도 마찬가지다.

그렇게 양자의 세계를 탐험하고 나면 도중에 불확정성 원리라는 중요한 파트가 등장한다. 어렵지만 난 그동안 불확정성 원리를 이렇게 쉽게 소개하는 책은 만나본 적이 없다.

무한히 작은 영역에 절대온도 상태에 진공으로 비워도 무언가가 존재하는 하지만 존재하지 않는 모순의 개념도 연극에 빗대어 훌륭히 소개하는 예술에 가까운 책이라는 생각이 든다.

책의 말미에는 부록이 등장한다. 앞서 만화로 물 흐르듯 배웠던 개념들을 주제별로 간단히 정리한다. 사실 부록만 읽어도 어떤 책보다 이해하기 쉽게 개념을 잘 설명하고 있지만 이미 앞서 만화로 일상의 언어로 어려운 주제들을 배웠기에 보다 과학의 언어에 가깝게 새로운 개념을 정립할 수 있을 듯 하다.

정리하자면 제목과도 같이 무한에 가까운 과학 지식을 한 권의 책에 무한히 집어넣은 느낌이다. 학생이 읽는다면 두말할 나위 없이 좋겠지만 세상의 기본 원리를 담고 있는 만큼 누구나 꼭 이 책을 필독할 것을 권한다.

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• 책소개 - 인피니티(INFINITY)