문과 남자의 과학 공부 - 나는 무엇이고 왜 존재하며 어디로 가는가?
유시민 지음 / 돌베개 / 2023년 6월
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지난 두 번의 포스팅에서 책의 전반적인 내용과 함께 뇌과학과 생물학에 대한 내용과 관련된 리뷰를 했었다. 오늘은 화학파트에 대한 리뷰를 써본다.

화학관련된 얘기를 본격적으로 시작하기에 앞서 저자는 학창시절에 물질이 무엇으로 구성되어 있는지에 대한 호기심이 그닥 없었기에 과학과목(특별히 여기선 화학)에 관심이 안 생겼고 결과적으로 자신이 ‘운명적 문과‘일 수 밖에 없었음을 고백하는 부분이 나오는데, 저자의 이 고백은 비단 저자만의 고백이 아닌 독자인 나의 고백이기도 했다. 나도 중고등학교 시절 과학 시간이 되면 과학에 대한 어떤 학문적인 호기심이 발동하기보다는 이런게 실생활에 무슨 도움이 되겠나 하는 회의감이 더 컸었던 것 같다. 그래서 과학 과목에서 호기심이나 흥미를 느끼기보다는 그냥 중간고사 기말고사에서 쪽팔리지 않을 정도의 점수만 맞았으면 좋겠다는 (지금 생각해보면 꽤나 어리석었던) 생각을 하면서 학창시절을 보냈던 것 같다.

그나마 불행 중 다행인 것은 과거에 시험본다고 꾸역꾸역 머리에 욱여넣었던 지식들이 이 책에 나오는 내용들을 이해하는데 미약하게나마 도움이 되었다는 사실이다. 물론 과거에 이해없이 단순 암기만 했던 것들이 많았던지라 읽으면서 찬찬히 생각해봐야 할 것들이 많아서 제대로 이해하는데 시간이 좀 걸리긴 했지만 그래도 저자께서 친절하게 설명해주셔서 이제 겨우겨우 이해할 수 있는 수준정도까지는 된 것 같다. 과학쪽에 무지몽매했다는 표현이 딱 나에게 해당되는 표현이었는데 이제는 이 책을 읽고나서는 조금이나마 기초과학, 교양과학 수준정도로는 올라갈 수 있는 레벨로 접근하기 시작한 듯 하다.


그럼 이제부터 본격적인 내용과 그에 관련된 나만의 생각들을 덧붙여보면서 리뷰를 해보겠다.

화학파트에서 가장 먼저 소개된 원소는 바로 탄소였다. 본문에는 탄소와 결합하여 생성되는 다양한 화학물질이 나와있는데 이 부분에서 특별히 독자인 나는 ‘살충제‘ 라는 단어가 눈에 띄었다. 이유인즉, 작년에 읽었던 책 중에 이 ‘살충제‘와 비슷한 역할을 한다고 볼 수 있는 ‘살균제‘ 에 대한 얘기를 본 적이 있기 때문이다.

정확히 몇 년도인지까지는 잘 기억나지 않지만 예전에 온 나라를 떠들썩하게 만들었던 ‘가습기 살균제‘ 사건 다들 기억하실 거다. 내가 읽었던 책이 바로 이 사건에 대해 분석하고 피해자들을 인터뷰했던《가습기 살균제 리포트》라는 책이었는데, 그 책을 읽다보면 화학물질을 안전하게 사용하지 않고 오용하거나 남용할 경우 돌이킬 수 없는 일들이 발생할 수 있음을 확인할 수 있다.


다시 원래 리뷰하고 있던 책인《문과 남자의 과학공부》로 잠시 돌아와서 본문에 나온 내용 중에 이런 문장이 있다.

‘아는 사람은 안다. 화학이 ‘돈 되는 과학‘이란 걸. 화학의 이미지가 나빠도 사람들은 ‘화학제품‘에 아낌없이 돈을 쓴다.‘(p.166)

화학이 이렇듯 돈이 되는 과학이다보니, 소비자들의 안전을 무시한 채 눈앞의 이익만을 좇은 비도덕적인 기업들과 이러한 기업들로부터 연구비 등의 명목으로 금전적인 지원을 받는 대학교수들 및 연구자들이 서로 짜고쳐서 사용자들에게 유해할 수 물질을 마치 별 문제 없는 것처럼 서류를 조작해 둔갑시키고, 이를 감시감독해야할 관련 분야의 정부부처들은 신종 화학물질에 대한 전문성 부족 밎 규제와 관련된 별도의 규정이 없다는 이유로 기업과 전문가들이 만든 유해성있는 화학제품을 시중에 유통될 수 있도록 허락한 결과물이 바로 위에서 언급했던 ‘가습기 살균제‘ 로 인한 사망 사건으로 나타난 것이다.

이 사건의 주요 피해자들은 어린아이를 키우는 가정들에서 많이 발생했는데 이들 대다수가 가습기의 유해물질을 제거해준다는 생각에 기반하여 우리 아이의 건강에 도움이 될 수 있겠다는 선의로 화학제품에 아낌없이 돈을 썼다가 돌이킬 수 없는 일들을 당했다고 한다.

화학제품과 관련된 이러한 끔찍한 사례를 보면서 우리 일상 생활에 들어와 있는 수많은 화학제품들에 들어있는 화학성분들에 대한 지식을 일정수준 이상으로는 갖추고 있어야 겠다는 생각이 들었다. 물론 신종 화학물질들도 마구 쏟아져 나오는 이 시대에 모든 것을 다 알 수야 없겠지만 최소한의 기본적인 화학관련 지식의 필요성을 뼈저리게 느끼게 해준 사례였다고 생각한다.

좀 더 확장해서 생각해본다면 이것(기초 화학에 대한 지식)은 자신이 문과이든 이과이든 관계없이 모든 국민들이 기본적으로 알고 있어야 할 지식이 아닐까 싶다. 우리가 일일이 다 느끼진 못하지만 문과 남자인 저자가 본문에 언급한 화학제품들의 목록들을 보다보면 화학이 우리 삶에 얼마나 깊숙이 침투해 있는지를 느낄 수 있다. 본문에 나온 몇 가지만 나열해보면 립스틱, 주름방지화장품, 자외선 차단제, 미백크림, 살균제, 소독약, 항생제, 일회용기저귀 등을 비롯해 농축산물 생산에 쓰이는 비료, 농약 등 분야를 막론하고 참으로 다양하다. 저자는 이러한 화학의 영향력을 다음의 문장으로 표현한다.

‘현대인의 삶은 화학에서 시작해 화학으로 끝난다고 해도 과언이 아니다.‘(p.167)

이렇듯 우리 생활에 밀접하게 관련되어 있는 것이 바로 화학인데 단지 문과라는 이유로 화학을 등한시 하는 태도는 결코 바람직한 태도가 아닐 듯하다.

요즘도 이런 말을 쓰는지 모르겠는데 예전에 ‘문과라서 죄송합니다‘ 라는 말을 줄여서 ‘문송합니다‘ 라는 말이 유행했던 적이 있다. 근데 내가 이 책을 읽으면서 드는 생각은 과학과 관련된 얘기가 나올때 단지 자기가 문과라는 이유로 ‘문송합니다‘ 라고 말하고 끝나서는 안되겠다는 것이었다. 물론 깊이있는 수준까지야 힘들겠지만 적어도 우리 일상생활을 영위하는 것과 관련된 과학지식정도는 알고 있어야 하지 않을까 싶다. 과거에 읽었던《가습기 살균제 리포트》와 지금 리뷰를 쓰고 있는《문과 남자의 과학 공부》를 연계하여 생각해보면서 과학 공부를 해야 할 필요성과 그 이유를 보다 명확하게 느끼게 되었다.


이어지는 내용에서 저자는 가장 먼저 화학의 본질에 대한 설명을 한다. 저자에 따르면 화학은 물질의 조성과 구조, 성질, 관계, 변화를 연구하는 과학(p.167)이라고 한다. 앞서 가습기 살균제 사건 같은 화학과 관련된 위험한 일들에 대해 언급하긴 했지만, 적어도 이 정의만 놓고 봤을 때 화학은 우리가 속한 세계에 있는 물질들을 이해하는 데 도움이 되는 기초학문이라는 생각이 들었다.

이에 더해 독자인 나를 포함한 많은 사람들이 가지고 있는 화학에 대한 오해들에 대해서도 잠시나마 생각해볼 수 있었는데, 본문에 이런 문장이 나온다.

‘화학은 천연의 반대말이 아니다. 자연 상태에 존재하든 사람이 만들었든, 물질로 존재하는 모든 것은 화학의 연구 대상이다.‘(p.167)

여기서 독자인 나는 앞에 나온 첫 번째 문장이 좀 의외라고 느껴졌다. 일반적으로 화학이라고 하면 뭔가 혼합되어 있는 물질이라는 이미지가 강하게 박혀있었는데, 이러한 생각이 잘못된 것이라는 것을 깨닫게 되었기 때문이다. 즉, 꼭 혼합물이 아니더라도 자연 상태에 있는 순수한 물질자체도 화학의 연구 대상이라는 것을 이번 독서를 통해 확실하게 알게 되었다.

또한 이어지는 문장 중에 다음과 같은 문장이 있었다.

‘화학은 생명을 해치는 사악한 마법이 아니다. 좋지 않은 물질을 만들어 잘못 사용한 책임은 화학이 아니라 사람한테 있다.‘(p.168)

이 문장을 보면서 독자인 나는 화학 자체보다는 화학을 오남용한 사람들의 잘못이 화학에 대한 오해를 키워왔음을 뼈저리게 느낄 수 있었다.

이러한 화학에 대한 사람들의 오해는 저자가 탄소에 대한 얘기를 하는 부분에서도 확인할 수 있었다. 이 부분에서 저자는 사람들이 전지구적인 기후 위기의 원인이 탄소라고 지적하는 현실에 대해 분노하는 모습을 보인다.

처음에 이 부분을 읽을 때 독자인 나는 요즘 전지구적인 기후위기에 대비하기 위해 탄소 중립을 실천해야 한다고 여기저기서 많이 들은 바가 있는데 도대체 저자께서 왜 저렇게까지 탄소를 감싸시는 건지 잘 이해가 되지 않았다. 하지만 본문에서 저자는 이런 말을 한다.


‘그 많은 탄소는 다 어디에서 왔는가? 어디서 온 게 아니다. 원래 지구에 있었다. 다른 곳에 다른 형태로 있던 탄소가 풀려나 산소, 수소와 결합한 탓에 기후위기가 생겼다. 오로지 인간 탓인 건 아니다. 화산 폭발과 자연발화 산불도 중요한 원인이다. 하지만 호모 사피엔스가 문제를 더 심각하게 만들었다는 것은 분명하다.‘(p.187)

‘인간이 집을 데우고 자동차를 굴리고 비행기를 띄울 때마다 거기 들어있던 탄소가 풀려났다.
...(중략)... 숲을 훼손해 도시와 경작지를 만든 탓에 나무가 광합성으로 흡수 고정하는 탄소량이 줄었다.(p.188)


위에 나온 문장들을 읽으면서 독자인 나는 탄소에 대한 인식을 새롭게 하게 되었다. 탄소 자체의 잘못보다는 원래 지구에 존재하고 있는 탄소를 무분별한 개발 등으로 인해 우리 인간들이 오남용한 결과가 지금 전지구적으로 나타나고 있는 이상 기후로 대변되는 기후 위기의 원인이라는 것을 깨달을 수 있었다. 저자는 탄소에 대한 오해는 마치 살인범이 칼을 비난하는 것과 다름이 없다.(p.188) 는 비유를 들며 사람들의 탄소에 대한 오해가 잘못된 것임을 지적한다.

이는 마치 ‘죄는 미워하되 사람은 미워하지 말라‘ 는 말과 비슷한 맥락이라고 느껴졌다. 탄소사례에 적용해서 위의 문장을 풀어 써보면 ‘탄소 배출로 인해 기후에 악영향을 미치는 새로운 화합물(이산화탄소, 메탄 등)은 미워하되 탄소 자체는 미워하지 말라‘ 라는 문장 정도로 바꿔 써볼 수 있을 듯하다.


이 탄소 사례와 관련해 추가적으로 사고를 확장시켜 생각해보자면 비단 탄소뿐만 아니라 우리가 살아가는 일상생활에서도 본질과 비본질을 잘 구분하는 것이 중요하다는 생각이 든다. 비본질적인 것보다는 가급적 본질적인 것들에 좀 더 집중해서 어떤 대상이나 사람에 대한 섣부른 오해를 하는 일이 발생하지 않도록 우리 한사람 한사람의 의식이 깨어있어야 겠다는 생각도 해볼 수 있었다.


뒤이어 읽다가 눈에 띄었던 개념 중 하나가 있었는데 그것은 바로 환원還元(reduction)라는 것이었다. 이것은 간단히 말해 크고 복잡한 것을 작고 단순한 것으로 쪼개는 것(p.169)을 의미한다. 또한 모든 대상을 이런 방법으로 연구하려는 경향을 ‘환원주의‘ (p.169)라고 하는데, 여기 나오는 화학 뿐만 아니라 과학의 다른 모든 분야에서 이러한 환원주의에 기반하여 연구를 한다고 하니 굉장히 중요한 개념이라고 봐도 무방하다.

다시 화학 얘기로 돌아와서 저자는 이러한 환원주의에 입각하여 대다수의 독자들이 그래도 비교적 이해하기 용이한 사례라고 할 수 있는 소금물이 만들어지는 과정에 대한 설명을 한다. 이 과정에 대해 여기서 일일이 자세한 얘기를 다 하기는 힘들지만, 저자가 소개하는 이 사례를 통해 원소와 원자, 분자, 전자 등 기초화학에 나오는 개념들을 보다 명확히 구분하여 이해할 수 있었다.

또한 모든 원소들을 원자번호와 화학적 성질에 따라 배열한 주기율표를 읽는 방법이라든지 화학에 나오는 각종 결합 방법 등 기초적인 개념들을 독자들이 받아들이기 쉽도록 친절하게 설명해주셔서 과학이 낯설고 어렵게만 느껴지는 나같은 독자들에게 조금이나마 도움이 되었을 듯하다.

특별히 개인적으로 주기율표의 경우 본문의 내용을 통해 각각의 원소, 원자들의 특성이 마치 사람의 성격이나 성향과도 비슷하다는 것을 느낄 수 있었다. 요즘 유행하는 MBTI같은 걸 보면 사람들의 성향에 따라 16가지로 사람의 유형을 분류하는 것과 비슷하게 주기율표에서도 각각의 원소들을 분류하는 기준이 있어서 그 기준에 따라 원소가 위치하는 자리가 달라지는 것이 흥미롭게 느껴졌다.

이과 출신 독자들의 경우 위에서 언급했던 소금물의 결합과정에 대한 저자의 설명이 오히려 복잡하다거나 혹은 식은죽 먹기같이 느껴졌을지도 모르겠으나 적어도 나같이 과학에 상대적으로 무지한 문과 출신 독자들에게는 저자의 설명이 어둔 밤길의 등불처럼 친절하게 느껴지지 않았을까 싶다. 하지만 저자의 이러한 친절한 설명에도 불구하고 독자인 나는 소금물 사례에 나오는 개념과 과정들이 빠르게 이해되기보다는 이해하는데 시간이 좀 걸리는 것들을 보면서 도대체 학창시절에 과학 공부를 잘했던 친구들은 머리가 얼마나 비상한 친구들이었을까 하는 생각도 문득 들었다. 또한 기초 개념들에 대한 설명을 이미 배웠음에도 불구하고 몇일이 지난 뒤 다시 이어 읽으려 할 때 개념들이 헷갈리는 내 자신의 모습을 보며 이런 개념들을 헷갈리지 않고 그 과정들을 잘 따라나갔던 친구들이 참으로 대단하다는 생각도 해보게 되었다. 다른 한편으로는 이러한 이유들로 인해 나도 저자와 같은 ‘운명적 문과‘ 일 수 밖에 없지 않았나 싶기도 했다.


뒤이어 나온 내용 중에서 저자가 탄소의 화학적 성질을 정치학 언어로 표현한 부분이 있었는데 굉장히 인상적이었다. 한 예로 탄소는 ‘유능한 중도‘여서 성공했다.(p.188)라는 문장과 함께 탄소의 성질에 대한 설명이 이어지는데, 이런 식으로 과학을 배우면 문과출신들도 과학을 이해하는 데 큰 도움이 될 것 같다는 생각이 들었다. 어떤 복잡한 수식이나 산식이 아니라 직관적인 의미로 딱 와닿는 게 좋았다. 이런 식의 설명은 아마도 저자가 과거에 정치에 몸담았던 경험이 있었기에 가능하지 않았을까 싶다.


화학 파트의 마지막 부분에서는 앞서 언급했던 환원주의의 위험 요소에 대한 내용이 나온다. 여기서의 핵심은 복잡한 것을 단순한 것으로 쪼개서 설명하다가 원래의 목적이었던 복잡한 것을 설명하지 못할 위험성이 있다(p.199)는 것이었다. 본문에 나왔던 예를 들자면, 우주의 구조와 운동법칙을 설명하기 위해 가장 단순한 수소의 원자 구조를 파악하는 데, 여기서 단지 수소의 원자 구조만 파악하고 보다 복잡한 우주의 구조와 운동법칙을 설명하지 못할 경우 환원주의에 따른 연구의 의미가 퇴색될 수밖에 없다는 것이다.

저자는 이러한 복잡한 것을 설명할 수 있으려면 각 분야의 연구자들이 자신의 분야가 아닌 다른 분야의 연구 성과를 습득하고 해당 분야의 연구자들과 소통할 수 있어야 한다고 말하는데, 이를 ‘통섭‘ 이라 지칭한다. 본문에서는 통섭을 ‘환원주의를 수단으로 삼아 지식을 통합하는 것‘(p.201) 이라는 정의와 함께 ‘분석은 과학적 방법으로 하지만 통섭은 언어로 해야 하기에 과학과 인문학이 모두 필요하다‘(p.201) 고 말하는데 독자인 나는 이것을 단순한 지식의 통합을 넘어 해당 분야 사람들끼리 활발한 교류를 하는 것 까지도 포괄하는 개념으로 이해했다.

또한 이 ‘통섭‘이라는 용어는 개인적으로 예전에 읽었던 최재천 교수의 책에서도 만난 적이 있는데,《문과 남자의 과학공부》에 나온 환원주의의 위험성에 대한 해결책으로 ‘통섭‘이 제시되어 있는 것을 보면서 이전보다 그 중요성을 한층 더 실감할 수 있었다.


이 정도로 화학 파트에 대한 리뷰를 마치고 다음 포스팅에서는 개인적으로 가장 읽어나가기 힘들었던 물리 파트에 대한 리뷰를 해보도록 하겠다.

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