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발견하고 흉내내는 과학, 그리고 처음 세상을 만든 창조주

발견하고 흉내 내는 과학,

그리고 처음 세상을 만든 창조주

우리가 매일 쓰는 스마트폰, 아주 빠른 고속열차, 그리고 병원에서 쓰는 신기한 의료 기기들을 보면 “인간의 과학 기술은 정말 위대하다!”라는 생각이 듭니다. 하지만 이 멋진 과학 기술들의 비밀을 깊이 들여다보면, 아주 흥미로운 사실을 하나 발견할 수 있습니다. 인간의 과학은 아무것도 없는 상태에서 무언가를 뚝딱 ‘창조’해낸 것이 아니라, 이미 자연 속에 숨겨져 있던 정답을 ‘발견’하고 ‘흉내’ 낸 것에 불과하다는 점입니다.

그렇다면 왜 창조주의 능력이 인간의 과학보다 훨씬 앞서 있다고 말할 수 있을까요? 세 가지 이유로 쉽게 설명해 드리겠습니다.

1. 과학은 규칙을 만드는 게 아니라, 이미 있는 규칙을 ‘찾아내는 것’입니다

과학(Science)이라는 단어는 원래 ‘알아내다’라는 말에서 나왔습니다. 즉, 과학자는 세상에 없던 새로운 법칙을 만들어내는 사람이 아니라, 원래부터 있던 자연의 비밀을 가장 먼저 찾아내어 사람들에게 알려주는 사람입니다. 예를 들어, 뉴턴이 만유인력의 법칙(중력)을 발견하기 전에도 사과는 늘 땅으로 떨어지고 있었습니다. 뉴턴이 중력을 새로 ‘창조’한 것이 아니라, 지구가 만들어진 처음부터 작동하고 있던 비밀 규칙을 뒤늦게 ‘발견’한 것뿐입니다. 인간은 단 하나의 아주 작은 모래알도 아무것도 없는 상태에서 스스로 만들어낼 수 없습니다. 오직 이미 세상에 존재하는 것들을 조사하고 연구할 뿐입니다.

2. 베껴 쓰거나 흉내를 내려면, 반드시 ‘원본’이 있어야 합니다

요즘 과학에서 가장 유행하는 분야 중 하나가 바로 자연을 똑같이 흉내 내는 ‘생체모방기술’입니다. 우리가 흔히 쓰는 찍찍이 테이프(벨크로)는 옷에 잘 달라붙는 풀인 우엉가시의 갈고리를 흉내 낸 것이고, 물속에 조용히 가라앉는 고속열차의 앞모습은 물총새의 부리를 그대로 베껴서 만든 것입니다. 여기서 아주 당연한 과학적 차례가 생깁니다. 무언가를 흉내 내고 실생활에 응용하려면, 반드시 그전에 ‘처음 만든 원본’이 있어야 합니다. 아무리 멋진 카메라도 우리 눈의 수정체보다 정교할 수 없는 것처럼, 인간의 과학은 늘 자연이라는 완벽한 원본을 열심히 따라 하는 모방품에 가깝습니다. 멋진 모방품을 볼 때마다 우리는 그것을 처음 디자인한 원작자의 놀라운 천재성에 감탄하게 됩니다.

3. 우주는 아주 정밀하게 짜인 최고의 게임과 같습니다

우리가 컴퓨터 게임을 할 때, 게임 속 세상이 잘 돌아가는 이유는 프로그래머가 중력이나 캐릭터의 체력 같은 규칙들을 아주 정밀하게 만들어 놓았기 때문입니다. 만약 그 규칙들이 조금이라도 어긋나면 게임은 금방 망가지고 맙니다. 우리가 살고 있는 이 우주도 마찬가지입니다. 지구가 태양과 아주 조금만 더 가까웠어도 우리는 모두 뜨거워서 살 수 없었을 것이고, 조금만 멀었어도 꽁꽁 얼어붙었을 것입니다. 과학자들이 자연을 조사할 때마다 깜짝 놀라는 이유는, 우주의 모든 규칙이 마치 천재 프로그래머가 정해놓은 것처럼 처음부터 너무나 완벽하게 맞아떨어지기 때문입니다. 이 정밀한 규칙은 우연히 생겨난 것이 아니라, 최고의 지성을 가진 창조주가 미리 계획하고 시계톱니바퀴처럼 맞물려 놓았다고 보는 것이 훨씬 논리적입니다.

결론: 과학이 발전할수록 창조주의 위대함이 더 빛납니다

결국, 과학이 발전하고 우리가 몰랐던 자연의 비밀을 더 많이 알게 될수록, 인간이 위대해지는 것이 아니라 도리어 이 세상을 처음 만든 창조주의 지혜에 감탄하게 됩니다. 인간의 과학은 거대한 도서관에 들어가 이미 꽂혀 있는 책들을 열심히 읽고 공부하는 ‘지혜로운 학생’과 같습니다.

책을 읽고 공부하는 학생은 그 책을 처음 쓴 작가보다 앞설 수 없습니다. 따라서 과학이 자연의 원리를 발견하고 실생활에 활용하는 모든 모습은, 세상의 처음부터 완벽한 원본을 디자인하고 규칙을 세워두신 창조주의 창조가 과학보다 훨씬 앞서 있다는 것을 보여주는 가장 확실한 증거입니다.

생체모방공학(Biomimicry)의 예

하나님께서 만드신 자연의 생물(사람, 동물, 식물)의 획기적인 장점을 응용, 모방해서 더 좋은 물건을 만드는 과학을 생체모방공학이라고 합니다 .

“처음부터 새로 from scratch” 무에서 유를 창조하는게 아니라 , 창조된 것들을 관찰하고 모방하는 것입니다.

우리 일상에서 대단히 친근하게 사용하는 핸폰의 사진기는 사람 눈의 수정체를 모방한 것입니다.

그 외 생체모방공학의 예:

풀씨

풀씨( burrs )가 동물 털에 잘 붙는 원리를 보고 만들었습니다.

작은 갈고리 모양이 서로 붙었다 떨어지곤 합니다.

→ 찍찍이( 신발, 가방, 옷 등에 많이 사용.

연꽃 효과 (Lotus Effect)

연꽃 잎은 더러워지지 않고 항상 깨끗합니다.

물방울이 굴러가면서 먼지를 쓸어 내리기 때문입니다.

→ 자동 세척 페인트, 오염 방지 유리, 방수 옷감을 만들 때 사용합니다.

상어 피부

상어의 피부는 아주 미끄럽고, 세균이 잘 붙지 않습니다.

작은 홈과 비늘 모양 때문입니다.

→ 수영복(빠르게 헤엄칠 수 있게), 병원 벽이나 배 바닥(연료를 덜 쓰게)에도 적용됩니다.

게코(도마뱀) 발

게코는 천장이나 유리벽에도 붙어서 올라갑니다.

발바닥에 아주 작은 털(나노 구조)이 수백만 개 있어서 붙는 것입니다.

→ 접착력 강한 테이프, 로봇 발, 벽을 오르는 로봇을 만들 때 참고합니다.

고래 지느러미

고래는 지느러미에 있는 돌기(범프) 덕분에 더 효율적으로 헤엄칩니다.

→ 풍력 발전기 날개, 선풍기, 비행기 날개를 더 조용하고 효율적으로 만들기 위해 응용했습니다.

6.나비 날개

나비 날개는 색을 내기 위해 염료를 쓰지 않습니다.

미세한 구조로 빛을 반사해서 아름다운 색을 만듭니다.

→ 친환경 잉크, 화면 디스플레이, 보안 기술에 사용됩니다.

7.모기 주둥이

피부를 부드럽게 찌르는 모기의 주둥이를 보고 모방했습니다.

→ 무통 주사 바늘

8. 흰개미집 (Termite Mound) – 하단 유튜브 참조

흰개미가 만든 집은 자연 환기가 아주 잘 됩니다.

아프리카의 열대 기후에도 에어컨 없이도 시원하고 습도를 맞춰줍니다.

→ 짐바브웨의 Eastgate Center라는 건물은 흰개미집을 모방해서 에너지 사용을 90% 줄였습니다.

거대한 흰개미집

높이가 18-40m에 달하는 흰개미집

생체모방공학의 예(어린이용)

자연 속, 하나님의 신기하고 재미있는 아이디어를 빌려온 과학 이야기, 함께 볼까요?

자연 속 아이디어를 따라 만든 과학, ‘생체모방공학’!

여러분, 아무것도 없는 상태에서 완전히 새로운 것을 발명하는 것은 하나님 만이 하시지요. 인간은 수천 년 동안 하나님이 지으신 인간의 몸과 동물과 식물의 비밀 무기를 관찰해서 발견해내고 모방(흉내)하는 과학 공부를 했어요!

이걸 바로 ‘생체모방공학’이라고 불러요. 우리가 매일 쓰는 스마트폰 카메라 렌즈도 사실은 우리 사람의 눈(수정체)을 본떠 만든 것이랍니다.

그럼 우리 주변에 숨어 있는 재미있는 생체모방의 세계로 떠나볼까요?

1. 도깨비바늘 풀씨 ➔ 찍찍이 테이프 (벨크로)

자연의 비밀: 산이나 풀밭을 걷다 보면 옷에 대롱대롱 매달려 잘 떨어지지 않는 풀씨(도깨비바늘)를 본 적 있죠? 이 풀씨를 현미경으로 아주 자세히 보면, 끝이 갈고리 모양으로 구부러져 있어서 동물의 털이나 옷감에 찰떡처럼 매달리는 거랍니다.
인간의 발명: 과학자들은 이 갈고리 구조를 흉내 내어, 한쪽은 갈고리, 한쪽은 부드러운 실로 된 ‘찍찍이 테이프’를 만들었어요. 운동화, 가방, 옷에 정말 유용하게 쓰이죠!

2. 연꽃잎 ➔ 스스로 청소하는 페인트와 방수 옷

자연의 비밀: 진흙탕 속에서 자라는 연꽃의 잎은 신기하게도 항상 깨끗해요. 연꽃잎 표면에는 눈에 보이지 않는 아주 미세한 돌기들이 있어서, 물방울이 스며들지 못하고 또르르 굴러가 버려요. 이때 잎에 묻은 먼지까지 같이 싹 쓸고 내려간답니다.
인간의 발명: 이 원리를 이용해 비가 오면 먼지가 저절로 씻겨 내려가는 ‘자동 세척 페인트’, 물이 전혀 스며들지 않는 ‘방수 옷’과 오염 방지 유리를 만들었어요.

3. 상어 피부 ➔ 첨단 전신 수영복과 세균 방지 벽

자연의 비밀: 바다의 포식자 상어는 엄청나게 빨라요. 비결은 피부에 있어요. 상어 피부는 매끄러워 보이지만, 사실 미세한 홈이 파여 있는 비늘로 덮여 있어서 물의 저항을 줄여주고 세균이 달라붙지 못하게 막아줍니다.
인간의 발명: 이 피부를 흉내 내어 물속을 엄청난 속도로 가르는 ‘올림픽 수영복’을 만들었고, 병원 벽이나 배 밑바닥에 적용해 세균과 이물질이 붙지 않도록 활용하고 있어요.

4. 게코도마뱀 발바닥 ➔ 벽을 타는 로봇과 강력 테이프

자연의 비밀: 게코도마뱀은 미끄러운 유리벽이나 천장도 떨어지지 않고 거꾸로 다다닥 뛰어다녀요. 발바닥에 눈에 보이지 않는 수백만 개의 초미세 털(나노 구조)이 있어서 벽과 아주 강력하게 붙기 때문이에요.
인간의 발명: 끈적거리는 접착제 없이도 뗐다 붙였다 할 수 있는 ‘초강력 친환경 테이프’와 스파이더맨처럼 ‘벽을 기어오르는 로봇’을 개발했어요.

5. 흰개미집 ➔ 에어컨이 필요 없는 친환경 건물(하단 유튭 참조)

자연의 비밀: 아프리카의 낮 온도는 무려 섭씨 40도가 넘어가요. 하지만 흙으로 지은 흰개미집 안은 신기하게도 항상 온도가 섭씨 30도 안팎으로 유지돼요. 더운 공기는 위로 빠져나가고 시원한 공기는 아래로 들어오는 완벽한 환기 시스템을 흰개미들이 스스로 설계했기 때문이죠.
인간의 발명: 아프리카 짐바브웨의 ‘이스트 게이트 센터’라는 큰 건물은 이 흰개미집 구조를 똑같이 따라 지었어요. 덕분에 에어컨 없이도 시원해서 다른 건물보다 에너지를 90%나 아끼고 있답니다.

혹등고래 지느러미 ➔ 조용하고 강력한 날개

자연의 비밀: 거대한 몸집의 혹등고래는 물속에서 아주 부드럽고 날렵하게 움직여요. 비밀은 지느러미 앞쪽에 볼록볼록 튀어나온 ‘돌기’들이에요. 이 돌기들이 물의 흐름을 쪼개주어 소용돌이가 생기는 것을 막아주거든요.
인간의 발명: 이 돌기 모양을 본떠 더 적은 바람으로도 팽팽 잘 도는 ‘풍력 발전기 날개’와 소음이 적고 시원한 ‘선풍기 날개’, ‘비행기 날개’를 만들었어요.

7. 나비 날개 ➔ 색칠하지 않는 친환경 화면 (디스플레이)

자연의 비밀: 몰포나비 같은 아름다운 나비들의 날개에는 사실 ‘색소(물감)’가 없어요. 대신 날개 표면의 미세한 구조가 빛을 받으면 특정 색만 반사하도록 만들어져 있어서 우리 눈에 화려하고 아름다운 색으로 보이는 것이랍니다.
인간의 발명: 화학 물감을 쓰지 않고도 빛만으로 예쁜 색을 내는 ‘친환경 잉크’나 전기를 아주 적게 쓰는 ‘차세대 디스플레이 화면’, 위조를 막는 보안 기술에 사용하고 있어요.

8. 모기 주둥이 ➔ 안 아픈 주사 바늘

자연의 비밀: 모기한테 피를 뜯길 때, 우리는 모기가 피를 다 빨 때까지 잘 모르는 경우가 많죠? 모기의 주둥이는 끝이 아주 가늘고 미세한 톱날 모양으로 되어 있어서 피부에 들어갈 때 신경을 거의 건드리지 않기 때문이에요.
인간의 발명: 주사 맞는 걸 무서워하는 어린이들을 위해, 모기 주둥이 구조를 본뜬 ‘아프지 않은 무통 주사 바늘’이 만들어졌답니다!