수원소년보호사건변호사 미켈란젤로를 괴롭혔던 ‘떨어지는 물감’···카이스트, 500년 ‘물리 난제’ 잡았다

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작성자 이민종 작성일26-03-16 18:41 조회103회 댓글0건

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수원소년보호사건변호사 한국과학기술원(KAIST)은 기계공학과 김형수 교수 연구팀이 중력에 의해 아래로 쏟아지는 액체 현상의 근본 원인인 ‘중력 불안정성’을 새로운 방식으로 해석하고 이를 제어하는 방법을 제시했다고 12일 밝혔다.
연구의 핵심은 ‘거꾸로 매달린 액체’를 안정적으로 유지하는 방법이다. 천장에 물감을 바르면 표면에 얇은 액체막이 만들어진다. 하지만 시간이 지나면 중력 때문에 막이 불안정해지면서 물방울 형태로 뭉쳐 결국 아래로 떨어진다.
연구팀은 거꾸로 매달린 액체에 소량의 휘발성 액체를 섞는 방법을 제안했다. 휘발성 성분이 증발하면서 액체 표면의 농도 분포가 달라지고 그 결과 표면장력 차이가 생긴다. 표면장력은 액체 표면이 스스로를 안쪽으로 끌어당기는 힘으로, 물방울이 둥근 형태를 유지하게 만드는 원리다.
연구팀은 이와 같은 표면 흐름이 아래로 떨어지려는 액체를 위쪽으로 끌어올리며 중력에 의한 불안정성을 억제한다는 사실을 실험과 이론을 통해 확인했다. 실험 결과 특정 조건에서는 액체막이 중력에도 끝까지 유지됐다. 또 일부 조건에서는 액적이 떨어지지 않고 액막이 주기적으로 흔들리는 새로운 현상도 관찰됐다.
연구팀은 이 기술이 정밀 코팅이나 인쇄, 적층 공정에서 얇고 균일한 액체막을 구현하는 데 도움이 될 것으로 보고 있다. 기울어진 표면에서도 안정적인 도포가 가능해져 3D 프린팅 공정이나 우주 환경에서의 유체 제어 기술에도 적용될 것으로 기대된다.
김형수 교수는 “그동안 레일리-테일러 불안정성은 중력이 존재하는 한 피할 수 없는 현상으로 여겨져왔다”며 “이번 연구는 액체의 조성과 증발이라는 자연적 과정을 활용해 외부 에너지 없이 중력 불안정성을 제어할 수 있음을 보여줬다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.
이번 연구 성과는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 온라인에 지난 1월29일 게재됐다.
법회에서 만족과 행복을 이야기할 때 자주 인용되는 예화가 있다. 작은 섬마을의 가난한 어부가 보트에서 낮잠을 자고 있는데, 마침 휴가를 온 한 사업가가 묻는다.
“당신은 왜 매일 바다에 나가 열심히 고기를 잡지 않습니까?”
어부가 되묻는다.
“왜 그래야 하지요?”
사업가는 말한다.
“고기를 많이 잡아 돈을 벌고, 어선을 여러 척 사고, 큰 집도 짓고, 요트도 사고, 부자가 되는 겁니다.”
어부가 묻는다.
“그다음에는요?”
“그런 다음에는 편안히 낮잠을 즐기고 저 멋진 바다를 감상하는 겁니다.”
어부가 웃으며 말한다.
“제가 지금 그렇게 하고 있지 않습니까?”
이 이야기는 노벨 문학상 작가 하인리히 뵐의 작품에서 전해진다. 고대 그리스에도 이와 비슷한 이야기가 있다. 에피루스의 왕 피로스가 로마 정복의 뜻을 밝히자 참모 키네아스가 묻는다.
“왕이시여, 로마를 정복하신다면 그다음에는 무엇을 하시겠습니까?”
피로스는 이탈리아 전체를 차지하겠다고 답한다.
“그다음에는요?”
왕은 시칠리아, 리비아, 카르타고까지 정복하겠다고 말한다.
키네아스가 다시 묻는다.
“모든 곳을 정복한 다음에는요?”
“그때가 되면 나는 마침내 편히 쉬며 즐겁게 살 것이네.”
그러자 키네아스가 되묻는다.
“왕이시여, 지금 당장 그렇게 하시는 것을 누가 막고 있습니까?”
이 일화는 시몬 드 보부아르의 철학 에세이 <피로스와 키네아스>에 언급되며, 그 기원은 <플루타르크 영웅전>이다. 두 이야기는 같은 질문을 던진다. 지금 여기에서 마음의 평화와 삶의 기쁨을 훗날로 미루고 있다면, 물질적 풍요와 권력이 어떤 의미가 있는가. 인간의 삶은 현재에서 과거를 소환하고 미래를 설계하는 과정이다. 섬마을 어부와 키네아스는 21세기의 호모 데우스에게 묻는다.
“인공지능(AI) 시대를 사는 당신들은 미래가 아닌 ‘지금 여기’에서 삶이 평온하십니까?” 그러나 누군가는 이렇게 되물을 수 있다.
“마음의 평화는 단지 마음 하나만 잘 다스리면 얻어지나요? 먹고사는 생계가 불확실하고 양극화가 심한 사회에서 과연 안빈낙도의 삶을 살 수 있는지요?”
물질과 마음이 교차하는 이 지점에서 우리는 붓다와 맹자, 그리고 카를 마르크스를 떠올린다.
붓다는 재화의 고른 분배를 역설했다. 맹자 또한 백성의 생업이 안정되지 않으면 마음이 방탕해진다며 항산(恒産)의 중요성을 강조했다. 마르크스 역시 먹고 입고 거주하는 물질적 기본 토대 위에서 도덕과 학문, 예술의 발전이 가능하다 했다. 이처럼 외적 물질과 내적 마음은 분리될 수 없는 관계다.
시대를 막론하고 민중의 고통은 불안정한 항산에서 비롯된 항심(恒心)의 붕괴였다. 인공지능 시대인 오늘, 우리의 불안도 크게 다르지 않다. 로봇이 인간의 노동을 대체하고 인공지능은 감정과 창의성까지 넘본다. 더구나 일자리를 잃고 생계 기반이 흔들린다면 인간다운 삶은 더욱 위태롭게 된다.
AI 3대 강국의 코스피지수가 곧 우리 삶의 질을 가늠하는 지표가 될 수는 없다. 과학 문명이 아무리 발전해도 인간의 실존을 지탱하는 항심의 가치는 여전히 중요하다. 동시에 그 항심을 가능하게 하는 항산의 토대를 사회 전체에 고르게 분배하는 일 또한 외면할 수 없다.
붓다와 맹자, 마르크스가 던진 질문은 인공지능 문명 앞의 우리에게 다시 돌아온다. 모두가 항심을 지킬 수 있도록 최소한의 인간다운 삶이 보장되는 삶의 기반을 어떻게 마련할 것인가. 국가는 가칭 ‘국민행복설계위원회’라도 만들어 항산과 항심의 건강한 생태계를 모색해야 하지 않겠는가.

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