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[박용기의 사진공감]크리스마스의 과학

글 사진: 박용기 한국표준과학연구원 초빙연구원
개잎갈나무_12월에 들어서면 벌써 여기저기 크리스마스 트리가 보이기 시작하고 간간이 들리는 캐롤과 함께 서서히 크리스마스 분위기가 감돌기 시작한다. 눈이라도 내리는 날이면 흰 눈을 가득 안고 서 있는 개잎갈나무는 천연의 크리스마스 트리가 된다. PENTAX K-1, Tamron SP AF 70-200mm F2.8 Di LD [IF] Macro, f/5.6, 1/125 s, ISO100개잎갈나무_12월에 들어서면 벌써 여기저기 크리스마스 트리가 보이기 시작하고 간간이 들리는 캐롤과 함께 서서히 크리스마스 분위기가 감돌기 시작한다. 눈이라도 내리는 날이면 흰 눈을 가득 안고 서 있는 개잎갈나무는 천연의 크리스마스 트리가 된다. PENTAX K-1, Tamron SP AF 70-200mm F2.8 Di LD [IF] Macro, f/5.6, 1/125 s, ISO100

12월에 들어서면 벌써 여기저기 크리스마스 트리가 보이기 시작하고 간간이 들리는 캐롤과 함께 서서히 크리스마스 분위기가 감돌기 시작한다. 눈이라도 내리는 날이면 흰 눈을 가득 안고 서 있는 개잎갈나무는 천연의 크리스마스 트리가 되고 붉은 열매를 달고 있는 사철나무 열매나 노박덩굴 등은 아름다운 크리스마스 등이 된다.

노박덩굴_붉은 열매를 달고 있는 사철나무 열매나 노박덩굴 등은 아름다운 크리스마스 등이 된다. PENTAX K-1, smc PENTAX-D FA MACRO 100mm F2.8 WR, f/3.5, 1/200 s, ISO100노박덩굴_붉은 열매를 달고 있는 사철나무 열매나 노박덩굴 등은 아름다운 크리스마스 등이 된다. PENTAX K-1, smc PENTAX-D FA MACRO 100mm F2.8 WR, f/3.5, 1/200 s, ISO100

어릴 적에 보았던 미국 크리스마스 카드에는 각진 초록 잎과 붉은 열매를 가지고 있는 호랑가시나무가 그려져 있었는데 그 당시 직접 보지는 못했어도 크리스마스를 상징하는 또 다른 마음 속의 나무였다. 

호랑가시나무_어릴 적에 보았던 미국 크리스마스 카드에는 각진 초록 잎과 붉은 열매를 가지고 있는 호랑가시나무가 그려져 있었는데 그 당시 직접 보지는 못했어도 크리스마스를 상징하는 또 다른 마음 속의 나무였다. PENTAX K-3, smc PENTAX-D FA 100mm F2.8 MACRO, f/3.5, 1/800 s, ISO100호랑가시나무_어릴 적에 보았던 미국 크리스마스 카드에는 각진 초록 잎과 붉은 열매를 가지고 있는 호랑가시나무가 그려져 있었는데 그 당시 직접 보지는 못했어도 크리스마스를 상징하는 또 다른 마음 속의 나무였다. PENTAX K-3, smc PENTAX-D FA 100mm F2.8 MACRO, f/3.5, 1/800 s, ISO100

12월에 접어들면서 우리 집에도 작은 크리스마스 트리를 꺼내 장식을 해 놓았다. 그런데 이제 곧 만 6살이 되는 외손녀가 불쑥 "이번 크리스마스 때 산타 할아버지 선물은 누가 살 거예요?"하고 단도직입적으로 묻는게 아닌가?

우리 집의 크리스마스 트리_12월에 접어들면서 우리 집에도 작은 크리스마스 트리를 꺼내 장식을 해 놓았다. 그런데 이제 곧 만 6살이 되는 외손녀가 불쑥 "이번 크리스마스 때 산타 할아버지 선물은 누가 살 거예요?"하고 단도직입적으로 묻는게 아닌가? SONY ILCE-6000, FE 90mm F2.8 Macro G OSS, f/3.5, 1/125 s, ISO3200우리 집의 크리스마스 트리_12월에 접어들면서 우리 집에도 작은 크리스마스 트리를 꺼내 장식을 해 놓았다. 그런데 이제 곧 만 6살이 되는 외손녀가 불쑥 "이번 크리스마스 때 산타 할아버지 선물은 누가 살 거예요?"하고 단도직입적으로 묻는게 아닌가? SONY ILCE-6000, FE 90mm F2.8 Macro G OSS, f/3.5, 1/125 s, ISO3200

얼마 전부터 이 아이가 산타 클로스의 존재에 대해 의심하고 있다는 눈치는 채고 있었지만 이제는 의심의 단계를 넘어 확신하는 것 같았다. 나는 "왜 산타가 없다고 생각해?" 하고 물었다. 그랬더니 "이 많은 아이들에게 어떻게 산타 혼자서 선물을 다 나누어 줘요? 엄마, 아빠나 할머니 할아버지가 선물을 사서 (유치원에 오는) 산타에게 주는 거 다 알아요."

물론 크리스마스의 본질이 산타 클로스의 선물은 아니지만 벌써 어린 시절에 가질 수 있는 크리스마스의 낭만과 꿈을 잃어 버린 것 같아 조금은 안타깝다는 생각이 들었다. 한편 요즘 아이들은 동화를 믿기에는 너무 똑똑하고 정보가 넘쳐나는 세상에 살고 있음을 실감하게 되었다.

그럼에도 불구하고 이맘 때가 되면 구유에 누운 아기 예수와 캐롤 그리고 순록이 끄는 선물 가득한 썰매와 산타 클로스가 떠오른다. 그리고 조금은 엉뚱한 산타 클로스의 썰매에 대한 과학을 들추어 보게 되었다.

첫눈_하얗게 눈이 쌓이면 평범하고 일상적인 풍경도 이제까지는 볼 수 없었던 아름다운 세상으로 변한다. 바로 겨울의 매력일 것이다. 하지만 눈이 녹으면 신기루처럼 아름다움은 사라지곤 한다. PENTAX K-1, Tamron SP AF 70-200mm F2.8 Di LD [IF] Macro, f/7.1, 1/60 s, ISO400첫눈_하얗게 눈이 쌓이면 평범하고 일상적인 풍경도 이제까지는 볼 수 없었던 아름다운 세상으로 변한다. 바로 겨울의 매력일 것이다. 하지만 눈이 녹으면 신기루처럼 아름다움은 사라지곤 한다. PENTAX K-1, Tamron SP AF 70-200mm F2.8 Di LD [IF] Macro, f/7.1, 1/60 s, ISO400

<텔레그라프>라는 잡지의 부편집장이었던 톰 치버스(Tom Chivers)는 몇 년 전 '크리스마스의 과학'이라는 칼럼을 기고한 적이 있다. 이 칼럼에서 그는 전세계의 어린이들에게 크리스마스 이브에 선물을 전부 전하기 위해서는 산타 클로스의 썰매가 얼마나 빨리 달려야 하는 지를 계산한 적이 있다.

그의 계산에 따르면, 크리스마스 이브에 선물을 기다리는 전세계의 어린이는 대략 7억명 정도이며, 한집에 아이들이 3명씩 있고, 이들이 지구상에 고르게 분포한다고 가정할 때, 이들에게 선물을 전하기 위해 산타 클로스는 3억4251만 km를 이동해야만 한다.

만일 크리스마스 이브에 산타가 동에서 서로 이동한다면 총 32시간을 활용할 수 있기 때문에 썰매의 속력은 시속 1070만3437.5 km/h가 된다. 이는 음속의 약 8700배이며 대형 여객기보다 1만배는 더 빠른 썰매가 된다. 아마 바로 이 점이 외손녀로 하여금 산타 클로스의 존재를 믿을 수 없게 만든 포인트가 될 것이다.

산타 클로스 썰매와 관련된 또 하나의 재미있는 이야기가 있다. 썰매를 끄는 순록들이 수컷일까 암컷일까? 크리스마스 카드 등 산타 클로스 썰매가 등장하는 그림을 잘 보면 썰매를 끄는 순록들은 모두 멋진 뿔을 가지고 있다.

그렇다면 모두 수컷? 아니다. 사슴과 달리 순록은 암컷도 뿔이 있다. 그런데 수컷들은 겨울철이 되면 모두 뿔 갈이를 하느라 뿔이 빠지고 없다고 한다. 그러니 크리스마스철에 멋진 뿔을 달고 산타 클로스의 썰매를 끌 수 있는 것은 모두 암컷 뿐이라고 한다.

오 헨리의 '크리스마스 선물'이라는 단편 소설이 있다. 원제목은 'The Gift of the Magi', 즉 '동방박사의 선물'이며 1905년 12월 10일 뉴욕의 한 신문에 게재되었다. 잘 아는 바와 같이 가난한 젊은 부부가 자신이 가지고 있던 소중한 것들을 팔아 상대방의 크리스마스 선물을 마련한 이야기이다.

남편은 아내의 길고 아름다운 머리카락 단장을 위한 빗을 사기 위해 자신의 회중시계를 팔았고, 아내는 줄이 없는 남편의 회중시계 줄을 사기 위해 자신의 긴 머리카락을 잘랐다는 이야기다. 애절하지만 가슴 따뜻한 이야기로 많은 사람들의 사랑을 받아 온 소설이다.

사람들은 왜 이렇게 자신의 것을 포기하면서까지 선물이라는 것을 할까? 동물들 중에도 짝짓기를 하기 전 수컷들이 암컷의 마음을 사기 위해 춤을 추거나 먹이를 가져다 주는 등 선물공세를 펼치기는 하지만, 사람들은 가까운 사람들에게 뿐만 아니라 아무런 대가 없이 모르는 사람들에게도 선물을 하곤 한다. 불우한 이웃들을 위한 봉사나 자선냄비 등에 돈을 넣는 일 등이 대표적인 예일 것이다.

뇌과학을 연구하는 사람들은 이러한 선물의 심리학 혹은 뇌과학을 연구하였다. 실험에 참가한 사람들에게 돈을 주면서 자신이 가져도 좋고 다른 사람을 위해 자선금으로 내놓아도 좋다고 했다. 그리고 각기 두 그룹의 뇌 영상을 촬영해보았다.

돈을 자신이 가지기로 한 사람들의 뇌에서는 뇌의 보상 경로가 활성화 되었으며, 의사결정 부위, 그리고 쾌감 및 보상 중추가 활성화 되었다. 한편 자선금으로 내놓은 사람들의 뇌에서는 뇌의 보상 경로가 더 활성화 되었으며, 당장의 이득에 반해 관대하게 행동하도록 하는 결정에 관여하는 것으로 추측되는 전전두엽 피질이 활성화되어 복잡한 판단과 의사결정이 이루어 지고 있음을 보여주었다.

또 돈을 자신이 가지기로 한 사람들 뇌에서는 활성화 되지 않던 사회적 애착과 연관된 부위가 활성화되었다. 선물을 주고 받는 행위는 인간 결속의 기반이 되는 것으로 밝혀졌다. 그러므로 선물의 기부가 사회적 연대를 만들고 유지하며 강화함으로써 선물한 자신도 그러한 사회의 보호 울타리 속에서 보호 받게 된다는 보상 심리를 가질 수 있게 되어 선물을 주면서 자신의 기분도 좋아지게 되는 것이다.

그 밖에도 타인을 위해 돈을 사용한 사람들의 행복도가 더 높으며, 진정한 동기의 자원봉사자는 봉사하지 않는 사람에 비해 오래 사는 것으로 알려졌다.

하얗게 눈이 쌓이면 평범하고 일상적인 풍경도 이제까지는 볼 수 없었던 아름다운 세상으로 변한다. 바로 겨울의 매력일 것이다. 하지만 눈이 녹으면 신기루처럼 아름다움은 사라지곤 한다.

사람들은 '보게 되면 믿게 된다(seeing is believing)'라는 말을 많이 한다. 하지만 세상에서 우리가 보는 것이라고 모두 진실은 아닐 때도 많다. 착각과 선입견 등으로 우리는 왜곡되게 세상을 볼 때도 많다. 그리고 세상에는 보이지 않지만 존재하는 것들도 있다.

마음으로만 보이는 것, 그리고 거꾸로 믿음으로써 보이는 것들도 있다. 외손녀가 이제 산타를 믿지 않게 되었지만 산타가 전해주는 선물 속에 담겨진 사랑의 마음은 오랫동안 믿을 수 있기를 바란다.

또한 우리 모두 이 겨울에 마음으로 볼 수 있는 산타 클로스를 만나고, 따뜻한 마음이 담긴 진정한 선물을 나누는 크리스마스를 맞기 원한다. 그리고 보이지 않는 것들도 마음의 눈으로 볼 수 있는 멋진 겨울이 되기를 바란다.

눈 강아지들_세상에서 우리가 보는 것이라고 모두 진실은 아닐 때도 많다. 착각과 선입견 등으로 우리는 왜곡되게 세상을 볼 때도 많다. 그리고 세상에는 보이지 않지만 존재하는 것들도 있다. 마음으로만 보이는 것, 그리고 거꾸로 믿음으로써 보이는 것들도 있다. 이 겨울은 보이지 않는 것들도 마음의 눈으로  볼 수 있는 멋진 겨울이 되기를 바란다. PENTAX K-1, Tamron SP AF 70-200mm F2.8 Di LD [IF] Macro, f/3.5, 1/800 s, ISO100눈 강아지들_세상에서 우리가 보는 것이라고 모두 진실은 아닐 때도 많다. 착각과 선입견 등으로 우리는 왜곡되게 세상을 볼 때도 많다. 그리고 세상에는 보이지 않지만 존재하는 것들도 있다. 마음으로만 보이는 것, 그리고 거꾸로 믿음으로써 보이는 것들도 있다. 이 겨울은 보이지 않는 것들도 마음의 눈으로 볼 수 있는 멋진 겨울이 되기를 바란다. PENTAX K-1, Tamron SP AF 70-200mm F2.8 Di LD [IF] Macro, f/3.5, 1/800 s, ISO100

"올바로 볼 수 있는 것은 오직 마음뿐이다. 극히 소중한 것은 눈으로 보이지 않는다"
-생텍쥐페리-
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