실제 과학자들이 실행해 상까지 받은 '괴짜 실험' 5가지

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[인사이트] 디지털뉴스팀 = 과학 기술은 상상력의 산물이라고 할 만큼 무궁무진한 상상력을 기반으로 발전한다. 

그런데 가끔은 지나친 기발함과 약간의 엉뚱함은 상상을 초월하는 과학 연구로 이어져 세상에 놀라움을 선사한다.

이를 기리기 위해 만들어진 '이그 노벨(Ig Nobel)'상이 있을 정도. 이그 노벨은 노블(noble:고상한)의 반대말인 이그노블(ignoble)을 이용한 말로, '이그 노벨상'은 노벨상을 패러디하여 만들어졌다.

이그노벨 수상자처럼 마치 판타지 소설에나 나올 법한 엉뚱한 연구를 하는 이들이 있다. 이른바 '매드 사이언스(Mad Science)'로 불리는 분야다.

실제 과학자들이 기존 상식에 반하는 연구에 사뭇 진지하게 매달려 기획하고 진행했던 괴짜 실험 5가지를 소개한다.

1. 브래지어를 마스크로?

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마스크가 필수품이 된 요즘 주목할 만한 발명품이 있다. 비상시에 얼굴 보호 마스크로 작동하는 브래지어로, 수상자는 우크라이나 여성 과학자이자 시카코 방재연구소장으로 일하고 있는 엘레나 보드나르 박사다.

그는 과거 체르노빌 사고에서 피해자들 구제에 힘썼다고 한다. 당시 사고가 있었을 때 가장 위험한 것이 공기의 흡입이었다. 

마스크만 있었더라도 지금만큼 고통 받지 않을 수 있었다며 이러한 아이디어를 낸 것으로 전해진다.

'비상용 브라'는 양쪽의 컵에 오염물질을 걸러주는 필터가 들어있다. 유사시 브래지어를 둘로 분리해 마스크로 사용할 수 있다.

'브라 마스크'는 2007년 미국에서 특허를 받았으며 2009년에는 '이그 노벨상'의 공중위생학상을 수상했다.

2. 놀이기구 롤러코스터를 병원 의료기구로?

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천천히 올라가 급속도로 하강하며 극강의 짜릿함을 선사하는 놀이기구가 의료기구의 역할을 할 수 있다면 믿을 수 있겠는가. 

미국 미시간주 비뇨기과 의사 연구진은 "롤러코스터가 신장 결석을 없앴을 수 있다"는 가설을 바탕으로 연구를 진행했다. 

연구진들은 한 환자의 경험담을 듣고 이를 실험으로 검증했다. 연구 결과는 롤러코스터 뒷자리에 앉을 때 신장 결석이 배출되는 확률이 더 높다고 나왔다.

이 연구로 실제로 이그 노벨상 수상을 하기도 했다. 아마 머지않은 미래에 롤러코스터를 꿈과 희망이 가득한 놀이공원에서뿐만 아니라 의료 현장에서 마주할 수 있는 날이 올지도 모르겠다.

3. 걸으면서 커피 마셔도 쏟지 않으려면?

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지난 2017년에는 이그노벨상 한국인 수상자가 나왔다. 컵 모양에 따라 유체의 운동이 달라지는 원리를 밝힌 한지원씨가 선정됐다. 

같은 강도로 움직일 때 음료가 머그잔에서는 튀고 와인 잔에서는 튀지 않는다는 사실에 주목했다. 그리고 이를 확인하기 위해 머그잔과 와인 잔에 커피를 넣고 진동을 발생시켜 넘치는 정도를 확인하는 실험을 진행했다.

그 결과 2㎐의 공명진동수가 발생했을 때는 와인 잔 속의 커피가 머그잔보다 심하게 흔들린 데 반해, 4㎐의 공명진동수가 발생했을 때는 머그잔에서 커피가 더 크게 흔들리는 것을 발견했다.

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그는 또 "컵을 들고 있는 손 모양을 달리하면 같은 속도로 움직여도 커피를 쏟지 않을 수 있다" 며 "손잡이 대신 컵의 머리 부분을 감싸쥐고 걸으면 공명 진동수가 낮아진다"고 말했다.

만약 걸으면서도 음료를 마시고 싶다면 원통형이 아닌 컵의 머리 부분을 감싸 쥐면 되겠다. 수상자 한지원씨는 민족사관고등학교 재학 당시 해당 논문을 발표했다.

4. 사랑하는 이들과 늙지 않고 영원히 살 수 있을까?

기사의 이해를 돕기 위한 자료 사진 / 영화 '브레이킹 던 part 2'

'공상의 산물'이라고 여겨지던 '불로불사(늙지 않고 죽지 않는 상태)'를 연구하는 과학자들이 늘기 시작했다. 유전자공학과 생물공학의 급속한 발전과 더불어 나타난 변화다.

현대의 불로불사 연구에는 몇 가지 접근이 있는데, 나노 크기의 로봇이 인간의 몸 속에 들어가 마치 자동차 정비공처럼 사람의 손상된 세포를 보수하는 '나노 머신' 활용부터 기계로 의식을 이식하는 것이 가능하다고 믿는 연구자가 적지 않다.

도쿄대학 와타나베 마사타카 교수는 "20년 후쯤 사람의 의식을 기계에 업로드하는 것을 목표로 한다"고 발표한 바 있다.

이를 위해 2018년 마인드인어디바이스(MinD in a Device)라는 회사도 설립했다. 2019년 3월에는 투자자들로부터 자금을 조달해 회사 규모도 키웠다.

기사의 이해를 돕기 위한 자료 사진 / 영화 '벤자민 버튼의 시간은 거꾸로 간다'

또 미국 구글의 공동 창업자 세르게이 브린과 래리 페이지는 2013년 "인간의 수명을 늘리고 안 늙는 방법을 찾겠다"며 칼리코(Calico)를 설립했다. 이들은 무려 7억 5000만 달러(약 9265억 원) 이상을 투자한 것으로 알려졌다.

만화 속 이야기라고만 생각했던 불로불사. 생명의 유한성이라는 인류 최대의 약점을 보완하기 위한, 기초기술 연구가 이미 시작됐다고 할 수 있다.

5. 시공간을 넘나들 수 있을까?

기사의 이해를 돕기 위한 자료 사진 / 영화 '인터스텔라'

SF 영화 '스타트렉'에서는 빛보다 빠른 속도로 우주를 이동하는 '워프 항법'이 등장하는가 하면 또 다른 영화 '인터스텔라'에서는 '시간 지연' 현상을 다루고 있다. 이처럼 공상과학의 단골 소재이기도 한 시공간 경계를 허무는 것은 가능한 것일까.

미국의 비영리단체 '타우제로 재단'은 태양계를 벗어난 우주여행의 실현을 목표로 만든 단체를 비롯해 공간뿐 아니라 시간을 초월하는 데 도전하는 이들도 있다. 

오사카공업대학의 신카이 히사아키 교수는 "이론적으로만 보면 시간여행의 가능성이 아예 없는 것은 아니다"고 주장한다. 시간여행에서 기본 개념은 아인슈타인이 1900년대 초에 발표한 상대성이론이다. 

요약하며 미래로 가는 이론 자체는 그리 어렵지 않다. 이동하는 속도가 빠를수록 시간이 느려지고, 빛의 속도에 가까워짐에 따라 시간은 제로에 가까워진다. 즉 초고속으로 이동하는 로켓 안에 있다가 지구로 귀환하면 미래가 된다.

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반면 과거로의 시간여행은 어렵다. '인과율(원인이 먼저 있고 결과가 따른다)'을 대전제로 하는 물리학에서는 "원칙에 반하므로 이론상 가능하지 않다"며 회의적이지만 일각에서는 항성 간 비행기술의 열쇠인 '웜홀'을 활용하는 방법이 제안되기도 한다.

웜홀은 쉽게 말해 '시공간을 이어주는 우주의 지름길'이다. 그러나 가설일 뿐 실제로 관측된 적은 없다. 그럼에도 불구하고 신카이 교수는 "이론적인 가능성을 찾는 연구가 진행되고 있는 것 또한 사실"이라고 덧붙였다.