자연은 위대한 스승이다

38억 년 자연의 지혜가 인류의 미래를 바꾼다!

경제성장과 환경보존을 동시에 주도해나갈 혁신적 미래 산업의 핵심, 기존 과학의 한계를 극복하고 상생과 공존의 미래를 열어나갈 생명의 기술! 인류에게 지속가능한 발전을 보장하는 21세기의 과학혁명, 자연중심 기술에 주목하라!

생명공학에서 나노기술, 로봇공학, 집단지능까지, 자연에서 영감을 얻고 자연의 메커니즘을 모방한 자연중심 기술의 모든 것! 기존 과학의 틀에 갇힌 녹색경제의 한계를 뛰어넘어 청색 경제가 열어갈 그 무한한 가능성의 미래가 한눈에 펼쳐진다!



인류에게 지속가능한 발전을 보장하는 21세기의 과학혁명,

자연중심 기술에 주목하라!



경제 성장과 환경 보존은 공존할 수 있는 목표일까? 생태적 풍요와 경제적 번영은 과연 조화를 이룰 수 있는 것일까? 산업화가 시작된 이래 인류의 경제적 발전은 꾸준히 계속되어 왔다. 하지만 그 대가는 언제나 자연이었다. 그리고 이와 같이 자연을 희생시키는 경제적 발전이 계속된다면 자연은 물론이고 우리 인류의 미래까지도 위협할 수 있음을 느끼기 시작하면서 인류는 자연과 공존하는 새로운 방법을 모색해왔다. 이런 흐름에 가장 민감하게 대처해온 과학계에서도 최근 생태적 풍요와 경제적 번영을 함께 이룰 수 있는 과학기술로, 자연을 모방하고 자연의 메커니즘을 본뜬 생물영감(bioinspiration)와 생물모방(biomimicry)이 새롭게 조명을 받고 있다. 이 책에서는 이와 같이 자연에게서 인류가 직면한 문제의 해답을 찾고 자연의 새로운 가치를 발견하는 생물영감와 생물모방과 같은 기술을 인간중심 기술에 상반되는 개념으로 '자연중심 기술'이라 이름 붙이고, 기존 과학의 틀을 벗어나 인류에게 지속 가능한 발전을 보장해줄 '자연중심 기술'에 주목해야 한다고 말한다.



자연은 인류가 찾는 해답을 이미 다 알고 있다!

우리 주변의 생물은 대부분 수천만 또는 수억 년 동안 진화를 거듭하는 과정에서 생존을 위협하는 갖가지 도전에 슬기롭게 대처했기 때문에 살아남은 존재들이다. 이러한 생물의 구조와 기능을 본뜬다면 경제적 효율성이 뛰어남과 동시에 환경친화적인 물질을 창조할 수 있다는 것이 바로 자연중심 기술의 근본 원리다.

대표적인 예로 흰개미 집의 신비로운 환기시스템은 냉난방 없이 건물 안의 공기를 끊임없이 신선하게 유지하기 위한 핵심 원리를 제공했다. 공기 중의 수분을 포집해 생존에 필요한 물을 공급받는 나미브사막풍뎅이 날개 표면의 원리는 인류가 당면한 물 부족 문제의 해법을 보여주었다. 얼룩말의 줄무늬는 기계적 통풍장치 없이 표면온도를 낮추는 원리의 힌트를 주었고, 연잎 표면의 과학은 자체적 정화 기능을 갖춘 신소재 개발의 핵심 아이디어가 되었다. 또한 가느다란 거미줄이 강철보다 튼튼한 방탄물의 소재가 되는가 하면, 바닷물의 저항을 최소화할 수 있는 상어 피부 구조를 활용한 전신 수영복은 수영 선수들에게 0.01초의 기적을 이루어주기도 한다. 이와 같이 자연은 인류에게 지속 가능한 경제 발전에 기여할 수는 무한한 아이디어와 해법을 얻을 수 있다.

자연의 지혜를 배우고 자연을 모방하려는 인류의 노력이 현대에 시작된 것은 아니다. 전화기는 사람의 귀를 모방했으며, 20세기 최고의 건축물로 손꼽히는 수정궁은 수련의 잎에서 영감을 얻어 설계되었고, 벨크로는 도꼬마리 씨앗에 달린 갈고리 모양의 가시를 흉내 낸 것이다. 이처럼 이 책은 생명공학에서 나노기술, 로봇공학, 집단지능까지, 자연에서 영감을 얻고 자연의 메커니즘을 모방한 자연중심 기술의 역사와 현주소는 물론 인류가 직면한 수많은 위기를 해결할 경이롭고 신비한 자연의 비밀을 한눈에 펼쳐 보여주고 있다.



인간중심 기술에서 자연중심 기술로

녹색경제를 넘어 청색경제로



지금까지의 인류의 경제 성장을 이끌어온 것은 모두 인간을 위해 자연을 희생시켜 자원으로 이용하는 인간중심의 기술이었다. 이로 인한 생태계의 파괴 문제가 심각해지자 덜 쓰고 덜 생산하면서 쓰레기를 줄이는 것과 동시에 기업에게 환경 파괴에 대한 비용을 지불하게 하는 녹색경제가 새로운 흐름으로 자리 잡기도 했다. 그러나 녹색경제는 환경보호를 위해 소비자와 기업에게 큰 부담을 안겨주는 문제를 지니고 있다. 이런 이유로 녹색경제를 인구에 회자되는 것만큼 큰 실효성을 거두지 못하고 있을 뿐만 아니라 궁극적으로 경제 성장과 상충되는 결과를 피할 수 없다.

이렇듯 한계가 분명한 녹색경제의 틀을 뛰어넘어 환경과 경제 성장이라는 상반되게 보이는 두 목표를 이룰 수 있는 해법이 바로 '자연중심 기술'에 있다. 그리고 자연중심 기술을 원동력으로 녹색경제의 한계를 극복하고 상생과 공존의 미래를 열어나갈 새로운 경제의 패러다임, 환경문제와 경제 성장이 조화되는 새로운 미래의 가능성을 보여주는 청색경제가 세계적인 흐름으로 자리잡고 있다. 그 근간이 되는 자연중심 기술의 모든 것을 보여주고 있는 이 책은 우리사회의 나아가야 할 방향을 제시하며 최첨단 과학기술을 누리며 살고 있는 우리에게 미래사회에 대한 새로운 화두를 던지고 있다.

1부 | 자연의 지혜를 배운다



1장 | 자연을 본뜬 위대한 발명

생물모방의 상징 벨크로

장수말벌이 가르쳐준 제지 기술

기계오리가 포도주를 마신다

이카로스의 꿈이 이루어지다

박쥐와 초음파

좀조개와 템스터널

귀를 본떠 전화기를 만들다

수련과 수정궁



2장 | 자연중심적인 기술

생물영감과 생물모방

자연중심 기술과 청색경제

자연중심적 세계관과 생태시대



2부 | 자연중심 기술이 미래를 바꾼다



1장 | 자연을 본떠 만든 물질

도마뱀붙이와 나노 접착제

홍합과 습식접착제

담쟁이덩굴과 접착물질

연잎 효과와 자기정화 물질

풍뎅이는 사막에서 물을 만든다

물총새, 펠리컨, 거북복을 모방한 탈것

상어, 돛새치 그리고 전신수영복

벼룩과 잠자리의 고무단백질

거미줄로 총알을 막아낸다

전복 껍데기와 장갑차

모르포나비, 오팔 그리고 구조색

거미불가사리와 해면의 광통신 기술

솔방울을 본뜬 운동복

혹등고래와 풍력발전

인공 나뭇잎과 인공 광합성

모기와 무통주사

흡혈동물도 쓸모 있다



2장 | 생물을 모방하는 로봇

사람을 닮은 로봇

동물을 모방한 로봇

식물을 모방한 로봇

박테리아 로봇

세포의 분자 모터를 본뜬다



3장 | 인체 부품을 보완한다

인공 장기와 신경보철

인공 눈과 인공 귀

코끼리와 보청기

고래 심장과 페이스메이커

생각으로 비행기를 조종한다

네오기관



4장 | 인공생명

컴퓨터로 생명을 만든다

자연선택을 본뜬 소프트웨어



5장 | 집단지능

대중의 지혜

영리한 군중

네티즌의 집단지능

떼지능

떼지능 소프트웨어와 떼로봇공학



6장 | 자연에서 배우는 건축

동물을 본뜬 건물

거미집을 모방한 대형 건조물

북극곰, 펭귄 그리고 냉난방 시설

얼룩말과 에너지 절약 건물

흰개미 집단은 위대하다

대나무집의 쓰임새

사막을 수풀로 바꾼다

생태계를 본뜬 생물모방 도시

이인식 저자 이인식은 서울대학교 전자공학과를 졸업하였다. 현재 지식융합연구소 소장이며, 과학문화연구소장, 국가과학기술자문회의 위원, KAIST 겸직교수를 역임했다. 대한민국 과학 칼럼니스트 1호로서 《조선일보》《동아일보》《한겨레》《부산일보》 등 신문에 470편 이상의 고정 칼럼을, 《월간조선》《과학동아》《주간동아》 《한겨레 21》등 잡지에 160편 이상의 기명 칼럼을 연재하며 인문학과 과학기술이 융합한 지식의 다양한 모습을 소개하고 있다. 2011년 일본 산업기술종합연구소의 월간지 《PEN》에 나노기술 칼럼을 연재하여 국제적인 과학 칼럼니스트로 인정받기도 했다. 고등학교 국어 교과서에 과학 칼럼이 수록되었다. 제1회 한국공학한림원 해동상, 제47회 한국출판문화상, 2006년 《과학동아》 창간 20주년 최다 기고자 감사패, 2008년 서울대 자랑스런 전자동문상을 수상했다.