세상 속의 과학, 과학 속의 세상(KAIST 시리즈 10)

문화와 일상을 바라보는 과학도의 날카로운 시선
요리나 유튜브 같은 가벼운 주제부터 사회나 문화 같은 심오한 주제까지
코로나 19와 함께하는 우리의 일상 같지 않은 일상이 벌써 2년 가까이 이어지고 있다. 상당 부분 적응을 했다고 해도 여전히 우리가 해결해야 할 문제는 여전히 많다. 사람과 사람 사이의 만남이 적어지면서 생계에 어려움을 겪는 사람도 늘었을 뿐 아니라 사람들의 전반적인 문화생활도 예전보다 어려워졌다. 이런 와중에 출간된 이 책은 '과학도가 바라본 문화와 일상'을 주제로 카이스트 학생들이 작성한 34편의 글이 실려 있다. 이렇다 할 문화와 일상을 영위하지 못하는 지금이기 때문에 과학도가 보는 조금 특이한 시선의 일상 이야기는 많은 독자에게 작은 위로가 될 수도 있을 것이다.
이 책에는 아주 일상적인 주제, 이를테면 요리나 유튜브부터 사회 및 문화 등 심오하고 흥미로운 주제까지 다양한 글이 실려 있다. 카이스트 학생들이 과학도로서 느끼는 세상 속의 과학이 이 책에 담겨 있는 것이다. 크게 5개 테마로 구성된 이 책에서 가장 먼저 카이스트 학생들이 다루는 테마는 '인간'이다. 과학을 통해 인간과 인간을 관찰하는 장이라 할 수 있다. 두 번째 테마는 '음식'으로 우리가 매일 접하는 음식 속에 숨어 있는 과학적 원리를 담았다. 세 번째 테마는 '일상'으로 우리의 일상과 문화 속에 우리도 모르게 함께하고 있었던 과학을 소개한다. 네 번째 테마는 정보과학으로 우리 삶에 녹아든 정보과학의 원리에 대해 알아본다. 마지막 테마는 '사회'로 이런저런 사회적 이슈를 과학도의 시선으로 풀어낸다.

어떡하면 지긋지긋한 모기를 멸종시킬 수 있을까?
유전자 가위와 유전자 드라이브가 바로 그 열쇠

이미 세상에는 모기를 멸종시킬 수 있는 기술이 상당한 수준까지 개발되어 있다고 한다. 유전자 드라이브 기술이 바로 그것이다. 모기로 인한 말라리아 감염이 심각한 아프리카 일부 지역에서는 이 기술을 실제로 도임할 것인지에 대한 본격적인 논의도 이루어지고 있다. 물론 하나의 종을 사라지게 할 수 있는 강력한 기술인 만큼 이를 둘러싼 논쟁도 치열하다. 인류를 위해 유전자 드라이브를 적극적으로 사용해야 한다고 주장하는 사람들이 있는 반면, 결코 사용해서는 안 된다고 반대하는 사람도 적지 않다. 이렇게 논란의 중심에 선 유전자 드라이브는 간단히 말하자면 개체군 내에서 한 유전자를 빠르게 퍼트리기 위한 기술이다. 그리고 이 유전자 드라이브 기술을 응용하면 모기를 멸종시킬 수도 있다고 한다. 유전자 드라이브를 통해 퍼져나가는 이상한 유전자가 암컷의 생식 능력을 없애는 것이라면 자손을 만들 수 없는 암컷 모기들이 점점 많이 생기고 결국은 새로운 모기가 태어날 수 없을 것이라는 것이다.
WHO의 2020년 자료에 따르면 2019년 말라리아에 감염된 사람은 2억 명 이상이고 사망한 사람도 40만 9천 명에 달한다고 한다. 대부분의 환자가 아프리카에서 나오는 만큼 아프리카에서 모기는 심각한 사회 문제인 셈이다. 당연히 모기를 멸종시키자는 주장이 나올 수밖에 없다. 그러나 인위적으로 한 종을 멸종시키는 일이 과연 바람직할까? 생태계에 예기치 못한 문제가 생기지는 않을까? 문제가 없다 하더라도 인간이 자연을 마음대로 통제하는 것이 옳을까? 실제로 유전자 드라이브는 뜨거운 논쟁의 중심에 서 있으며 이 논쟁이 어디로 향할 것인지는 계속 살펴봐야 할 것이다.

유튜브 운영자는 어떻게 그렇게 내 취향을 잘 알까?
한국인이 가장 사랑하는 앱 1위 유튜브의 비밀
유튜브는 한국인이 가장 많이 그리고 오래 사용하는 앱 1위로 2020년 10월 기준 1인당 월평균 사용 시간은 29.5시간에 달한다. 대체 유튜브는 어떻게 사용자들의 마음을 사로잡을 수 있었을까? 정답은 바로 추천 알고리즘이다. 원하는 영상을 시청한 후 하단에 뜨는 추천 영상을 자신도 모르게 누른 경험은 누구나 있을 것이다. 이러한 추천 영상은 추천 알고리즘에 의해 추천된 것으로 추천 알고리즘이 추천하는 방식은 크게 콘텐츠 기반 필터링과 협업 필터링으로 나눌 수 있다고 한다. 그러나 두 방법은 각각 치명적인 한계를 가지고 있고 그러한 문제점을 해결하기 위해 등장한 방법이 두 방법을 혼합한 하이브리드 추천 시스템이다. 유튜브, 넷플릭스를 포함한 많은 기업이 이 하이브리드 추천 시스템을 이용한다고 알려져 있다.
이처럼 추천 알고리즘, 추천 시스템은 이미 수많은 기업이 갖추고 있는 기술로 해당 기업의 핵심 경쟁력을 구성하는 요소라 할 수 있다. 넷플릭스와 같은 기업이 추천 알고리즘 대회를 열어 우승자에게 수십만 달러의 상금을 주는 이유는 바로 좋은 추천 알고리즘이 매출을 유도하기 때문이다. 미국의 최대 온라인 쇼핑몰 아마존은 전체 매출의 약 35퍼센트가 협업 필터링 알고리즘에 의해 발생할 정도이다. 이렇게 강력한 영향력을 끼치는 추천 알고리즘이지만 정말 추천 알고리즘에 나의 선택을 맡겨도 괜찮은 것일까? 추천 알고리즘에 의해 결과적으로 자신의 부합되는 콘텐츠만 받아들인다면 아마도 가치관 형성에 매우 좋지 않은 영향을 받을지도 모른다. 특히 추천 알고리즘의 추천은 순수한 추천이 목적이 아니라는 점을 인지해야 한다. 추천 알고리즘의 주된 목적은 사용자의 체류 시간을 늘려 구매로 전환을 이루는 데 있다. 그런 만큼 사용자들의 이목을 끌기 위해 더 자극적이고 선정적인 상업적 콘텐츠가 상단에 노출되는 것은 당연한 일이라 하겠다.

나와 다른 생각을 가진 이의 이야기를 들어라
조금 더 넓게 세상을 볼 수 있을 것이다
과학을 보는 개인의 시각은 저마다 달라도 과학이 지닌 아름다움과 신비는 현재 우리 인간으로 하여금 우주여행까지 꿈꾸게 만들었다. 과학은 무엇이 그리 대단하기에 우리로 하여금 이토록 신뢰하고 선망하게 만드는 것일까? 어쩌면 그 이유는 어렵기 때문이 아닐까? 아무나 할 수 없기 때문이 아닐까? 일반적으로 과학의 이론은 이해하기가 어렵고 과학 공부에는 진입장벽이 존재한다. 양자역학처럼 도저히 받아들이기 힘든 이론 또한 존재한다. 이 책을 쓴 카이스트 학생들은 요리하거나 그림을 그리는 과정에서 아니면 그냥 일상에서 보이는 풍경 속에서 과학을 찾아낸다. 전염병 해결을 위해 진중하게 고민하기도 하고 힐링을 찾는 현대 사회를 분석하고 더 나은 미래를 위해 고민하기도 한다. 그런 진지한 과정에서 찾을 수 있는 과학의 아름다움과 신비에 감탄하고 매료되고 새로운 영감을 얻는 것이다.
독자들도 이 책을 읽으면 아마도 평소와는 다른 자극을 받거나 새로운 영감을 얻을 수 있을 것이다. 지금 골머리를 앓는 문제가 있더라도 이 책을 통해 새로운 아이디어를 얻어 문제를 해결하는 데 도움이 될지도 모른다. 이 세상에는 많은 사람들이 각각 다양한 생각을 하며 살아간다. 나와 다른 생각과 관점을 가진 이의 이야기를 듣는 일은 무척이나 큰 즐거움 중 하나라 할 수 있다. 특히 이 책은 과학을 사랑하고 연구하는 젊은 과학도의 조금 특별한 이야기인 만큼 세상을 바라보는 시각이 살짝 더 넓어질 것이다.

추천사
머리말

제1부 과학의 눈으로 인간을 탐구하다
높은 곳의 뇌?생명화학공학과 18 신채영
스포츠, 그거 다 장비발 아닌가요??전기및전자공학부 17 박재형
영혼의 해로움?전산학부 16 김유진
'좌완' 파이어볼러는 지옥에서라도 데려온다?물리학과 18 김창용
지긋지긋한 모기, 멸종시켜도 될까??생명과학과 17 유신혁
확률의 세계에 던져진 삶?전기및전자공학부 18 양경록
우리가 사는 세계는 현실일까??전산학부 19 전재완

제2부 맛있는 음식에 과학 한 스푼
과학과 음식의 콜라보레이션, 분자 요리?화학과 19 양인선
맥주잔을 기울이다?기계공학과 15 이한솔
맛있는 빵에 과학 소스 한 스푼?화학과 17 여찬혁
달걀 요리 속 과학: 달걀흰자는 어떻게 구름 같은 거품으로 변할까??항공우주공학과 18 장재희
맛 지도의 진실과 맛을 느끼고 구별하는 법?생명과학과 18 임현우
당신이 치즈에 빠져들 수밖에 없는 이유?생명과학과 18 노승은
과학도, 요리에 도전하다?전산학부 19 이찬규

제3부 삶에 배어든 과학의 향기
계절을 상징하는 풍경은 어떤 원리를 숨기고 있을까?전기및전자공학부 20 이다혜
그림과 활성화 에너지?산업디자인학과 17 임현승
음악에서 자연의 아름다움 엿보기?물리학과 17 김성훈
물감, 세상의 색을 담아내다?전산학부 19 박연수
한국과학기술랜드?전기및전자공학부 17 임지홍
SF 영화 속 과학적 요소와 고증?원자력및양자공학과 19 정연오
좋은 일만 계속 일어날 수도 있다?전산학부 19 홍지운

제4부 0 과 1 이 만들어낸 기적 속으로
비디오 스트리밍이 쏘아 올린 작은 공?전산학부 17 윤지수
피콜라(PICOLA), 유튜브 2배속 재생에 숨어 있는 과학?기계공학과 19 김세민
추천 알고리즘: 어떻게 내 취향을 그렇게 잘 알까??전산학부 19 석주영
온라인 추천 알고리즘, 성실한 메신저인가 무분별한 선동자인가?전기및전자공학부 17 이현종
효율적인 세상을 위한 계산법, 최적화 이론?신소재공학과 17 황지성
AI와 함께하는 주식?생명화학공학과 18 박규범

제5부 세상만사, 과학과 함께
통계학과 우리 생활?수리과학과 19 허준영
2000년생 진OO(秦OO) 씨, 불로초를 탐하다??신소재공학과 15 김현범
그래도 지구는 평평하다?전산학부 17 이동규
인공 지능은 예술가가 될 수 있는가??전산학부 20 박해준
수학적 모델링으로 바라보는 전염병?수리과학과 18 신동찬
불협화음의 미학?생명과학과 17 정찬영
토닥토닥 위로 건네는 책을 집는 이유?전산학부 16 조은송

편집 후기

홍지운