d라이브러리

 
5월 5일 어린이날이 되면 자연스레 동요 한 자락이 입에서 흘러나옵니다. 따뜻한 햇살만큼이나 우리의 마음을 환하게 비춰 주는 동요 속에 사실은 놀라운 비밀이 숨어 있다고 하네요. 갖가지 동요들이 태어나 자라는 우리들의 동요나라. 그 속에 숨어 있는 과학을 찾아 신나는 여행을 떠나 볼까요?
동요나라엔 불가능은  없다.
동요나라에서 사사건건 트집을 잡는 걸로 유명한 투덜이가 입이 한 뼘이나 나왔다. 오늘은 동요가‘과학적으로 ’너무나 말이 안 된다고 불평이다.“ 이것도 불가능하고 저것도 불가능한 이야기야.” 투덜이를 만난 어과동 박사는 고개를 젖는다. “그렇지 않아. 동요가 노래하는 꿈과 상상은 종종 현실로 나타나거든. 공상과학영화가 미래에 현실이 되듯이 말야.” 정말일까? 투덜이와 어과동 박사의 이야기에 귀를 귀울여 보자.

반달
푸른 하늘 은하수 하얀 쪽배엔 계수나무 한 나무 토끼 한 마리 돛대도 아니 달고 삿대도 없이 가기도 잘도 간다 서쪽 나라로
‘반달’이라는 동요 봐요. 푸른 하늘에 은하수가 보인다는 것은 그렇다 치더라도 어떻게 쪽배를 타고 우주를 가겠다는 거 예요. 우주선을 타고 가도 어렵다고요.

현재 우주선으로 안 되는 우주 여행이 오히려 배를 타면 가능할  수 있어. 요즘 과학자들은‘우주범선’을 개발하고 있는데 이건 배와 비슷해. 우주를 떠다니는 배라고 할 수 있지.
보통 범선은 바람을 타고 바다를 항해해. 그런데 우주범선은 태양에서 나오는 빛을 받아 움직여. 빛은 눈에 보이지 않는 아주 작은 빛알갱이(광자)로 이뤄져 있는데 이것을 마치 바람처럼 이용해 우주범선이 움직이는 거지.
미국행성협회는 ‘코스모스1호’ 라고 하는 우주범선을 만든 적이 있어. 이 배에는 10층 건물 높이에 해당하는 길이 15m의 삼각형 돛이 8개나 달려 있어. 이 돛이 햇빛을 타고 움직이지. 각각의 돛은 알루미늄이 섞인 얇은 합성수지로 만들어졌어. 아쉽게도 첫 실험은 실패했지만 언젠가는 가능할 거야. 우주범선은 우주선보다 훨씬 더 먼 별에 까지 갈 수 있다고 해.

앞으로

앞으로 앞으로 앞으로 앞으로 지구는 둥그니까 자꾸 걸어 나가면 온 세상 어린이를 다 만나고 오겠네 온 세상 어린이가 하하하하 웃으면 그 소리 들리겠네 달나라까지 앞으로 앞으로 앞으로 앞으로

그럼 이 동요는요. 지구가 둥글다고 앞으로 걸어 나가면 물에 빠져 죽을 거 아니에요. 걸어서 바다 건너 있는 미국이나 브라질을 어떻게 가요?

그것도 걱정하지 마. 아시아·아프리카·유럽 대륙과 아메리카 대륙은 서로 바다를 사이에 두고 떨어져 있지. 그런데 시베리아 동쪽 끝과 미국 알래스카를 봐. 아주 좁은 해협이 가로막고 있지? 여기를 베링 해협이라고 한단다. 만일 이 곳에 다리를 놓는다면 아프리카 남쪽 끝에서 남아메리카 끝까지 걸어갈 수 있겠지.
과학자들은 이 곳에 다리를 놓는 프로젝트를 꿈의 계획이라고 부르며 오래 전부터 검토하고 있어. 세계에서 가장 긴 해저터널인 일본의 세이칸 터널의 길이가 약 54km인데 베링 해협은 약 86km야. 기술적으로는 충분히 가능하다니까 이 계획은 언젠가 실현될 수 있을 거야.
또 그거 아니? 옛날에는 이 곳이 빙하로 된 다리로 연결되어 있었어. 아메리카 인디언은 바로 빙하 다리를 타고 건너간 아시아 사람의 후손이란다. 빙하 다리를 건너 수많은 동물이 아시아에서 아메리카로 갔단다. 우리나라와 일본을 잇는 해저터널도 구상하고 있으니까 미래에는 자동차를 타고 일본에 갈 수도 있어.

아빠의 얼굴

어젯밤 꿈속에 나는 나는 날개 달고 구름보다 더 높이 올라올라 갔지요 무지개 동산에서 놀고 있을 때 이리저리 나를 찾는 아빠의 얼굴

제가 어린애가 아니라는 것을 보여 드리죠. 사람은 날개만 달았다고 하늘을 날 수 는 없어요. 새보다 가슴 근육이 부족하기 때문이지요. ‘어린이과학동아’ 별책부록인 ‘레오나 르도 다 빈치 ’하편 25쪽을 보면 나온다고요. 하하하.

맞는 말이지만 과학은 점점 그 한계를 뛰어넘고 있단다. 먼저 미래에 등장할 개인 비행기를 보자. 이건 1인용 헬리콥터라고도 할 수 있는데 바퀴모양의 두 날개 가 달린 갑옷처럼 생겼단다. 이걸 입으면 하늘을 날 수 있지.
2001년에 개발된‘ 솔로트렉’ 이라는 이름의 이 비행체는 최고 8000미터까지 올라갈 수 있어. 2020년이 넘으면 우리나라에서도 이게 등장한대. 15년만 지나면 투덜이도 두 날개를 달고 하늘에 올라가 아빠와 놀 수 있을 거야.
다른 방법도 있어. 탄소나노튜브라고하는 물질로 만든 인공 근육은 진짜 근육보다 100배나 강한 힘을 낼 수있대. 미래에 인공 근육을 몸에 달면 새처럼 날개를 휘저어 하늘을 날 수 있을지도 몰라.

동요속 숨은 과학 찾기
동요 속에는 신기한 과학이 많답니다. 다같이 동요 속에 숨어 있는 과학을 찾아볼까요?

종소리가 은은하게 들려온다 희망의 앞날을 알려주려…

종소리
세계에서 가장 은은한 종소리는 무엇일까. 일본 NHK에서 세계의 유명한 종을 조사한 결과 우리나라 성덕대왕신종(일명 에밀레종)의 소리가 가장 아름답다는 평가를 내렸다. 종을 치면 여러 종류의 소리가 나는데 이런 울림이 커졌다 작아졌다를 반복하는 맥놀이 현상은 우리나라 종에서만 들을 수 있다. 성덕대왕신종의 비밀은 완전히 풀리지는 않았지만 종 자체의 자연스러운 비대칭성과 여러 주변 장치가 아름다운 맥놀이의 비결로 알려져 있다.

초록빛 바닷물에 두 손을 담그면
초록빛 바닷물에 두 손을 담그면

초록빛 바닷물

바닷물의 색깔은 일반적으로 파란색이다. 파장이 긴 붉은색이나 노란색 빛은 바닷물에 빨리 흡수돼 물 속 깊이 들어가지 못한다. 이 때문
에 바닷물 색깔은 파장이 짧은 빛, 즉 파란색으로 보인다. 열대지방과 아열대 지방 연안의 바닷물은 초록색을 띠고 있다. 이것은 바닷물에 있는 황색 색소가 파란색과 섞여 생긴 색깔이다. 황색 색소는 식물성 플랑크톤에서 나온다. 즉 식물성 플랑크톤 때문에 동요에 나온 바닷물 색깔이 초록색으로 보이는 것이다.

검은 고양이 네로 네로 네로
이랬다 저랬다 말썽꾸러기

검은 고양이 네로

고양이는 정말 말썽꾸러기다. 집안 가구에 긁힌 자국이 나는 것은 고양이가 이 곳이 자기 영역이라는 것을 알리려는 본능 때문이다. 소파나 가구 처럼 눈에 띄는 물체는 고양이의 영역표시 대상이다. 차라리 발톱 자국을 낼 수 있는 장난감 기둥을 마련해 주자. 고양이는 너무 오래 쓰다듬는 것도 좋아하지 않아 쓰다듬는 손을 물어 버린다. 자기공간이 침범당하고 있다는 느낌을 받기 때문이다. 잘못을 저지른 고양이에게 소리를 질러 봤자 바로 달아나 갈등의 골만 깊어진다. 고양이에게 벌을 주는 최고의 방법은 관심을 끊고 혼자 놔두는 것이다. (스티븐 부디안스키의‘고양이에 대하여’ 에서)

개구리 소년 개구리 소년
네가 울면 무지개 연못에 비가 온단다

개구리소년 왕눈이(만화영화)
개구리는 허파로 호흡하지만 완전하지는 않고 피부로도 호흡을 한다. 개구리의 피부가 젖어 있는 이유도 숨을 잘 쉬게 하기 위해서다. 피부가 젖어 있으면 공기 속의 산소를 빨아들이기 쉽다. 개구리는 피부가 말라 버리면 죽는다. 비가 오는 날은 피부도 물에 흥건히 젖고 습한 공기가 온 몸을 감싸기 때문에 숨 쉬기가 훨씬 좋다. 이 때문에 신이 나서 크게 우는 것이다(노래와는 달리 개구리는 비가 올 때 좋아서 운다).

서로서로 도와가며 한 집처럼 지내자
우리는 한겨레다 단군의 자손이다

서로서로 도와가며

한국 사람들은 정말 하나의 시조에서 출발한 단일민족일까? 단국대 김욱 교수가 조선족, 만주족, 베트남인, 일본인 등의 DNA를 조사한 결과 한국인의 40% 가량은 남방 기원, 60%는 북방 기원인 것으로 나타났다. 수치는 서로 다르지만 한국인이 북방과 남방민족이 섞여 만들어졌다는 연구는 이밖에도 여럿 있다. 최근 한국계 흑인 혼혈 미식축구선수 하인스 워드가 한국에 찾아와 큰 감동을 주었다. 더 이상 피부 색깔로 한국인을 가리지 말자. 한국인의 얼을 가진 우리 모두가 한겨레다.

송아지 송아지 얼룩 송아지
엄마 소도 얼룩소 엄마 닮았네

송아지

왜 자식은 부모를 닮을까. 엄마소 안에는 DNA라고 하는 것이 있다. DNA는 유전물질이라고 하는데 소의 모양을 만드는데 필요한 모든 정보가 들어 있다. DNA는 엄마소에서 자식에게 전달되기 때문에 자식이 엄마를 닮는다. 자식의 DNA 중 반쪽은 엄마에게서, 나머지 반쪽은 아빠에게서 온다. 이 때문에 자식은 엄마와 아빠를 절반씩 닮는다.

동구밖 과수원길 아카시아꽃이 활짝 폈네
하얀 꽃 이파리 눈송이처럼 날리네

과수원길

아까시나무(아카시아는 잘못된 말이다)에 대해 잘못 알려진 것이 쓸모 없는 나무라는 것이다. 아까시나무는 다른 식물을 몰아 내는데다 번식력이 왕성해 우리 숲을 파괴하는 것처럼 알려져 있다. 그러나 아까시나무의 뿌리에는 질소고정균이 있어서 민둥산을 녹색산으로 바꾸는 데 큰공을 세웠다. 또 아까시나무의 꽃을 이용해 수많은 벌꿀이 만들어졌다. 옛날에는 아까시나무가 땔감으로 많이 사용됐다. 앞으로는 아까시나무보다 더 경제적인 나무로 숲을 채워야 하겠지만 아까시나무의 헌신을 잊지는 말자.

강 위에서 부는 바람 시원한 바람
그 바람은 좋은 바람 고마운 바람

산바람 강바람
아주 더운 여름에는 사람들이 강가로 놀러 간다. 왜 강 주위는 시원하고 바람이 많이 불까. 그것은 강과 땅의 온도가 다르기 때문이다. 여름 한낮에 햇빛이 쨍쨍 내리쬐면 땅의 온도는 많이 올라가지만 강은 상대적으로 적게 올라간다. 이런 온도 차이 때문에 공기가 움직여서 바람이 만들어진다. 온도 차이가 많이 날수록 바람은 더 강하게 분다.

즐겁게 춤을 추다가
그대로 멈춰라

그대로 멈춰라

이 노래를 부르다가 갑자기 멈추면 술래가 움직이는 사람을 찾아 낸다. 아무리 번개같이 멈춰도 조금 있으면 몸이 흔들리게 마련이다. 모든 물체가 100% 완벽하게 멈출 수는 없을까. 바로 온도를 영하 273.15℃로 낮추는 것이다. 이 온도에서는 모든 분자와 원자가 그대로 멈출 정도로 얼어 버린다. 이 이상 온도를 낮출수도 없다. 세상에 존재하는 가장 낮은 온도다. 그래서 이온도를 ‘절대 온도 0K’ 라고 한다.

알쏭달쏭 음악이야기

최초의 동요‘반달’

동요는 ‘어린이가 부르는 노래’ 라는 뜻이다. 한반도에도 오랜 옛날부터 어린이들이 부르는 노래가 존재했을 것이다. 이런 동요를 ‘전래민속동요’ 라고 한다. 인기를 모은‘서동요’라는 TV드라마는 백제 시대 아이들이 불렀던 동요다. 근대적 의미의 첫 창작동요는 음악가 윤극영(왼쪽 사진)이 1924년 작곡해 발표한‘반달’이다. ‘푸른 하늘 은하수 하얀 쪽배엔’으로 시작되는 이 노래는 나라 잃은 민족의 마음을 달래 줬다. 우리나라 최초의 창작동요곡집도 윤극영의 동요 10곡이 수록된‘반달’이다(한용희의‘창작동요 80년사’에서).

아기는 언제부터 노래를 부를 수 있을까?

몇 살부터 음악을 들을 수 있을까? 생후 한 달쯤 되면 진동수가 다른 음의 차이를 구별할 수 있다. 6개월이 되면 유아는 멜로디의 변화에 반응한다. 아기는 12개월에서 18개월 사이에 종알거리던 것에서 모음을 늘려 노래를 부르기 시작한다. 대부분의 아이들이 자신이 속해 있는 문화권의 음악을 따라하기 시작하는 것은 서너 살 때부터다(로베르 주르뎅의‘음악은 왜 우리를 사로잡는가’에서).

음악의 기원은?

음악의 기원에 대해서는 여러 가지 가설이 있다. 진화론을 발표한 찰스 다윈은 음악이 짝짓기를 위해 발달한 것이라고 믿었다. 그러나 인간은 짝짓기 외에도 다양한 목적으로 노래를 이용한다. 어떤 학자들은 음악이 공동체의 결속을 강화하고 싸움을 막기 위해 등장했다고 주장한다. 멀리 있는 사람과 효과적으로 의사소통을 하기 위해 음악이 나왔다는 주장도 있다. 최근에는 음악이 인간의 본능이라는 학설도 나왔다. 뇌에 음악을 감상하고 작곡하는 부분이 따로 있다는 주장이다.

음악은 머리를 좋게 하는가?

음악은 뇌를 좋게 할까? 최근 유럽에서는 음악을 즐겨 듣고 노래를 많이 부른 어린이가 언어 발달이 빠르다는 연구가 나왔다. 그러나 아직 음악 활동이 두뇌를 얼마나, 어떻게 좋게 하는지는 불확실하다. 한때 모차르트 음악이 IQ를 높인다는 말도 있었지만 근거는 부족하다. 싫어하는 모차르트보다는 좋아하는 작곡가의 음악을 듣는 것이 두뇌에 더 좋다.

그렇다면 위대한 작곡가의 IQ는 어느 정도일까? ‘음악은 왜 우리를 사로잡는가’라는 책에 따르면 모차르트와 멘델스존은 150이 넘고 헨델은 145, 베토벤은 135, 바흐는 125, 하이든은 120으로 추정됐다. 일반적으로 위대한 음악가라고 해서 IQ가 월등히 높은 것은 아닌 셈이다. IQ가 높지 않아도 얼마든지 위대한 업적을 남길 수 있는 것을 보여 준다.