이 글을 쓰는 지금, 2016년 노벨상이 발표되고 있어요. 10월 3일부터 노벨생리의학상, 노벨물리학상, 노벨화학상이 차례로 발표됐답니다. 지난 9월에는 엉뚱한 연구에 수여하는 ‘이그노벨상’도 발표됐지요. 자세한 내용은 11월 1일자 <;어린이과학동아>;에서 만날 수 있을 거예요.
코드마스터에 웬 노벨상 이야기냐고요? 사실 노벨상에 컴퓨터 관련 부문은 없어요. 하지만 컴퓨터 프로그램을 잘 만들어서 노벨상을 탄 예가 있답니다. 그것도 무려 두 번이나요!
1998년 노벨화학상을 받은 미국 노스웨스턴대 화학과 존 포플 교수와 산타바바라캘리포니아대 물리학과 월터 콘 교수, 그리고 2013년 노벨화학상을 받은 미국 남캘리포니아대 생화학 및 화학과 아리에 와르셀 교수, 하버드대 화학과 마르틴 카르풀러스 교수, 스탠퍼드대 구조생물학과 마이클 레빗 교수가 바로 그 주인공이지요.
화학 연구는 20세기에 들어서 분자 안에 있는 미세한 구조나 단백질같은 복잡하고 커다란 분자 구조를 분석하는 데까지 발전했어요.
X선이나 성능이 매우 뛰어난 전자현미경으로 분자 내부를 직접 들여다볼 수 있게 됐거든요. 하지만 아직도 분자들이 어떻게 움직일지 예측하기는 어려워요. 복잡하게 연결된 원자들의 움직임 하나하나에 따라 분자의 전체 모습이 휙휙 변하기 일쑤거든요.
그래서 일부 화학자들은 컴퓨터를 이용하기로 했어요. 원자나 분자에 대한 정보를 컴퓨터 프로그램에 입력하고, 이 입자들에 자극을 줬을 때 나오는 결과를 예측할 수 있는 복잡한 방정식을 넣었어요. 컴퓨터는 사람이 풀기 어려운 식도 척척 풀어내고, 시간이 오래 걸리는 과정도 빠르게 보여 줄 수 있다는 사실을 이용한 거지요.
X선이나 성능이 매우 뛰어난 전자현미경으로 분자 내부를 직접 들여다볼 수 있게 됐거든요. 하지만 아직도 분자들이 어떻게 움직일지 예측하기는 어려워요. 복잡하게 연결된 원자들의 움직임 하나하나에 따라 분자의 전체 모습이 휙휙 변하기 일쑤거든요.
그래서 일부 화학자들은 컴퓨터를 이용하기로 했어요. 원자나 분자에 대한 정보를 컴퓨터 프로그램에 입력하고, 이 입자들에 자극을 줬을 때 나오는 결과를 예측할 수 있는 복잡한 방정식을 넣었어요. 컴퓨터는 사람이 풀기 어려운 식도 척척 풀어내고, 시간이 오래 걸리는 과정도 빠르게 보여 줄 수 있다는 사실을 이용한 거지요.
[화학 연구에 쓰이는 컴퓨터 프로그램을 개발한 마르틴 카르풀러스, 마이클 레빗, 아리에 와르셀 교수(왼쪽부터). 이들은 이 공로로 2013년 노벨화학상을 수상했다.]
존 포플 교수와 월터 콘 교수는 이렇게 만든 ‘가우시안’이라는 프로그램으로 1998년 노벨화학상을 수상했답니다. 이 프로그램은 크기가 작은 분자만 다룰 수 있지만, 지금도 쓰이고 있지요.
2013년 노벨화학상 수상자들은 가우시안보다 한 발 더 나아가, 수만~수십 만 개의 원자가 연결된 아주 커다란 분자의 움직임까지 확인할 수 있는 프로그램 ‘참’을 만들었어요. 참은 현재 거의 모든 분자구조 연구실에서 쓰고 있을 만큼 대중적인 프로그램이 됐답니다. 그리고 매년 새로운 버전이 나오면서 우리에게 세포 속 물질들과 몸 속의 여러 생명반응을 하나하나 보여 주고 있어요. 결국 컴퓨터 프로그램과 코딩 덕분에 직접 물질을 다루거나 골치 아픈 식과 머리싸움을 하지 않더라도, 쉽고 빠르게 분자 속을 볼 수 있게 된 거지요.
이처럼 코딩의 발전은 언뜻 보기에 상관없는 다른 과학 분야에도 큰 영향을 미치고 있어요. 어쩌면 어과동 친구들 중 뛰어난 코딩 능력을 이용해 노벨상을 타는 멋진 과학자가 등장할지도 모르지요. 그 날이 하루빨리 오기를 기다릴게요.
