“화학을 공부하면 나도 똑똑해지고 가난한 이웃과 소외된 사람들도 구할 수 있어요!”
6월 29일 저녁 7시 ‘열려라! 즐거운 화학 세상’ 온라인 클래스에 ‘마을 발명가’라고 불리는 손문탁 박사님이 출연했어요. 이날 손 박사님은 방글라데시의 마을 사람들을 구하는 ‘착한 화학’을 공개했지요. 화학이 어떻게 사람들을 구할 수 있는 걸까요?
적정기술로 소외된
마을을 구할 수 있다?
“우와! 색이 변했어요!” 온라인 클래스에 앞서 매니저 리와 김나연 매니저는 적상추 지시약을 이용해 물을 찾는 실험을 했어요. 이 지시약으로 오염된 물을 찾아내는 손문탁 박사님이 찾아왔기 때문이죠.
손문탁 박사님은 화학 실험 키트 제작 기업인 디엔에이보이의 대표로 ‘마을 발명가’라고도 불립니다. 마을에서 쉽게 구할 수 있는 자원과 자본만으로 마을에 필요한 기술을 개발해 그 마을 사람들이 쓸 수 있도록 해주기 때문이죠.
손 박사님은 2015년에 전라남도 농촌 지역에서 닭을 돌보는 농부들을 돕기 위해 닭 상태를 스스로 확인하는 인공지능 닭장을 개발했어요. 이 닭장은 농촌 지역에서도 구하기 쉬운 재료들로 만들 수 있어, 농부들이 저렴하게 구매하거나 쉽게 따라 만들 수 있습니다. 이처럼 지역 사람들의 삶의 질이 나아지도록 지역의 환경과 상황을 고려하여 지속적으로 사용할 수 있도록 만든 기술을 ‘적정기술’이라고 합니다.
이번 온라인클래스에서 손 박사님은 화학 원리를 이용해 방글라데시 마을 사람들을 오염된 물로부터 구할 수 있는 적정기술을 공개했어요. 손 박사님은 뉴스를 통해 방글라데시에서 염색공장의 폐수 때문에 오염된 강물로 몸을 씻거나 물을 마시는 주민들을 보고, 주민들이 쉽게 쓸 수 있는 적정기술로 수질 측정 도구를 만들기로 했어요. 이를 토대로 온라인 수질 지도를 제작해 많은 사람들에게 알릴 수 있는 시스템도 계획했지요.
손 박사님이 가장 먼저 보여주신 건 딥스틱이에요. 딥스틱은 수소 이온 등 6가지 이온의 농도에 따라 색이 다르게 변하는 종이들이 붙어 있는 플라스틱 판이에요. 딥스틱을 물에 넣어 보면 용액 속에 들어 있는 각 이온의 농도를 알아내 물이 깨끗한 상태인지 확인할 수 있습니다.
강물을 뜨면 수질 지도가 만들어진다?!
딥스틱의 색깔 변화를 딥스틱 색상표와 비교하면 물의 농도를 알아낼 수 있지만, 눈으로 농도를 정확하게 판단하긴 어려워요. 사람마다 다르게 판단할 수도 있고요. 손 박사님은 정확한 농도를 알아내기 위해 인공지능을 활용하기로 했어요. 인공지능은 인간처럼 학습하고 판단하는 능력을 컴퓨터 프로그램에 적용한 기술이에요.
지난 5월 캄보디아 이화스렁과학기술원을 찾은 손 박사님은 이곳 학생들과 함께 딥스틱 판독기를 만들었어요. 수소 이온 농도가 다른 8가지 용액에 딥스틱을 담근 뒤, 농도에 따라 딥스틱이 어떤 색으로 변했는지를 인공지능에 학습시켰어요. 학습을 거듭할수록 딥스틱 판독기는 더 똑똑해집니다.
딥스틱 판독기에 딥스틱을 넣으면 딥스틱 판독기가 변화된 색을 스캔해요. 스캔한 색상 정보가 컴퓨터에 전달되면 컴퓨터가 색을 보고 수소 이온 농도를 알아낼 수 있답니다. 같은 방법으로 나머지 5개 이온의 농도 역시 딥스틱 판독기와 딥스틱을 이용해 쉽게 알아낼 수 있지요.
손 박사님은 이렇게 알아낸 물속 여러 이온 농도 정보로 지도를 만들었어요. 지역별 수질 오염 정도를 지도로 한눈에 알아볼 수 있지요. 그 결과 환경 단체나 과학 단체, 그리고 언론의 관심을 많이 받지 못했던 소외된 지역의 수질 오염 문제를 알릴 수 있게 되었어요.
손 박사님은 커피자판기를 개조해 딥스틱 판독기를 넣어 ‘마을랩 수질검사기’를 만들었어요. 마을랩 수질검사기를 이용하면 마을 주민은 강물의 수질을 검사하고, 검사한 정보를 바로 지도에 올려 수질 오염 상태를 다른 지역 사람들한테 널리 알릴 수 있어요. 그 결과 시민 사회가 잘 몰랐던 강물의 오염 상태를 인지해서 깨끗한 수질을 만들기 위해 노력하게 되죠. 손 박사님은 우리나라 포항의 한 고등학교 환경동아리 학생들과 함께 수질 지도를 만드는 행사를 진행하기도 했답니다. 손 박사님은 “화학 기술과 정보 통신 기술을 활용하면 시민들의 환경 보전에 대한 열망을 수질 지도에 담을 수 있다”고 말했습니다.
