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창의력 넘치는 세계 각지의 학자들이 찍은 사진이 공개됐다. 이 이미지들은 과학과 예술이 합심해 이뤄낸 결과물이다. 과학저널 ‘사이언스’와 미국과학재단(NSF)은 지난 10월 1일 ‘2007년 과학기술 시각화 대회’ 수상작을 발표했다. 과학자의 연구결과를 대중에게 널리 알리려는 취지로 마련된 이 대회는 2003년 시작됐고, 올해가 다섯 번째다. 사진, 일러스트레이션, 정보성 그래픽, 인터랙티브 멀티미디어, 비(非) 인터랙티브 멀티미디어의 5개 부문으로 나누어 진행했다. 여기에 사진, 정보성 그래픽, 비 인터랙티브 멀티미디어 부문 수상작을 소개한다. 동아사이언스 홈페이지(www.dongaScience.com)에 수상작이 실린 웹사이트가 링크돼있다.


정보성그래픽 부문_2등
 

근육은 어떻게 움직일까?
마크 맥고완 외 3인 | 미국 익스플로러토리움

생명체가 에너지를 사용하는 과정이 한눈에 들어온다. 특히 손으로 야구공을 잡는 순간 근육의 움직임을 나타냈다. 그래픽디자이너인 마크 맥고완 씨는 미오신이 ATP라는 에너지를 사용해 액틴 같은 필라멘트를 움직이고, 손에 있는 수조 개의 필라멘트가 야구공을 바닥에 떨어지지 않도록 잡는다는 내용을 사실적으로 표현했다.


사진 부문_공동 1등
 

콧속에는 무엇이 있을까
카이훙 펑 | 중국 파멜라유드니더슬이스턴 병원

우주에서 날아온 외계인이 이런 모습일까. 큰 귀가 양쪽에 달렸고 머리에는 불룩한 뿔이 났으며 입은 마치 곤충의 입과 비슷하다. 사실 이 사진은 콧속을 3차원으로 보여주는 것이다.

카이훙 펑 박사는 갑상선질환을 앓던 33세 중국인 여성의 코를 턱밑에서 위 방향으로 컴퓨터단층촬영(CT)했다. 턱 아래에서 머리를 바라보는 방향으로 촬영해 복잡한 콧속 구조가 한눈에 들어온다. 이 여성의 콧구멍은 곧았으며 턱뼈의 곡선은 아름다워 코의 구조가 멋지게 드러났다.

펑 박사는 CT 영상 182장을 겹쳐 3차원 영상을 얻었다. 특히 형태를 먼저 만든 뒤 세포의 밀도 차에 따라 색을 입혔다. 그리고 뼈, 연한 조직, 지방을 제거해 공기가 지나는 통로를 뚜렷이 나타냈다.


비 인터랙티브 멀티미디어_1등
 

담배의 니코틴으로 인한 생리적 변화
도나 데스멧 외 3인 | 미국 허드 스튜디오

니코틴의 인체 여행기를 동영상에 담았다. 흡연자가 담배를 한 모금 빨 때마다 무수한 니코틴 분자가 폐에서 혈관으로 들어간다. 마치 ‘롤러코스터’를 타듯 혈관 속을 빠르게 이동한다. 혈액을 따라 뇌에 도착한 니코틴 분자는 ‘α4β2 니코틴 아세틸콜린’ 수용체와 결합한다. 그러면 행복감을 느끼게 해주는 호르몬인 도파민이 분비된다. 그러나 한동안 담배를 피지 않으면 혈액 속 도파민 수치가 내려간다. 흡연자가 금연 의지를 다지다가도 며칠만 지나면 다시 담배를 찾는 이유는 도파민 수치를 높이고 싶기 때문이다. 뇌는 시간이 지날수록 니코틴 같은 약물에 더욱 의존한다.


사진 부문_공동 1등
 

뿔가사리
안드레아 오텐센 | 미국 메릴랜드대

나뭇가지가 사방으로 뻗은 모양이다. 넓적한 잎 끝 부분이 바늘처럼 뾰족한데, 검은색 배경 위 금색 식물이 한 폭의 추상화를 보는 듯하다. 미국 메릴랜드대 식물학과 안드레아 오텐센 교수는 비료로 쓸 조류(algae)를 찾던 중 캐나다 케이프브레톤 섬에서 뿔가사리를 채집했다. 조류는 바닷물 밖으로 나오면 둥글게 말린다. 그는 홍조류의 일종인 뿔가사리를 바닷물에서 꺼내자마자 말단부가 말리지 않도록 조약돌로 잎을 하나씩 눌러 이틀 동안 건조했다.

오텐센 교수는 검은색 배경 위에 뿔가사리를 올린 뒤 일반 디지털 카메라로 찍었다. 북대서양 해안에 흔한 홍조류인 뿔가사리는 아이스크림을 만들 때 분산제나 안정제로 쓰이는 식품 첨가물 원료다.


정보성그래픽 부문_1등
 

박쥐의 비행
데이비드 윌리스 외 6인 | 미국 브라운대

동남아시아 정글에는 밤마다 몸무게가 50g도 안 되는 작은 과일박쥐(Cynopterus brachyotis)가 날아다닌다. 그런데 이 조그만 생명체의 움직임이 예사롭지 않다. 공기역학 연구자들은 과일박쥐가 공기의 흐름을 어떻게 바꾸며 나는지를 밝혀 비행체를 설계할 때 응용하려고 한다. 미국 브라운대 케네스 브루너 박사는 과일박쥐 비행을 컴퓨터모델로 만들었다. 박쥐가 날개를 펄럭일 때마다 레이저와 정교한 카메라로 그 동작을 빠짐없이 녹화했다. 항공공학 엔지니어인 데이비드 윌리스 교수는 과일박쥐의 두 날개 주변에 공기의 흐름이 바뀌는 양상을 컴퓨터 그래픽으로 표현했다.