마음가는 데로

STS는 우리에게 조금은 낯선 학문 분야다. ‘Science and Technology Studies’를 줄인 말이다. 번역하자면 과학기술학 혹은 과학학이 된다. 필자는 예전에 한 신문 칼럼에서 전공을 소개하면서 ‘과학학 전공’이라고 쓴 적이 있었는데, 신문이 나온 뒤에 보니 이 말이 ‘과학 전공’으로 바뀌어 있었다. 과학학이라는 말을 들어본 적이 없던 기자나 데스크가 이를 과학으로 바꾼 듯싶었는데, 실소를 금할 수 없었던 해프닝이었다.

STS는 보통 과학기술사, 과학기술철학, 과학기술사회학, 과학기술정책학, 과학기술문화학과 같은 분야를 통합해서 지칭한다. 현대사회에서 과학기술이 중요해지면서 과학기술의 역사와 철학은 물론 과학기술과 사회의 관련을 주로 다루는 분야다. 보통 STS는 자연과학이나 공학을 공부한 학생이 대학원 과정에서 인문학과 사회과학의 훈련을 받으면서 전공하게 된다. 소수지만 역사학이나 철학, 사회학을 공부하다가 과학과 관련된 주제에 흥미를 느끼고 STS로 전공을 바꾸는 경우도 있다.

- 과학기술 철학적이해 도와 -

STS에서 다루는 연구 주제는 전통과학사부터 핵폐기물처리장을 둘러싼 갈등에 이르기까지 무척 다양하다.

그렇지만 STS의 연구들은 모두 과학기술의 본질과 속성을 더 잘 이해하는 것을 지향한다는 공통점을 가지고 있다. 이렇기 때문에 STS는 제대로 된 과학기술정책을 위한 ‘기초’의 역할을 한다.

또 STS가 제공하는 교육은 과학기술을 전공하는 학생들에게 사회와 역사 속의 과학기술의 역할을 인식시키고, 인문학이나 사회과학을 전공하는 학생에게는 과학기술의 전문적인 내용에 대한 교육을 거치지 않고도 현대사회를 구성하는 핵심적인 요소인 과학기술에 대한 이해를 높여줄 수 있다.

한양대학교에서는 ‘과학기술의 철학적 이해’라는 과목을 모든 학생의 교양필수로 만들었다. 이 수업을 매학기 48강좌씩 개설하고 있다. 사실 STS 같은 수업이야말로 21세기를 살아가는 시민이 갖추어야 할 ‘핵심교양’이다.

미국의 경우 STS는 명문 사립대학과 주립대학 대학원에 학과의 형태로 확고하게 정착됐다. 이 학과들은 과학기술의 역사, 철학, 사회학, 정책학 등을 연구하는 독립된 교수진을 갖추고, 같은 대학의 자연과학자들이나 엔지니어들과 협동하고 소통하는 시스템을 갖추고 있다. 미국 과학사학회와 과학사회학회는 매년 1,000명이 넘는 회원이 참석하는 대규모 학회로 발전했다.

이웃나라 일본만 하더라도 국가의 재정지원을 받는 STS연구소가 있다. 도쿄대와 도쿄공대를 비롯한 유수 대학에 STS 학과가 설립돼 이곳 교수들을 중심으로 활발한 연구활동이 진행되고 있다.

반면 한국의 경우에는 STS가 대학원에 협동과정 형태로 존재한다. 서울대학교에 과학사 및 과학철학 협동과정이 1984년에 문을 열었다. 고려대학교를 비롯한 몇몇 학교에도 관련 협동과정이 있다.

그렇지만 외국과 달리 한국 대학의 협동과정은 전임교수를 두지 않고 기존 학과에 속해 있는 교수들이 짬을 내서 강의를 개설하는 형태로 운영되고 있다. 국가나 학교의 지원도 거의 전무한 형태다. 학과의 형태는 전북대학교의 과학학과가 유일하다.

- 체계적 연구위한 지원 전무 -

이렇게 STS분야가 사회적으로 인정받지 못하다보니 과학관의 큐레이터(학예사)와 같이 STS 전문인력을 필요로 하는 경우에도 전공자들이 아직 진출하지 못하고 있다.

12월8일부터 11일까지 한국, 중국, 대만, 일본 4개국의 동아시아 STS학회가 서울에서 열린다. ‘사회적으로 논쟁이 되는 과학과 기술’이라는 주제 하에 30여 편의 논문이 발표된다. 이번 학회를 계기로 한국에서도 STS라는 학문 분야의 역할과 중요성에 대한 대학 구성원과 사회의 인식이 높아졌으면 한다.

〈김희준/서울대 교수·화학〉

미국 대선에서 케리가 패배하는 바람에 보스턴의 3관왕 꿈이 깨졌다. 3관왕이라는 말은 1930년 경주마 갤런트 폭스가 미국의 3대 경마대회를 휩쓸면서 생겼다고 한다. 금년 2월 뉴잉글랜드 페트리어츠가 미식축구 슈퍼볼에서 우승해 빈스 롬바르디 트로피를 차지한 데 이어 지난달에는 보스턴 레드삭스가 86년 만에 월드시리즈에서 우승했다. 보스턴대 법대 졸업에 매사추세츠 출신 상원의원인 존 케리가 대통령에 당선되면 보스턴으로서는 2004년에 기적의 3관왕을 달성하는 것이었다.

올해 보스턴 3관왕의 꿈이 무위로 돌아갔지만 내년에는 과학의 역사에서 가장 유명한 3관왕 사건의 100주년을 맞는다. 1905년 한 해에 무명의 아인슈타인이 각각 노벨상을 받을 만한 3대 논문을 발표한 것이다. 당시 베른의 스위스 특허국에 근무하던 그는 수많은 특허신청 서류를 검토하는 틈틈이 ‘특수상대성이론’, ‘브라운운동의 해석을 통한 원자와 분자의 확인’, ‘광전효과의 이론적 설명을 통한 광자(photon, 빛의 입자)의 발견’이라는 3대 업적을 이뤄냈다.

-1905년에 이룬 3대 업적-

초속 30만㎞인 광속으로 달리는 기차에서 거울을 들고 자신을 들여다본다고 하자. 이때 내 얼굴을 출발한 빛은 광속으로 움직여서 거울에 반사된다. 단순히 생각하면 나에게 이 빛은 초속 30만㎞의 속도로 달리는 것으로 나타나지만, 길가에 서 있는 사람에게는 빛의 속도 30만㎞에 기차의 속도를 더한 초속 60만㎞로 보일 것이다.

여기서 기차 안에 있는 사람과 밖에 있는 사람의 운동은 서로 상대적이기 때문에 누가 움직이고 누가 정지해 있다고 말하기 어렵고, 그래서 누가 말하는 광속이 옳은지 말할 수 없다. 이때 아인슈타인은 관찰자의 운동 상태에 관계없이 광속은 일정하다고 하는 통찰력을 발휘한다. 그에 따라 시간, 길이, 질량은 상대적이 된다. 특수상대성이론은 E=mc²이라는 유명한 식을 통해 어떻게 태양이 질량을 에너지로 변환시켜 지구상에 생명을 가능하게 하는지, 우리의 삶과 직결된 문제에 답을 제공한다.

아인슈타인은 수차례나 노벨상에 추천됐지만 심사위원들이 상대성이론을 제대로 이해하지 못해 수상에서 제외됐다고 한다.

19세기 초에 화학자인 돌턴이 원자를, 아보가드로가 분자를 제안한 이래 거의 100년 동안 대부분의 물리학자들은 원자, 분자를 받아들이지 않았다. 원자, 분자는 화학반응을 설명하는 데는 유용했지만 역학, 광학, 전자기학 등 고전물리학은 원자, 분자의 존재가 필요하지 않았기 때문이다.

하지만 1905년 아인슈타인은 꽃가루 같은 작은 입자가 물에서 불규칙하게 움직이는 브라운운동을 작은 물분자들의 충돌의 결과로 설명해냈다. 그로부터 원자, 분자의 크기도 상당히 정확하게 계산할 수 있었다. 그 이후 원자, 분자는 물리학자들에게도 폭넓게 받아들여지고, 원자물리학이 크게 발전하게 된다. 유사한 연구 업적으로 프랑스의 페랭이 1926년 노벨물리학상을 수상한 것을 보면 아인슈타인이 1921년에 광전효과로 노벨상을 받지 않았다면 적어도 1926년에 페랭과 공동 수상했을 것이 틀림없다.

-빛에 대한 이해 크게 바뀌어-

1905년 대미를 장식한 그의 업적은 빛의 입자의 발견이다. 19세기 말에 헤르츠는 빛을 금속에 쪼이면 전류가 흐르는 광전효과를 발견했다. 그런데 빛의 진동수를 바꾸면서 전류를 측정하니, 특정한 진동수 이상의 빛을 쪼일 때만 전류가 흐르는 것이었다. 그보다 진동수가 낮으면 아무리 빛을 세게, 오래 쪼여도 전류는 흐르지 않았다.

아인슈타인은 이 현상을 빛은 파동의 성질뿐만 아니라 진동수에 비례하는 에너지를 가지는 입자의 성질을 가지고 있다는 이론으로 설명했다. 금속의 전자는 에너지가 낮은 입자로는 아무리 때려도 튀어나오지 않지만, 전자를 금속에 붙잡고 있는 에너지보다 큰 에너지를 가진 빛의 입자로 때리면 한방에 전자가 튀어나온다는 것이다.

이 발견으로 빛에 대한 우리의 이해가 획기적으로 바뀌었고, 아인슈타인은 1921년에 광자를 발견한 업적으로 드디어 노벨물리학상을 수상한다