[비센의 재미있는 과학 이야기] 2014년 노벨 화학상 > 교육칼럼

본문 바로가기
사이트 내 전체검색
교육칼럼

[비센의 재미있는 과학 이야기] 2014년 노벨 화학상

페이지 정보

작성자 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 작성일14-10-31 15:43 조회1,801회 댓글0건

본문


sjy.gif  석준영 비센학원장


자기가 하고 싶은 것을 꾸준히 하면 좋은 결과 얻을 수 있어

이번 칼럼에서는 지난 두 칼럼에 이어서 올해의 노벨 화학상 수상자들에 대해 말씀드리겠습니다. 

올해 노벨 화학상을 수상한 과학자들은 초고해상도의 형광현미경을 개발한 미국 하워드 휴즈 의학 연구소의 에릭 베치그(Eric Betzig), 독일 막스 플랑크연구소의 슈테판 헬(Stephan Hell), 그리고 미국 스텐포드 대학의 윌리엄 머너(William E. Moerner)입니다. 

20141011_stp505_0.jpg

이들의 초고해상도 현미경의 개발로 생화학분야의 오랜 희망이던 ‘살아있는’ 분자단위의 세포들을 직접적으로 관찰하는 것이 가능해졌고, 그 덕분에 암세포의 분자단위의 매커니즘을 연구하는 의학계, DNA의 전사과정이나 그에 의해 만들어지는 단백질의 내부구조 등을 연구하는 유전공학분야 등 생화학관련 거의 대부분의 연구분야에 새로운 장을 열게 한 것이 이번 노벨 화학상 선정의 이유라 할 수 있습니다.

 
현미경에 관한 이야기를 하려니 먼저 ‘관측한다’, ‘본다’라는 것을 먼저 간단히 설명드려야 할 것 같습니다. 

‘보다’라는 것은 언어적 의미로는 ‘스스로 보고자 하는 것을 자의적으로 바라보는’이라는 의미로 다분히 능동적인 행위라고 볼 수 있지만, 과학적으로 ‘보다’라는 것은 원리적으로 매우 수동적인 의미를 갖습니다. 

우리가 눈을 통해서 사물을 보는 것은 그 사물로부터 반사되어 나오는 광학적 신호, 즉 반사된 빛을 시각 신경을 통해 읽어드리는 것입니다. 

아이들이 입는 귀여운 우비가 노란색으로 보이는 이유는 우비에 칠해져 있는 물질이 외부로부터 빛을 받을 때, 다른 영역의 빛들은 흡수를 하고 노란색에 해당하는 파장의 빛만을 반사시키는 성질이 있기 때문에, 우리 눈에 노란색으로 보이는 것입니다. 

광학현미경은 물체가 너무나 작아서 반사되어 나오는 빛이 구분되지 않는 것을 광학렌즈를 통해 확대시켜주는 실험기구일 뿐, 역시 물체로부터 나오는 빛을 읽어드리는 최종 측정기구는 사람의 눈입니다. 

이러한 광학 현미경은 설명드린 대로 빛을 이용하기 때문에 빛의 회절현상(diffraction)으로 인한 한계 해상도를 갖게 됩니다. 

조금 쉽게 설명드리자면, 종이에 잉크로 점을 찍으면, 점을 아무리 작게 찍어도 자체의 번짐현상때문에 어느 정도의 점의 크기를 갖게 되고, 그로 인하여 너무 가까이 두 점을 찍으면 두 점의 번짐이 서로 겹쳐 두 점을 구분할 수 없게 됩니다. 

빛의 회절현상이란 빛이 렌즈나 슬릿 등을 통과하면서 휘어짐에 의해 번짐과 비슷한 현상을 갖게 되는 성질을 말합니다. 

이는 빛과 같은 파동의 고유 특성으로서 빛을 이용하는 광학현미경은 두 잉크로 찍은 점이 구별되지 않는 것처럼 두개의 광원으로부터 출발한 빛이지만 서로의 회절현상에 겹쳐 구분이 되지 않는 한계점이 생기고, 이 한계를 분해능이라고 합니다. 

일반적인 광학현미경은 약 0.2 마이크로미터 (1 마이크로미터 = 100만분의 1 미터) 정도의 한계를 갖는데, 이러한 광학 현미경으로는 동식물 세포내의 세포핵, 미토콘드리아나, 그리고 대부분의 박테리아 정도를 관찰할 수는 있지만, 그보다 십분의 1 에서 약 천분의 1정도 작은 크기의 DNA, RNA, 단백질, 바이러스, 그리고 화학적 단일 분자나 원자 등을 관찰할 수는 없습니다. 

물론 이런 광학적 현미경의 한계를 극복시켜주는 전자현미경이 그동안 이러한 미세구조를 연구하는 데에 널리 사용되어 왔습니다. 

하지만, 전자현미경은 빛을 사용하는 대신, 샘플에 강한 전자선(electron beam)을 쬐어준 후, 그로부터 얻어지는 에너지 스펙트럼을 시각화시켜 영상을 얻어내는 기법을 사용하는데, 이러한 방법으로는 살아 움직이는 대상으로부터 이미지를 얻어내기 힘들고, 또 에너지가 상대적으로 너무 높아서 샘플내의 살아있는 세포나 바이러스 등이 전자선에 의해 바로 죽을 수 있기 때문에 살아있는 세포를 직접적으로 관찰하는 것은 불가능했던 것입니다.
 

이번 노벨 화학상을 수상한 세 사람은 각자 자신들의 독특한 기술로 이러한 광학 현미경의 한계를 10배 이상 끌어올림으로써 이제 나노미터(1억분의 1 미터) 단위의 DNA, 분자 등의 구조와 움직임을 ‘살아있는’ 상태에서 관찰할 수 있게 만든 것입니다. 

이전에는 전자현미경을 통해 이러한 구조를 볼 수는 있었지만 살아있는 상태에서 관찰이 불가능했기 때문에, 급속냉각 등의 방법으로 가능한 죽기 직전의 상태를 온전히 보전하여 살펴보는 방법을 사용하여, 살아있을 때는 ‘이러이러한 방식으로 행동했을 것이다’라는 식의 유추만을 해오던 것들이 이들의 초고해상도 광학현미경을 통해서 실제 ‘살아있는’ 상태에 대한 연구내용들을 확인가능케 됨으로써, 많은 관련 연구분야에 동시적으로 획기적인 발전을 가져오게 된 것입니다.

 
3주에 걸친 노벨상에 관한 컬럼을 마무리하면서 오랜 시간 많은 고등학생들을 가르치면서 가장 많이 받은 질문에 대한 이야기를 해보고자 합니다. 

특히나 수학, 과학분야를 가르치면서 가장 많이 받은 질문중에 하나가 바로 “선생님, 무슨 전공을 해야할지 잘 모르겠어요. 확실히 관심이 있거나 그런건 없는데, 뭐 대충 공대를 가고 싶기는 한데, 잘 모르겠어요. 어떻게 해야할까요?” 라는 질문입니다. 결론부터 말씀드리자면, 제 대답은 “지금 현재, 바로 지금, 가장 하고 싶은 것을 하면 된다.”입니다.


이번에 노벨 화학상을 받은 세사람 모두 물리학과를 졸업하여 물리학 박사학위를 받은 과학자들입니다. 하지만, 그들은 지금 모두 화학, 생물 관련 분야의 연구에 매진하고 있습니다. 

이미 과학계는 이렇게 두개 이상의 분야가 함께 섞이기 시작한지 오래이며, 그 안에서 각 분야의 전공자들이 함께 공동연구를 진행하고 있으며, 이는 과학계만의 특이한 현상도 아닙니다. 

물리학을 전공했다고 물리만을 하게 되는 것도 아니며, 화학을 전공한 사람들만이 화학계에 공헌하여 노벨 화학상을 받는 것도 아닙니다.

더 나아가 지금 현재 하고자 하는 것을 정했다고, 반듯이 그것을 해내야만 인생을 성공하는 것도 아닙니다. 현재의 목표를 정하고 매 순간 그 목표를 향해 최선을 다하면 됩니다. 목표는 언제든지 바꿀 수 있습니다. 사실, 많이 바꿀 수록 더 자신의 진짜 목표에 다가가고 있다고 볼 수도 있습니다. 그만큼 자신의 미래에 대해 끊임없이 고민하고 있다는 증거이기 때문입니다.

하고자 하는 것을 정한다는 것이 온전히 대학의 학과를 결정하는 것을 의미하는 것은 아닙니다. 최첨단 로봇을 개발하고 싶다는 꿈은 전자공학을 선택하던, 기계공학을 선택하던, 컴퓨터 공학을 선택하던, 심지어 생물학을 선택하던 가능한 것입니다. 실제로 로봇연구분야에서는 동물들의 움직임을 응용하기 위해서 많은 생물학자들이 지금도 함께 연구하고 있습니다.

석준영  비센 학원장

댓글목록

등록된 댓글이 없습니다.

교육칼럼 목록

게시물 검색
Total 955건 7 페이지
교육칼럼 목록
번호 제목 글쓴이 날짜 조회
595 [비센의 재미있는 과학 이야기] 실수는 발명의 어머니 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 11-07 1926
594 [비센의 재미있는 과학 이야기] 아이슈타인의 일반 상대성 이론 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 11-26 1926
593 [비센의 재미있는 과학 이야기] 인공지능이 지배하는 세상을 두려워 해야 하나 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-31 1923
592 [비센의 재미있는 과학 이야기] Atomic Spectrum 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 02-22 1921
591 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 총정리 - 원초적 본능 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 11-30 1920
590 [민동필 박사와의 일문일답] – 지도자의 자격 1 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 12-24 1920
589 [이근백의 캐나다 생활 이모저모] 곤경 처한 사람들의 다른 선택, 인간 본성에 대한 고민 다시 해 이근백 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-06 1918
588 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 한국의 세계유산 – 16 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 07-10 1917
587 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 구체적인 공부 방법을 나누겠습니다! 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-10 1916
586 [민동필 박사와의 일문일답] – 공부 방법에 따라 바뀌는 인생 2 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 12-02 1916
585 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 총 정리 – 자녀 또는 학생들에게 ‘이론을 정립하는 방법’을 가르치는 방법… 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-01 1914
584 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 한국의 세계유산 – 5 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-25 1914
583 [김바울의 리사운드 영어교육 칼럼] 인텔리들의 영어표현법 1 김바울 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 09-05 1913
582 [비센의 재미있는 과학 이야기] 앨런 머스크 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 12-29 1911
581 [사고력을 바탕으로 지식을 쌓는 공부 방법] 중급과정 – 주제에 대한 두 가지 다른 접근법 1 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 10-11 1911
580 [민동필 박사와의 일문일답] – 이름이나 지식에 얽매이면 사고력을 키울 수 없어 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-02 1907
579 [CELPIP의 모든 것] “재주는 캐나다가 부리고 돈은 영국이 챙기는 현실” 민동필 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-11 1902
578 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 한국의 세계유산 – 3 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-11 1900
577 [비센의 재미있는 과학 이야기] 2014년 노벨 물리학상 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 10-21 1899
576 [비센의 재미있는 과학 이야기] 캐나다의 석면 금지 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 02-16 1899
575 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 경복궁-2 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-23 1899
574 [김바울의 교육칼럼] SAT 고득점을 위한 어휘학습법. 김바울 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-06 1897
573 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 가야 역사-2 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 07-22 1891
572 [비센의 재미있는 과학 이야기] 슈퍼 푸드 - '토마토'에 대한 모든 것 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 09-03 1891
571 [민동필 박사와의 일문일답] - 경험보다 더 효과적인 공부 방법 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 09-11 1891
570 [민 박사의 학부모를 위한 자녀교육 길라잡이] 생활 속의 자녀교육 – 사람 (특히 자녀들)을 무시한다는 것은 민동필 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 12-08 1890
569 [비센의 재미있는 과학 이야기] 인류의 진화 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 02-01 1889
568 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 총 정리 – 자녀 또는 학생들에게 '이론을 정립하는 방법'을 가르치는 방법… 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-08 1888
567 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사 수업] 21. 백제의 무령왕릉 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-06 1888
566 생활 속의 자녀교육 – 화, 분노 등 감정을 조절하는 방법 3 민동필 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 07-14 1883
565 [비센의 재미있는 과학 이야기] 파리기후협정이 뭐길래 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-07 1880
564 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 이유를 묻는 질문 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 10-05 1880
563 [신년 기획연재 '엔지니어 도전하기'] 최종 승부는 프로의 열정…나를 판매하라 이진태 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-04 1879
562 [비센의 재미있는 과학 이야기] 2015년에 주목할 과학 이슈 들 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 01-03 1878
561 [민동필 박사와의 일문일답] – 과학기술의 발전도 따라잡을 수 없는 창조적 사고력 2 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 10-30 1878
560 [민 박사의 학부모를 위한 자녀교육 길라잡이] 좋은 글쓰기 2 민동필 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-28 1876
559 [비센의 재미있는 과학 이야기] 아인슈타인의 뇌 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 12-01 1875
558 자녀를 혼내야 하는 경우 민동필 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 07-28 1873
557 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 승정원일기 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 07-05 1872
556 [민박사의 학부모를 위한 자녀교육 길라잡이] 객관식, 주관식, 논술, 그리고 자녀교육 2 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-06 1868
555 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 자신이 설명할 수 없는 단어의 사용 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 11-09 1866
554 [김바울의 자기소개서 교육 컨설팅] 재외국민 특례 방심하지 말고 미리 준비하자 김바울 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-17 1866
553 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 총정리 – 공부의 과정에서 필자의 역할 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 12-28 1865
552 [민동필 박사와의 일문일답] – 과학기술의 발전도 따라잡을 수 없는 창조적 사고력 1 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 10-22 1863
551 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 알파고 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-31 1863
550 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 사림 문화의 산실, 누정(누각과 정자) - 3 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 10-22 1862
549 [민동필 박사와의 일문일답] – 공부 방법에 따라 바뀌는 인생 4 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 12-16 1853
548 [민동필 박사와의 일문일답] 공부만큼 글쓰기가 어렵고 힘든데 왜 그런가요? 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 08-14 1850
547 [비센의 재미있는 과학 이야기] 스트레스로 인한 어지럼증 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-17 1848
546 [비센의 재미있는 과학 이야기] 2015 노벨 물리학상과 중성미자 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 10-08 1847
545 [알기 쉽게 풀어쓰는 한국사] 한국의 세계유산 – 11 심창섭 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 06-05 1844
544 [김바울의 교육칼럼] 리사운드 영어교육 1 김바울 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-23 1842
543 [공부 방법을 익히는 공부 방법] 쉬어가는 페이지 – 석가의 깨달음 (추상적 개념, 신념, 그리고 상 3) 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 05-03 1838
542 [민동필 박사와의 일문일답] – 타인의 인정이 가치판단의 기준이 되도록 만드는 교육의 문제점 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 04-06 1831
541 [비센의 재미있는 과학 이야기] 정확한 진단의 양면성 석준영 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 08-31 1831
540 [비센의 재미있는 과학 이야기] 새 원자의 발견 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 01-14 1828
539 [민동필 박사와의 일문일답] – 공부 방법에 따라 바뀌는 인생 10 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 01-27 1827
538 [비센의 재미있는 과학 이야기] 두뇌 구조와 기능 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 10-22 1825
537 [비센의 재미있는 과학 이야기] 암흑 물질과 암흑 에너지 석준영 쪽지보내기 메일보내기 홈페이지 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 03-30 1824
536 [민동필 박사와의 일문일답] – 피라미드식 사회구조의 꼭대기에 오르는 방법 2 민동필 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 10-15 1823
회사소개 신문광고 & 온라인 광고: 604.544.5155 미디어킷 안내 개인정보처리방침 서비스이용약관 상단으로
주소 (Address) #338-4501 North Rd.Burnaby B.C V3N 4R7
Tel: 604 544 5155, E-mail: info@joongang.ca
Copyright © 밴쿠버 중앙일보 All rights reserved.
Developed by Vanple Netwroks Inc.
모바일 버전으로 보기