알면 보이는 즐거움 “비오면 먼지까지 안고 떨어지는 물방울…연잎효과”(불교신문 2010-11-18)   2010-11-19 (금) 15:40
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“비오면 먼지까지 안고 떨어지는 물방울…연잎효과”

예수님도 부처님도 기뻐하는 과학

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
연꽃잎에서 물이 먼지를 안고 굴러 떨어지는 사진(왼쪽)과 이를 나노이론으로 그린 삽화.
 
 
 
연잎은 물에 젖지 않는다. 물에 젖는 연잎이었으면 그 무게를 이기지 못해 모양을 보기 어려웠을 것이다. 왜 연잎은 물을 기피하는 ‘소수성’일까. 최연소 남자 대학교수이면서 최소의 미립자 나노연구의 선두주자가 이를 과학으로 풀어봤다. 답은 연잎에 돋은 나노돌기였다.
 
 
과학은 입증보다 응용에서 더욱 신속·명확
 
탐구는 마음정화에 나노이론·연잎효과 접목
 
부처님이 제시한 ‘연잎’…스스로 자정작용
 
“不二사상…‘화합과 소통 이론’의 뿌리”
 
 
 
강상욱 지음/ 동아시아
 
 
 
“물방울이 자기보다 작은 크기의 나노돌기와 닿을 때, 그 닿는 면적이 작게 되고 접촉각이 100°보다 커서 연잎은 소수성을 갖게 된다.” 연잎은 의외로 물에 젖지 않는 소수성(반대는 친수성)이 아주 강하다. 아예 초소수성이라서 비가 내리면 물방울이 굴러 떨어지면서 연잎의 먼지까지 안고 떨어지게 만든다. 그래서 연잎은 항상 깨끗하다. 연잎밥이 특별한 연유도 여기에 기인한다.
 
흔히 쓰는 ‘연잎효과’의 과학적 구조는 이렇게 입증된다. 과학은 입증보다 응용에서 더 신속하다. 최근의 페인트들은 이 연잎효과를 응용해 페인트를 바르면 물방울이 먼지을 안고 떨어지면서 항상 깨끗한 상태를 유지하게 신상품을 내놨다. “부처님의 수 천년 전 깨끗한 것들이 무수히 많았을텐데, 하필 연잎을 예로 든 것은 스스로의 자정작용 때문이 아니었을까.” 과학자의 탐구는 마음의 정화에 나노이론과 연잎효과를 접목한다. 화학의 이성질체 이론이 등장한다. 성분은 같지만 결합의 방식에 따라 끓는점 색깔 용해도 등이 모두 달라지는 화학구조를 인체에 응용했다. 결과는 “예수님이 원수를 사랑하라는 말은 형제를 사랑하라는 뜻”으로 귀결된다. 불교에선 흔히 등장하는 ‘내와 남이 둘이 아닌 불이(不二)’ 역시 자연의 요소가 결합된 형제자매를 의미하며, 이는 ‘화합과 소통’ 이론의 뿌리를 보여준다.
 
육식을 금하고 채식주의를 선호하는 계율도 여기서 풀려간다. 고기는 단백질과 지방으로 이뤄져 고기를 먹고 운동에너지로 변화하더라도 여전히 에너지를 갖고 있게 된다. 고기를 먹을 때마다 동물 에너지를 먹는 격이고, 동물 에너지가 변화되면서 육체와 뇌신경에 영향을 주는 에너지로 변화되기도 한다. 특히 에너지 보존법칙이 접촉하는 근처에서 더 변환이 집적되기에 고기를 많이 먹는 사람이 동물의 에너지를 더 많이 보유하게 마련이다.
 
나노이론은 <법구경>으로 연결된다. ‘청정한 행동으로 살아가며 좋은 스승과 친구를 사귀어라’(사문품 16장)은 나노입자의 향균효과로 설명된다. 첨단기술인 ‘나노복합체(nano-composite)’는 물체에 나노 크기의 물질을 첨가물 형태로 넣어서 기존 물질에 새로운 성질을 부여하는 신소재이다. 태양전지 연료전지 신산업 분야는 곧장 고강도 초경량 고내열의 과학현상에서 세간의 해탈과 깨달음의 경지로 연결된다. 극미세의 나노물질이 참가되면서 고강도의 깨달음의 경지가 연상되는 형태이다.
 
깨달음은 원자와 분자의 구조로 이해된다. 새로운 원자가 계속 붙게 되면 성질이 계속 변하면서 나중에 성질 예측이 어려워진다. 점차 복잡한 물질로 변하면서 순수한 정신 상태가 욕심으로 채워진다. 반대로 원자에서 미세한 분자 구조로 들어가기 위해 원자 결합 구조를 하나씩 떼어내면 순수상태로 돌아간다. 아이의 마음이고 무소유의 실천이다.
 
그러나 아보가드로수와 분자운동의 원리는 ‘모든 것은 변한다’는 원리를 일깨운다. 제행무상의 무한의 변화, 산소분자들의 끊임없는 움직임, 제자리로 결코 돌아오지 않는 속성, 다이아몬드와 금의 산화현상, 결코 변하지 않는 기체 액체 고체란 없고 불가능한 자연법칙. 생로병사의 고통을 산화작용과 광분해로 설명하면서 서로 짝을 찾는 ‘수소결합’의 이치에서 자연현상의 깊이를 본다.
 
확산과 촉진을 거듭하는 화학이론과 불교의 삼법인 세계관을 연결하는 귀결점은 나노입자와 고분자의 신종 결합이다. 극히 작은 나노입자는 나노입자끼리 뭉치고 고강도의 고분자는 그들끼리 뭉치면서 가장 완벽하고 강건해진다. 미시분석에서 제 길을 찾아갔다 재결합하면서 깨달음의 구조를 형상화하는 것이다.
 
다만 극미세로 들어가는 과정이 관건이다. 불교의 화두와 부정과 부정으로 들어가는 방식과 달리 필자는 ‘긍정일색’을 선호한다. ‘긍정을 감사’와 연결하는 접근이 자연과학자의 불교이해에 협소함을 보여준다. 저자는 서울대 화학생물학과 석박사 통합과정에서 최연소를 기록하고 미국 MIT 박사과정을 마친 뒤 상명대 화학과 교수로 재직중이다.
 
김종찬 기자  kimjc00@ibulgyo.com
 
 
[불교신문 2673호/ 11월20일자]
2010-11-18 오후 3:08:15 / 송고
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