과학자들이 찾은 자연의 경이적 아름다움

 

과학자들이 찾은 자연의 경이적 아름다움

지디넷코리아 | 이재구 국제과학전문기자 | 2013.06.12 14:11

 

 

실험실의 과학자들은 때때로 영감을 주는 아름다운 초월적 아름다움의 순간을 만나게 된다. 물위에 떨어진 염료는 검은 바다에서 나오는 녹색 불꽃의 느낌을 준다. 지루한 검은 이산화코발트는 섭씨 800도의 고온에서는 밝은 청색으로 변한다. 그리고 산호의 이미지는 그 중심에 갑자기 두 개의 물고기 눈이 나타날 때 전혀 다른 성격의 아름다움으로 바뀐다. 프린스턴대가 주최한 과학속의 예술 경연대회는 과학자들이 과학이 예술로 되는 순간을 기록할 수 있도록 마련한 대회다. 올해 대회에는 24개학과에서 170명이 참가했다. 와이어드가 소개한 프린스턴대 주최의 과학이 찾아낸 예술 경연대회 수상작들을 소개한다.

■동과 서의 만남

지구상에서 바람은 서쪽에서 동쪽으로 가거나 동쪽에서 서쪽으로 가려는 경향이 있다. 북쪽에서 남쪽으로 가려는 경향은 말할 것도 없다. 그 결과 대기현상은 구형 지구 전반적으로 항시 발생하면서 멀리 떨어진 대기정보도 쉽사리 알게 해 준다.

 

우리는 지구표면의 사진을 통해 끊임없이 오가는 이 지표면의 대기가 시간경과에 따라 골고루 분포함으로 알 수 있다. 청색은 동쪽에서 서쪽으로 가는 바람이고, 붉은 색은 서쪽에서 동쪽으로 부는 바람을 가리킨다. 심사위원으로부터 최고상을 받은 이 작품은 대기해양과학과 마틴 저커학생의 작품이다.

 

▲ 놀라운 대기의 세계를 사진으로 구현해 낸 모습이다. 붉은 색은 서쪽에서 동쪽으로, 파란색은 동쪽에서 서쪽으로 가는 바람이다. < 사진=프린스턴대 >

 

 

 

 

■물방울 염료가 빨아들이고 합쳐지다

두 종류의 유체가 서로 합쳐져 놀랍도록 복잡한 모습을 구현해 낸다. 촬영자들은 조용한 물 위에 형광염료를 떨어뜨려 그런 유체의 복합성을 살펴보았다. 액체방울의 맨 앞부분은 놀랍게도 하나의 슬라이드가 다른 슬라이드를 지나갈 때 나타나는 말편자 같은 구조를 가지고 있다.

 

 

액체방울의 중심은 불룩 튀어 나오면서도 응집력을 갖는 반면, 흔들림은 거미줄 가닥같은 흔적을 보인다. 결국 덩굴손 같은 염료의 흔적은 아주 가늘게 돼 물과 분자엉김 현상을 이루고, 합쳐졌다가 흩어진다. 대니얼 퀸, 브라이언 로젠버그, 아만다 드지오르기,알렉산더 스미츠 기계항공공학과 학생들이 공동으로 만든 작품이다.

 

▲ 액체염료 방울을 물에 떨어뜨린 모습은 놀라운 미의 세계를 만들어 낸다. < 사진=프린스턴대 >

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

■코발트 블루색가깔의 물질

섭씨 1400도의 고온에서 새로운 물질을 실험하는 중간에 촬영한 사진이다. 이 아름다운 청색은 부서지기 쉬운 검은색 이산화 코발트로부터 나온 것이다. 이 새로운 물질은 이를 함유한 알루미나((Al2O3)컨테이터에 달라붙었다. 촬영자는 오염물질을 용해시키려고 모든 방법을 동원했다.

 

이 사진은 녹은 유리를 통해 오염물질을 용해시키려는 노력을 시도하는 과정에서 촬영됐다. 800도에서 녹은 유리는 알루미늄판으로 부어졌고 여기서 염주알처럼 형성되고 식었다. 화학과 제이슨 크리잰은 카바연구소에서 이 아름다운 코발트물질을 촬영했다.

 

▲ 고온에서 녹은 새로운 물질이 만들어 낸 코발트 빛 아름다움. < 사진=프린스턴대 >

 

 

 

 

 

 

 

 

■ 미로의 거주자 고비물고기

이 달콤하고 작은 얼굴의 고비물고기(goby fish)는 미로가 된 산호초의 밖을 내다보고 있다. 고비물고기는 산호초를 집으로 삼는다. 그 대가로 산호초를 둘러싸 숨막히게 만드는 이끼를 뜯어 먹는다. 이 사진은 파나마에 있는 산호초연구소 방문시 찍은 사진이다.  차야 베르너 생태진화생물학과 학생이 제출한 작품이다.

 

▲ 고비물고기는 산호초ㄹ르 집으로 삼는다. 그 대가로 산호초를 둘러싼 이끼를 뜯어먹는 공생관계를 유지한다. < 사진=프린스턴대 >

 

 

■ 그리스신화속 메두사를 연상시키는 엘리건스웜

 

이 밝은색 벌레는 그리스 신화에 등장하는 괴물뱀 메두사를 닮아 보인다. 하지만 메두사와 달리 달리 이 벌레는 끈끈하며, 분자가 어떻게 세포와 신체기관의 크기를 결정하는지 알아보는 실험기간 중 서로 연계돼 있다. C.엘리건스 벌레는 투명한 속성을 가지고 있어 이상적인 형광현미생물학 실험용으로 흔히 사용된다.

 

 

이 사진은 모든 생물학의 핵심에 자리잡고 있는 도그마인 DNA(청색)와 분열하기 전의 리보솜RNA(적색)를 잡아내고 있다. 반면 벌레는 단백질과 함께 성변화를 하는 단백질을 지닌 이식 유전자(녹색) 선을 가지고 있다. 화학공학과 제이미 바와 생물공학과 클리프 브랭와인이 출품했다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

■고체의 간극(Gap)을 메우는 물방울

형이상학적 모습을 보이는 이 사진은 무엇을 보여주는 것일까? 액체 물방울이 얇은 고체 사이에 갇힌 모습이다. 이 때 강력히 빨아들이는 힘(압력)이 방울 내부에서 생성된다. 고체가 유연하다면 이 압력은 고체의 형태를 파괴해서 간극을 줄인다. 실험에 사용된 것은 투명한 고체로서 사진에서와 같은 물방울의 이미지를 나오게 만들었다.

 

검은선과 밝은 선의 교차된 모습은 위상기하학 지도처럼 극명한 높이 차를 보여준다. 사진에서 보여지는 선은 기름의 유막에서 발견되는 아름다운 무지개처럼 빛의 간섭에 의해 발생한 것이다. 파란부분은 물방울의 범위를 보여준다.

 

물방울은 물방울과 고체 간의 간극을 당긴다. 때문에 최소한의 갭 이를 보이는 영역, 즉 가장 많이 형태가 파괴된 부분은 응축된 고리의 중심인 물방울 안에 있다. 2등으로 선정된 이 작품은 프린스턴대 기계항공공학과 제이슨 웩슬러와 하워드 스톤이 찍은 사진이다.

 

▲형이상학적 무늬를 보이는 이 모습은 실재하는 현상을 그대로 찍은 것이다. 청색은 액체방울, 흰색과 검은 색은 고체다. 집 삼아 지낸다. 그대신 산호초에 생기는 이끼를 뜯어먹는 공생관계를 유지한다. < 사진=프린스턴대 >

 

 

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