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변호사마케팅 [김범준의 옆집물리학]코끼리 귀

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작성자 또또링3 댓글 0건 조회 3회 작성일 26-09-20 22:45

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변호사마케팅 코끼리 모습을 떠올려보자. 이름 자체가 ‘코가 긴 이’라는 뜻이니 아무래도 자유자재로 움직이는 긴 코가 먼저 떠오른다. 이어서 굵은 다리, 털이 드문 쭈글쭈글한 피부, 그리고 커다란 귀도 생각난다. 코끼리의 특징적인 모습을 물리학의 방식으로 이해해보자.
코끼리 다리가 굵은 이유를 찾기 위해 중요한 것이 물리학의 압력이다. 힘을 면적으로 나눈 것이 압력이어서 똑같은 힘으로 밀어도 면적이 작을수록 압력이 커진다. 압정의 평평한 면을 손가락으로 밀면 손가락은 멀쩡해도 압정의 뾰족한 끝은 게시판의 나무를 뚫는다. 손가락 피부가 나무판보다 더 부드러운데도 말이다. 물질마다 버틸 수 있는 최대 압력이 정해져 있다. 이보다 큰 압력이 가해지면 물질은 버티지 못한다. 뾰족한 압정 끝은 단면적이 작아 큰 압력으로 나무판을 뚫고, 압정의 평평한 면은 면적이 커서 작은 압력으로 미니 손가락은 멀쩡하다. 압정으로 게시물을 부착할 때마다 우리 모두 물리학을 이용하는 셈이다. 물리학 책을 덮고 눈을 들어 창밖을 보면 그곳에도 물리학이 있다. 물리학은 세상 어디에나 있다.
굵은 코끼리 다리도 압정과 마찬가지로 압력으로 이해할 수 있다. 다리가 버틸 수 있는 최대 압력보다 실제 작용하는 압력이 크면 다리는 버티지 못한다. 코끼리는 덩치가 커서 무게도 크다. 이 큰 무게가 만들어내는 압력을 줄여 다리가 버틸 수 있는 최대 압력보다 작게 하려면 어떻게 해야 할까? 다리를 두껍게 해서 단면적을 늘리는 것이 진화가 찾아낸 해결책이다. 긴 진화의 과정에서 덩치가 커지면서 다리의 단면적도 함께 늘어난 코끼리가 생존에 유리했을 것이 당연하다. 코끼리 다리가 굵은 이유는 간단하다. 덩치 큰 코끼리는 무겁기 때문이다.
모든 포유동물은 체온을 일정하게 유지한다. 생화학 반응으로 몸 전체가 만들어내는 열에너지가 몸 밖으로 적절히 방출되지 않는다면 내부의 온도가 끊임없이 오를 수밖에 없다. 코끼리 체온이 일정한 이유는 안에서 만들어낸 것과 정확히 같은 양의 열에너지가 밖으로 방출되기 때문이다. 대충 어림해 세포 하나가 만들어내는 열에너지가 일정하다고 가정하면 코끼리가 만들어내는 열에너지는 몸의 부피에 비례한다. 한편, 코끼리가 몸 밖으로 방출하는 열에너지는 몸의 부피가 아니라 피부 전체의 겉면적에 비례한다. 부피는 길이의 세제곱에 비례하고 면적은 제곱에 비례하니, 길이가 10배인 동물이 만들어내는 1000배의 에너지 중 방출할 수 있는 것은 기껏 100배에 불과하다. 코끼리는 늘 덥다.
추위가 아닌 더위가 문제인 코끼리는 그럼 어떻게 이 난제를 해결했을까? 피부에 털이 많다면 열을 잘 전달하지 않는 공기층이 털 주변에 머물며 열 방출을 방해한다. 코끼리는 몸 표면의 털을 줄였다. 매끈한 피부를 쭈글쭈글하게 만드는 것도 도움이 된다. 공기와 접촉하는 유효 면적이 늘어나 더 많은 열을 방출할 수 있기 때문이다. 진화의 과정에서 코끼리는 몸 표면 털을 줄이고 피부를 쭈글쭈글하게 만들어 더위를 피했다.
자, 이제 코끼리 귀가 어떤 역할을 하는지 독자도 예상해 답할 수 있다. 코끼리 귀는 자동차 라디에이터다. 엔진 주변을 흐르며 열을 흡수해 온도가 높아진 냉각수는 자동차 앞부분 구불구불 길게 관이 이어진 라디에이터를 통과하며 차 밖에서 유입된 차가운 공기와 만나 온도가 낮아진다. 라디에이터의 구조를 찾아보라. 공기와 접촉하는 면적을 가능한 늘리려는 디자인이 구현된 것을 한눈에 알아볼 수 있다. 코끼리 귀도 마찬가지다. 넓은 면적의 코끼리 귀에 분포한 많은 혈관을 통해 흐르는 높은 온도의 혈액은 차가운 공기와 만나 열을 방출해 식는다.
힘을 면적으로 나눈 것이 압력이며 면적은 길이의 제곱에, 부피는 세제곱에 비례한다는 것만으로도 코끼리는 왜 코끼리처럼 생겼는지 어느 정도 답할 수 있다. 덩치가 커 무거운 몸무게를 굵은 다리로 버티고, 덩치가 커 몸이 더워지니 털 없앤 쭈글쭈글한 피부와 커다란 귀로 열을 방출한다. 물리학을 이용해 코끼리 귀의 면적을 정확히 계산해낸 것은 아니다. 하지만 물리학은 코끼리 귀가 왜 큰지 설명한다.
무엇이라도 정확히 계산하는 사람이 물리학자라고 생각했다면 오해다. 이해를 위해 초점 흐린 눈으로 세상을 보는 것이 물리학의 방식이다. 앞에서 길이가 10배면 생성 에너지가 1000배라는 추정도 정확지 않다. 실제는 200배 정도다. 그래도 코끼리 모습 설명에서 바뀔 것은 없다. 대충하는 어림이 물리학의 장기다. 더 나은 이해를 위해 고른 길이다.
네팔에서 지구온난화 때문에 일어난 대홍수가 모든 사람들을 깜짝 놀라게 했다. 일어난 지 꽤 됐지만 워낙 피해가 크고 그 원인이 지구온난화인 데다 한국인도 여러 명 실종되다보니 여전히 화제의 중심에서 멀어지지 않고 있다.
홍수의 원인이 빙하가 녹아 형성된 빙하호에 있는 만큼 앞으로 자주 일어날 것이라는 예측도 곳곳에서 나온다. 지구온난화라는 말이 우리 귀에 익숙해진 지도 수십년이 됐고, 이를 막기 위한 노력도 이어지고 있지만 성과는 미미한 듯하다. 평균기온이 1.5도 오르면 벌어질 사태에 대한 전 지구적 시나리오는 곳곳에서 접할 수 있지만 평소에는 대부분 무감각하다. 나 역시 크게 다르지 않다.
그래서 일부러 자료를 찾아보았다. 평소 관심이 많았던 우리나라 해안지역이 언제, 얼마나 침수될 것인지에 관한 자료들이다. 국립해양조사원의 자료도 있고, 지구온난화의 영향을 예측한 국제적인 자료도 있었다. 둘 모두 위험지역으로 분류된 곳은 거의 비슷했다.
나는 섬 출신이라 내가 태어나 자란 곳은 어떤지 유심히 살펴보았다. 서남쪽 바다에 있는 어의도라는 작은 섬도 해안가 상당 부분이 침수 위험지역으로 분류돼 붉은색으로 칠해져 있었다.
국립해양조사원이 2023년 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC) 제6차 보고서의 새로운 기후변화 시나리오(SSP)를 적용해 우리나라 주변 해역의 평균 해수면 상승 폭을 분석한 결과, 2100년까지 최대 82㎝ 상승할 수 있다고 한다.
방조제가 있는 곳은 어떻게든 버틸 수 있겠지만, 바닷가의 낮은 지역들은 그때쯤이면 상당 부분 바닷물에 잠기지 않을까 싶다.
해안이 물에 잠기는 것은 아직 실감 나지 않지만, 섬에서 자라는 나무들을 보면 온난화의 영향을 느낄 수 있다. 예를 들어 작은 흰 꽃이 피는 사스레피나무는 예전에는 키가 그리 크지 않았다. 하지만 요즘 섬의 산에 가보면 키 큰 사스레피나무들이 거의 밀림을 이루고 있다. 물론 그 이유는 여러 가지겠지만, 그 밖에도 예전에는 보지 못했던 아열대성 나무들이 곳곳에서 자라고 있었다.
수온 상승도 심각하다. 국립수산과학원 자료에 따르면 최근 10년(2016~2025년) 한국 해역의 수온 상승 속도는 최근 35년(1991~2025년) 평균의 약 3배에 달한다. 연안의 식물플랑크톤 생물량도 1990년대 후반에 비해 절반 이상 줄었다고 한다. 바다 생태계 자체가 빠르게 황폐해지고 있는 것이다.
십여년 전 가거도에 갔을 때 민박집 주인이 바다에서 잡은 낯선 물고기를 보여주며 아열대 어종인 것 같다고 했다. 사진을 찍어와 찾아보니 동남아시아와 제주 남쪽 바다에 서식하는 황줄돔이었다. 따뜻한 바다에서 살던 물고기가 가거도에서 잡히고, 자리돔이 동해안까지 올라가는 현상은 바다의 온난화가 어떻게 진행되고 있는지를 보여준다.
최근 들어 유난히 무더워진 여름도 마찬가지다. 온난화는 네팔에서만 재난을 일으키는 것이 아니다. 우리도 서서히 온도가 높아지는 것을 알면서 아무것도 하지 않은 채, 결국 뜨거워진 물속에서 발버둥치는 우화 속 개구리 신세가 되는 것은 아닐까 싶다.

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