[아마추어들의 과학 실험] 부엌에서 원자로 만드는 ‘DIYer’

#31살의 리처드 핸들은 10대 시절부터 핵물리학에 관심이 많았다. 과학을 제대로 배운 적이 없던 그는 인터넷 사이트와 각종 물리학 서적을 탐독하다 결국 직접 원자로를 만들어보기로 했다. 핸들은 인터넷을 통해 재료를 하나둘씩 사 모아 전자레인지에 연결하기 시작했고, 6개월 만에 이론적으로는 원자 분열이 가능한 원자로를 만들어냈다. 핸들은 지난해 7월 실제 가동을 하기 전 정부에 “원자로를 가동해도 되느냐.”고 문의했고, 방사능 당국이 곧 핸들의 집을 압수수색했다. 핸들의 집에서는 라듐, 우라늄, 세슘 등 일반인의 취급이 금지된 방사성물질이 나왔고 핸들은 경찰에 체포됐다. 그는 “난 단지 물리학과 화학에 관심이 많았고 공장에서 일하면서 기계를 만질 수 있었을 뿐”이라며 “비싼 돈을 들이지 않아도 집에서 원자 분열을 유도할 수 있는지 궁금했다.”고 밝혔다. 이어 “난 여전히 가동만 된다면 원자 분열이 가능할 것으로 믿는다.”고 덧붙였다.





수조원이 투입되는 가속기나 수억원에 달하는 현미경 가격에서 알 수 있듯이 과학은 비싼 학문이다. 과학자들은 더 비싸고 정교한 기계를 갖기 원한다. 이론보다 실험이 중요해진 현대 과학에서 돈은 곧 발견과 검증을 의미한다. 그러나 최근 과학계에서는 이 같은 흐름에 반발하는 DIY(Do it Yourself) 과학이 주목받고 있다. 과학저널 네이처는 지난해 10월 DIY 과학을 지지하는 ‘차고 과학’이라는 사설을 통해 “전문가들은 집에서 실험을 시도하는 아마추어 과학을 환영해야 한다.”면서 “이는 과학의 가장 기본적인 정신인 ‘도전’이 살아나고 있다는 의미”라고 주장했다. 이들은 스스로를 ‘DIY 과학을 하는 사람들’(DIYer)이라고 부른다. 인터넷 게시판이나 메일을 통해 서로의 경험이나 아이디어를 나누고 위험성에 대한 논의도 한다.

●겨드랑이에 끼워 물품 온도조절

그들이 공유하는 가치는 간단하다. “실험실을 벗어나자.”는 것이다. 이들의 실제 실험은 원시적이지만 기발하다. 예를 들어 생물학 실험을 위해 섭씨 37도를 유지해야 하는 고가의 인큐베이터가 부족하다면 이들은 자신의 겨드랑이에 실험 물품을 끼운 채로 활동한다. 별도의 조절 장치 없이도 항상 변하지 않는 체온을 활용하는 것이다. 또 원심분리기가 없다면 일정한 속도로 돌아가는 믹서기의 회전력을 활용하면 된다. 에탄올을 자동차 연료로 사용하는 것도 일부 카레이서들이 ‘자동차가 에탄올만으로 달릴 수 있을까.’라는 아이디어를 실제로 실험해 본 것에서 비롯됐다. 이들을 통해 에탄올의 효용이 입증되면서 화학공학이나 자동차공학자들이 낭비적이라는 이유로 시도조차 하지 않았던 일이 바이오에탄올 상용화라는 전 세계적인 흐름에 중요한 계기를 제공하게 된 셈이다.

●원심분리기 대신 믹서기 활용

생명공학, 화학공학을 중심으로 진행되던 DIY 과학은 점차 복잡하고 거대한 과학의 영역으로 옮겨 가고 있다. 미 코넬대 대학원생인 자카리 맨체스터는 ‘스프라이트’라는 인공위성을 설계했다. 명함의 절반 크기인 스프라이트는 태양전지와 무선주파수 수신기, 마이크로칩 등으로 구성돼 있으며 제작 가격은 60만원 정도에 불과하다. 맨체스터는 이 같은 위성 수백~수천개를 각 개인들이 제작하면 하나의 로켓에 실어 지구 저궤도에 올려놓을 수 있을 것으로 보고 있다. 그는 “스프라이트의 능력은 최초의 인공위성인 스푸트니크 1호 정도”라며 “지금은 자신의 이름과 정보를 보내는 수준에 불과하지만 향후 온도계와 카메라 등 원하는 기능을 붙일 수 있게 되면 우주는 일부 국가의 것이 아닌 전 세계인의 것이 될 것”이라고 밝혔다.

●기존 학문의 한계 뛰어넘어 각광

DIY 과학이 급속도로 확산되고 있는 배경에는 낮은 장벽과 뛰어난 접근성 외에 기존 학문의 한계를 뛰어넘을 수 있다는 점도 크게 작용한다. 자신의 분야에 폐쇄적이지 않은 아마추어들의 모임이다 보니 학문 간 융합이 쉽기 때문이다. 실제로 차고의 조그만 연구실에서 생물학 실험을 하자는 취지로 조직된 ‘바이오큐리어스’ 프로젝트에는 기계공학, 분자생물학 등 전통적인 과학 영역뿐만 아니라 예술가와 컴퓨터 프로그래머까지 참여하고 있다. 다만 핸들의 원자로 사건에서 볼 수 있듯이 ‘안전’은 DIY 과학이 극복해야 할 과제다. 실험실은 화재나 가스 누출, 방사능 차폐 등의 시설을 충분히 갖추고 있지만 부엌이나 차고에서 이를 기대하기는 힘들기 때문이다.

박건형기자 kitsch@seoul.co.kr