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대순144년(2014) 9월

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과학 그곳에서 : 전기의 작용

전기의 작용
 
 
 

글 교무부

 
 
  대순진리회의 신앙의 대상은 ‘구천응원뇌성보화천존강성상제(九天應元雷聲普化天尊姜聖上帝)’이시다. 『대순진리회요람』에는 이 신격의 의미가 상세히 설명되어 있다. 특히 ‘뇌성’에 대해서는 “천령(天令)이며 인성(仁聲)인 것이다. 뇌(雷)는 음양이기(陰陽二氣)의 결합으로써 성뢰(成雷)된다. 뇌(雷)는 성(聲)의 체(體)요, 성(聲)은 뇌(雷)의 용(用)으로써 천지를 나누고 동정진퇴(動靜進退)의 변화로 천기(天氣)와 지기(地氣)를 승강(昇降)케 하며 만물(萬物)을 생장(生長)하게 하고 생성변화(生成變化) 지배자양(支配滋養)함을 뜻함이며”라고 밝히고 있다. 뇌성과 관련하여 도주님께서는 “바닷물을 보라. 전부 전기이니라. 물은 흘러 내려가나 오르는 성품을 갖고 있느니라. 삼라만상의 근원이 수기를 흡수하여 생장하느니라. 하늘은 삼십 육천(三十六天)이 있어 상제께서 통솔하시며 전기를 맡으셔서 천지 만물을 지배 자양하시니 뇌성 보화 천존 상제(雷聲普化天尊上帝)이시니라. 천상의 전기가 바닷물에 있었으니 바닷물의 전기로써 만물을 포장하느니라.”(교운 2장 55절)고 말씀하셨다.
  도주님의 말씀을 통해서 볼 때, 뇌성은 글자 그대로 번개[雷]와 천둥[聲]만을 뜻하는 것이 아니라 우주만물에 작용하고 있는 ‘전기’를 의미하는 것임을 알 수 있다. 그리고 도주님께서는 이 말씀을 통해서 상제님께서 전기로써 천지만물을 지배 자양하고 만물을 포장하심을 밝혀 주신 것이다. 즉 전기가 만물을 생성하고 변화시키며 자라게 하고 포장하는 작용을 하고 있다는 설명이다. 이러한 전기의 작용에 현대과학은 어떻게 이해하고 있는 것인가? 과학에서 지금까지 밝힌 전기의 작용을 통해서, 『대순진리회요람』과 도주님의 말씀을 좀 더 이해할 수 있을 것이다.
 
 
 
전기란 무엇인가
  과거 우리의 선조들은 하늘에 천둥, 번개가 치는 모습을 보았을 것이며 옷을 입거나 할 때 정전기 현상을 경험하였을 것이다. 하지만 그것을 전기의 원리로 이해하지는 못하였다. 1790년대 즈음에 이르러서야 인류는 전기에 대해 약간의 지식을 얻기 시작하였다. 이탈리아 과학자 알렉산드로 볼타(Alessandro Volta, 1745~1827)는 동전 모양의 구리 원반을 혀의 한쪽 면에, 아연 원반을 다른 쪽 면에 대고 두 동전을 동시에 건드리면 혀에 찌르르 하는 느낌이 온다는 사실을 발견했다. 그는 이 현상의 원리를 알지 못했지만 혀에 닿는 느낌을 일으키는 ‘무엇인가’가 있으며 그 물질이 흐르는 모양새가 마치 강에 물이 흐르는 모습과 같다고 여겨 그 ‘무엇인가’에 ‘전류(electric current)’라는 이름을 붙였다. 그의 연구는 정상적인 전류를 발생시킨 최초의 것으로, 우연히 발생하는 정전기 시대에서 실용 전기 시대로 넘어온 획기적인 사건이며 전기 문명을 열어놓은 뛰어난 공적이라는 평가를 받고 있다.
  그 후 인류는 전기의 구체적인 원리를 알지 못했지만 많은 발명품을 양산해냈다. 즉 전화, 전보, 전구, 전기 팩스 기계 등이 1900년 이전에 만들어졌던 것이다. 그러다 마침내 1897년 영국의 물리학자 톰슨(Joseph John Thomson, 1856~1940)이 전기를 일으키는 물질이 전자(electron)임을 밝혀내면서 전기에 대한 본격적인 연구가 이뤄졌다. 톰슨은 전자의 질량이 수소 원자의 약 1,837분의 1이며, 모든 원소에 공통으로 들어 있는 물질이라는 것을 발견하였고, 이후의 연구에서 이 입자가 전기 현상을 일으키는 근원 물질이라는 것을 알아냈다. 즉 전자의 움직임이 바로 전류이며 각종 전자 제품의 작동이 전류를 통해 가능함을 인식하게 된 것이다.
  20세기의 과학자들은 전기와 자석이 갖는 자기와의 관련성에 대해서 연구하였다. 전기가 흐르는 전선 주변에 자기장이 형성됨을 발견하였고, 반대로 변화하는 자기장이 전류를 발생시키는 것을 알게 되었다. 즉 변하는 자기장은 그 공간에 전기장을 만들고, 변하는 전기장은 그 공간에 자기장을 만든다는 것이다. 전기와 자기는 각각 별개의 현상이 아닌 상호 관련된 작용이라는 설명이다.
 
 
문명과 자연에서 전기의 작용
  문명화된 현대 사회에서 전기는 없어서는 안 될 필수불가결한 요소이다. 특히 많은 인구가 모여 사는 대도시에 정전 사태가 벌어진다면 일주일도 못 되어 도시는 크게 붕괴될 것이다. 지하철은 운행을 멈추고 TV와 라디오 방송이 중단되며 전화와 인터넷이 끊겨질 것이고 매일 밤마다 칠흑 같은 어둠을 겪게 된다. 한마디로 전기는 고도의 문명을 유지시키는 원동력과 같은 기능을 한다.
  만약 문명에의 전기 공급만이 중단되는 것이 아니라 전기력 자체가 사라져버린다면 어떻게 될까? 아마도 지구의 모든 바닷물이 위로 솟구쳐 올라 증발할 것이다. 물 분자들끼리의 전기적 결합이 끊어지기 때문이다. 우리 몸속 DNA 분자 가닥들도 서로 뭉치지 않을 것이다. 공기를 호흡하는 생명체 중에 용케 살아남은 것이 있다 해도 금세 질식하게 된다. 전기적 인력이 존재하지 않으면 공기 중의 산소 분자가 혈액 속의 헤모글로빈 분자와 결합하지 못하고 튕겨나가기 때문이다. 지구의 지각을 구성하는 물질을 단단히 묶어주던 전기력이 사라지므로 땅바닥이 갈라져 녹아내리기 시작한다.
  하지만 다행하게도 자연에 전기력이 사라지는 일들은 일어나지 않는다. 전기의 힘은 매우 강력해서 130억 년 전부터 지금까지 쉼 없이 작동했기 때문이다. 우리 주변의 모든 사물에 언제나 같은 양의 양전하와 음전하가 들어 있고 그 균형이 잘 잡혀 있으므로 우리는 이것이 언제 어디서나 영향을 미치고 있음을 쉽게 알아차리지 못하였을 뿐이다.
 
 
생명체에 미치는 전기의 작용 
  위에서 언급하였듯 전기가 사라진다면, 현대문명은 무너져 전근대 시절로 돌아가게 될 것이고, 전기력이 사라진다면 자연의 사물은 그 형체를 잃어버리게 되며 생명은 모두 멸망하게 된다. 그렇다면 전기는 구체적으로 생명에게 어떤 작용을 하는 것인가? 전기와 생명현상과의 관련이라는 큰 주제에는 다양한 연구결과가 나와 있지만 크게 두 가지 정도 언급하고자 한다. 
  첫째는 전기의 작용이 생명의 기원과 관련이 있다는 가설이다. 과학자들은 생명 발생과 관련하여 생명은 자연계에 존재하는 무생물로부터 저절로 발생한다는 자연발생설과 생물은 이미 존재하고 있던 생물로부터 발생한다는 생물속생설로 대립하여 논쟁하였다. 그러다 1862년 프랑스 과학자 파스퇴르(Louis Pasteur)의 실험에 의해 생물은 저절로 발생하는 것이 아니라 반드시 이미 존재하는 생물로부터만 발생한다는 생물속생설이 확립되었다. 생물속생설에 따르면 생물은 어버이 생물로부터 태어나고 어버이 생물도 마찬가지로 조상 생물로부터 태어난다. 그렇다면 최초의 생명체는 어떻게 나타났을까? 이에 대해 1936년 러시아 화학자인 오파린(Oparin)은 원시의 지구에서 화학 반응이 일어나 무기물로부터 유기물이 합성된다는 ‘화학진화설’을 주장하였지만 한동안 주목을 받지 못했다. 그러다 1953년 미국의 밀러(Stanley Miller)는 오파린의 가설을 검증하기 위해 특별한 실험 장치를 고안하였다. 그는 플라스크에서 공기를 빼고 대신 원시지구의 대기라 여겨지는 메탄, 암모니아, 수소를 넣은 후 한쪽에서는 물을 끓이고 다른 한쪽에서는 고압의 전기 방전을 일주일간 지속하였다. 그런 후 고인 액체를 분석하니 생명체의 기본 재료인 아미노산 몇 종과 기타 유기물이 검출되었다. 이후 다른 학자들도 생명의 재료들이 원시지구의 바다에서 합성되었고 이 재료들이 모여 원시세포가 되었다고 주장하였다. 이러한 주장은 무기물로부터 생명이 탄생되는 과정에 물과 전기가 중요한 역할을 한다는 것을 보여주는 것이다. 
  두 번째는 전기가 일으키는 전기장이 생명체의 유전 정보인 DNA에 영향을 준다는 연구이다. 1980년대 스위스의 치바(Ciba) 그룹의 연구원인 구이도 에프너(Guido Ebner)와 하인츠 쉬르히(Heinz Schürch)는 인체에 유해하다고 알려진 흐르는 전류에 의한 전기장이 아닌 전압은 존재하되 전류는 흐리지 않는 정전기장과 생명체의 관계에 대해 연구하였다. 이론적으로 정전기장은 건강에 무해하다고 알려져 있지만 생물의 진화에 미치는 영향은 아직 베일에 가려진 상태이다. 이들은 박테리아, 밀, 옥수수, 양치류, 송어 등 다양한 생명체를 실험의 대상으로 삼았다. 축전기판 사이에 정전기장을 만들고 전압차를 일으킨 뒤 그 사이에 해당 생물종들의 포자, 씨앗, 알 등을 놓고 전기장 처리를 하는 것이었다. 그 결과 놀랍게도 각각의 개체들이 전혀 다른 형태의 생물체로 자라났다. ‘관중’이라 불리는 양치식물은 오래 전에 멸종하여 화석으로만 확인할 수 있는 원시고사리로 자랐고, 옥수수는 본래의 옥수수보다 3배나 많은 자루가 달리고 튼실한 형태를 갖췄으며, 양식 송어는 마치 작은 상어처럼 크기와 체중이 증가하였다. 전기장 처리 후의 개체들은 형태만이 변화하였을 뿐만 아니라 질병에도 강한 우수한 형질을 보유하였다.
  이런 실험 결과에 대해 구이도 에프너는 전기장이 유전자에 어떤 영향을 미친 것이라고 해석하였다. DNA를 연구한 과학자들은 복잡한 유기체들이 가진 유전자의 대부분이 그 이유는 알 수 없지만 실제로 활동하거나 사용되지 않는 정지 상태의 유전자라고 한다. 인간의 경우 그 비율이 95~97%나 된다. 에프너는 전기장이 이 잠자고 있는 유전자를 활성화시켰고 그것이 발현되어 새로운 형태의 생명체로 변모시켰다고 설명한다. 쉬르히는 DNA에 과거 지구의 전기장 정보가 입력되어 있는데 특정 시대의 전기장이 DNA에 반응하면 그 시대의 형질이 나타나는 것 같다고 추측하였다. 또 지구의 전기장이 유전자 발현 즉 개별 유전자가 지닌 정보의 실현에 영향을 미칠 수 있을 것이라고 하였다. 에프너와 쉬르히는 이런 현상을 과거로의 진화를 뜻하는 ‘역진화’라는 말로 지칭하였다.
  2001년 치바 그룹의 실험을 재현한 독일의 생물학자 악셀 셴도 전기장 처리를 한 식물 세포는 보통에 비해 두 배나 컸고 훨씬 높은 DNA 전사율을 보였음을 밝혔다. 하지만 그도 이렇게 된 정확한 이유는 알아내지 못했다. 다만 그는 모든 DNA 하나하나에 수만 년 된 태고의 정보가 저장되어 있는데 어떤 원리로 전기장이 세포로 하여금 더 이상 사용되지 않던 그 정보를 읽어내도록 하는 것 같다고 추측하였다.
 
 
나가며
  전기는 현대 첨단 문명을 가능하게 한 초석이자 원동력이다. 현대 문명은 전기가 없이는 스스로를 지탱할 수가 없다. 또한 전기의 힘 즉 전기력은 모든 사물의 형체를 이루게 하는 원천이다. 만물은 전기력이 없으면 형태를 이루어 존재할 수 없다. 이는 전기로써 만물을 포장한다는 도주님의 말씀을 과학이 이제 말하고 있는 것이다. 또한 전기는 생명의 기원·생성과 관련이 있으며 생명체의 변화와 성장에도 관련이 있음을 과학이 이제 서서히 밝혀나가고 있다. 이는 전기로써 만물을 생성변화 지배자양한다는 『대순진리회요람』의 말씀을 뒷받침하는 설명이다. 전기장이 잠자고 있던 방대한 유전 정보를 일깨워 생명체를 뛰어난 존재로 변화시키는 원리를 보듯, 우리 수도인들 또한 뇌성으로 보화만방하시는 상제님의 기운을 모셔 지상신선실현의 목적을 이룰 수 있을 것이다.
 
 
참고자료
데이비드 보더니스, 김명남 옮김, 『일렉트릭 유니버스』, 생각의 나무, 2005. 
뤽 뷔르긴, 류동수 옮김 『태고의 유전자』, 도솔, 2008.
Campbell, Campbell Biology: Concepts and connections, Pearson Education Asia, 2011.
 

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