미국 NSF ‘눈으로 보는 과학’ 수상작 발표

2018년 ‘더 비지스’(The Vizzies)
16번째 과학 데이터 시각화 경진대회
과학자-시민 연결과 지식 나눔 목적
전문가와 시민이 각각 5·3편 선정

미국 국립과학재단(NSF)이 해마다 선정하는 눈으로 보는 과학 ‘제16회 더 비지스’(The Vizzies)의 수상작이 공개됐다.

NSF는 과학매거진 <포퓰러 사이언스>와 함께 2003년부터 해마다 ‘과학 데이터 시각화 경진대회’를 열어 응모한 작품들 가운데 전문가와 일반시민이 선정한 작품들을 발표해오고 있다. 올해는 전문가들이 5개 작품을, 일반인이 3개 작품을 수상작으로 뽑았다.

NSF는 “과학자들은 말로만 웅변하지 않는다. 레오나르도 다 빈치의 ‘비트루비안 맨’처럼 과학은 수세기 동안 영상·예술과 불가분의 관계를 맺어왔다. 과학의 시각화 작업은 과학자와 시민을 연결해주고, 세계인들이 지식을 나누고 과학적 사고와 현상들을 이해할 수 있게 해주는 범용 언어를 창조해낸다”고 밝혔다. 역사적으로 유명한 과학의 시각화로는 레오나르도 다 빈치의 ‘비트루비안 맨’ 외에도 찰스 다윈의 계통수 스케치, 애니 점프 캐넌의 항성 스펙트럼, 왓슨과 크릭한테 노벨상을 ‘빼앗긴’ 로절린드 프랭클린의 디엔에이(DNA) 엑스선 촬영 영상, 중력파 천문학 국제 공동 연구사업인 라이고(LIGO·레이저 간섭계 중력파 관측소)의 중성자별 충돌 그림 등이 꼽힌다. ‘2018 더 비지스’ 수상 작품은 다음과 같다.

◇ 전문가 선정 작품 △물림의 해부학(인포그래픽)

모기가 인간의 피부에 달라붙어 물면서 어떻게 피를 빨고 병원균을 옮기는지 좀더 가까이 들여다 볼 수 있게 시각화한 그림.

△지구의 날 1970~2018(☞동영상)

1970년 열린 제1회 ‘지구의 날’은 인간에 의해 야기돼 이제는 인간을 위협하는 생태계 파괴에 대한 대중적 관심을 끌어모았다. 현재는 거의 모든 나라가 기념 행사를 하고 있다. 미국 자연사박물관은 1970년부터 해마다 환경 변화를 강조하는 지구의 날 영상을 개발하고 있다. 움직이는 인포그래픽 형식의 애니메이션은 나사와 노아를 비롯한 신뢰도 높은 과학단체의 수십년간 데이터를 영상 언어로 표현하고 있다.

△지구의 비밀을 찾아서(☞동영상)

과학자들은 바위를 뚫거나 해저 퇴적물을 통해 과거 여행을 한다. 동물의 화석이나 식물의 잔재는 수천만, 수억년 동안 지구가 무엇을 보고 느꼈는지 우리에게 알려준다. 지구 중심에서 발견된 증거들은 공룡들이 왜 사라졌는지, 기후는 왜 온난화와 빙하기를 반복하는지 보여준다.

△파스칼의 ‘블레이징 배럴’(☞동영상)

1리터의 물로 50리터짜리 유리통을 폭발시킬 수 있을까? 액체의 압력은 오직 높이에 의한 것이지 전체 무게와는 상관이 없다는 블레즈 파스칼의 수압에 관한 법칙을 발견할 수 있는 영상이다. 1리터 물을 아주 가느다란 관으로 높은 곳에서 내리 쏟으면 유리통을 깨뜨릴 정도의 압력을 갖는다. 초저속 영상이 들어 있다.

△분할 합동(Scissors Congruence)의 시각화(☞프로그램)

유명한 월리스-보여이-게르빈 공리는 어떤 단순한 다각형도 작은 조각들로 나뉘고, 이 조각들로 같은 면적의 다른 다각형을 만들 수 있다는 것이다. 이 공리의 아름다운 구성적 증거들을 시각적으로 보여주는 프로그램이다. 사용자는 어떤 다각형으로 시작할 수 있고, 또 만들고 싶은 다각형을 마지막으로 선택할 수 있다.

◇ 시민 선정 작품

△뇌와 혈류의 동시 동작(☞동영상)

심장이 수축과 완화를 반복함에 따라 주기적인 혈압의 변화는 맥관 구조에 전달된다. 이 구조를 통해 혈압의 변화는 뇌 주변 조직을 변형시키고 움직인다. 너무 미세해 맨눈으로는 보이지 않는 이 동작을 볼 수 있으면 뇌의 작동 원리와 뇌속 혈류와의 상호작용을 알 수 있게 된다.

△중력 시각화(사진)

알버트 아인슈타인은 4차원에서는 질량이 공간을 뒤틀리게 만든다는 가설을 내놓았다. 이것을 증명하기 위해서는 커다랗고 물렁한 캔버스를 둥근 거치대 위에 펼쳐놓고 그 중앙에 무거운 물체를 떨어뜨려 중력 우물을 만들면 된다. 페인트가 묻은 구슬들은 캔버스 위에서 나선형을 그리면서 중심을 향해 움직인다. 각각의 구슬이 자신의 궤적을 찾아감에 따라 중력 우물에 떨어질 때까지 고유한 경로를 그려낸다.

△도마뱀 배아의 근육과 신경(사진)

12일 동안 인큐베이터에서 보관된 마다가스카르 땅도마뱀붙이(Paroedura pictus)의 배아는 중추에서 뻗어나오는 주요 신경의 발달(회색)과 심장을 포함한 근육 블록의 형성(붉은색)을 보여준다. 근육 블록들은 나중에 몸의 움직임을 담당하는 훨씬 많은 개별 근육들로 분화하고, 신경들은 몸의 모든 부위로 확장된다.

이근영 선임기자 [e-mail]