자연대 홍보기자단 자:몽 6기 | 김형준

전자기 유도를 발견함으로써 전자기학의 완성에 이바지하고, 가난하고 소외된 이들에게 꿈과 희망을 심어준 마이클 패러데이에게 자몽상을 수여합니다!

자몽이 바라본 노벨상

매년 노벨위원회는 6가지 분야에 매년 인류를 위해 크게 헌신한 사람에게 노벨상을 수여한다. 인류를 위한 개인의 헌신은 과학 기술의 진보에 이바지하거나, 사회에 긍정적 메시지를 제시하는 형태로 인류 문명의 발전에 큰 영향을 준다. 과학 기술의 진보는 인간의 삶을 편리하게 하고, 긍정적 메시지는 개개인에게 희망과 용기를 주기 때문에 모두 인류의 문명이 발전하는데 있어 중요하다. 따라서 이번 기사에서는 과학 기술의 진보와 긍정적 메시지를 통해 인류 문명의 발전에 기여한 과학자의 업적을 인류를 위한 큰 헌신으로 해석했다.
 

그림 1. 마이클 패러데이의 모습(사진=블로그)

시련에 굴하지 않는 위대한 패러데이의 일생

패러데이는 런던 근교에 사는 한 대장장이의 아들로 태어났다. 어린 시절부터 그의 집은 가난했고, 가난에서 벗어나기 위해 패러데이는 12살에 런던의 한 제본소 점원으로 일하기 시작했다. 그때 그는 처음으로 과학 서적을 접하게 되었고, 특히 물리학에 매료되어 스스로 물리학을 공부하기 시작했다. 그의 과학에 대한 뜨거운 열정은 한 손님을 통해 왕립협회에 알려지게 되고, 22살에에 당시 저명한 과학자였던 험프리 데이비의 조수로 발탁된다. 그러나 그는 험프리 데이비는 자신보다 뛰어난 업적을 남기는 패러데이에게 질투심을 느꼈다. 데이비는 패러데이의 논문을 고치기도 하고, 그를 왕립협회 회원으로 인정할지를 결정하는 투표에서 반대표를 던지는 등 패러데이와 잦은 마찰을 빚었다. 그런 시련에도 패러데이는 굴하지 않고 계속해서 실험을 이어나갔고, 뛰어난 업적을 남겼다. 그의 정직하고 곧은 인성까지 인정받아 1825년, 그의 나이 34살에 왕립 연구소 주임의 자리에 오르게 된다. 중년 무렵 패러데이는 기억상실과 우울증에 시달렸다. 그러나 그는 이런 질병에도 불구하고 말년까지 연구를 이어나갔다. 또한 그는 매해 크리스마스에 가난하고 소외된 어린이들을 대상으로 과학에 대한 무료 강연을 열었다. 이러한 선한 행동은 영국 왕립 협회의 전통으로 남아, 아직도 크리스마스에는 영국 전국 어린이들을 대상으로 과학에 대한 강연이 열린다고 한다.

전자기 유도를 발견한 패러데이

1820년, 덴마크의 외르스테드라는 과학자는 전류가 흐르는 도선 주위에 자기장이 형성된다는 사실을 발견했다. 패러데이는 전류가 자기장을 만드는 현상을 보고, 자기장을 통해 전류를 만들 수 있을 것이라는 가설을 세웠다. 생각의 구조를 반대로 뒤집는 창의적인 역발상을 해낸 것이다. 코일을 촘촘히 감고 그 사이에 자석을 움직이면, 자석의 움직임을 방해하는 방향으로 전류가 유도된다. 결국 전자기 유도 실험을 통해, 자기장을 이용해 전류를 만들 수 있음이 밝혀졌다. 패러데이는 위 실험을 통해 전기와 자기가 별개의 것이 아닌 하나의 개념임을 밝혀내었고, 이로써 전자기학의 틀을 완성하게 되었다.
 

그림 2. 전자기 유도 실험의 모습(사진=위키피디아)

 
 패러데이가 쏘아 올린 작은 공

그가 발견한 전자기학의 실험적 결과는 맥스웰이라는 과학자에 의해 수학적으로 기술되어 전자기파의 발견과 전자기학의 정립에 큰 공헌을 했다. 전자기학의 정립은 후에 아인슈타인의 상대론으로 이어져 현대 물리학 탄생의 시발점이 되었다. 또한, 전자기 유도 실험은 발전기의 기본 모델이 되어, 오늘날 전기로 이루어진 문명을 이룩하는 데 중요한 역할을 하였다. 이에 관련한한 짧은 일화가 있다. 그가 전자기 유도에 대해 설명을 마치자, 당시 고위 관료가 다가와 다음과 같이 물었다; “이것을 어디에 쓸 수 있겠느냐? 이것이 돈이 되느냐?”. 이에 패러데이는 다음과 같이 답했다. “저도 지금은 모르겠습니다. 그러나 먼 훗날, 이것에 당신들은 막대한 세금을 매길 수 있을 것입니다.” 전기 없이는 일상생활이 불가능한 요즘 세상을 보면, 그의 미래를 보는 식견이 정말 대단했다는 것을 알 수 있다.

그림 3. 해질녘 영국 중심가의 모습(사진=123rf)

00번째 자몽상의 주인공, 마이클 패러데이

마이클 패러데이는 과학의 발전과 기술의 발전 모두에 큰 영향을 끼쳤다. 전자기학의 완성은 아인슈타인이 상대성 이론을 떠올리는데 영향을 주었고, 별개로 여겨졌던 개념을 하나의 학문으로 통합시킬 수 있다는 좋은 선례로 남아 후세의 물리학자들이 통일장 이론(자연계에 존재하는 4가지 힘 -중력,강력,약력,전자기력- 이 같은 근원에서 시작했다는 이론)을 꿈꾸게 하는데 영향을 주기도 하였다. 그리고 완성된 전자기학을 통해 전자기를 자유롭게 다룰 수 있게 되면서 인류는 급속도의 기술 발전을 이루게 된다. 또한, 마이클 패러데이는 강연을 통해, 자신의 어린 시절과 같이 가난하고 힘든 삶을 사는 어린이들에게 꿈과 희망을 심어주었다. 아무리 불우한 배경과 힘든 시련이 있어도 극복할 수 있다는 것을 온몸으로 보여준 마이클 패러데이는 자신에게 주어진 어려움을 이겨낸 경험을 발판 삼아 많은 이들에게 희망의 메시지를 전달한 인물의 표본으로 평가받고 있다. 전자기 유도 현상을 발견하고 전자기학을 완성함으로써 패러데이는 과학과 기술의 진보에 막대한 영향을 끼쳤다. 그뿐만 아니라 희망이라는 긍정적 메시지를 사회에 던짐 으로써, 인류의 문명 발전에 큰 헌신을 한 마이클 패러데이가 자몽상의 수상자로 적합하다고 생각했다. 마지막으로 패러데이가 크리스마스 강연에서 남긴 어록을 소개하고자 한다. “양초는 자신을 태워 빛을 낼 뿐만 아니라 다른 이들을 위해서도 빛을 낸다. 여러분의 생명이 양초처럼 오래 계속되어 이웃을 위해 밝게 빛나고, 여러분의 행동이 양초의 불꽃과 같이 아름답기를 바란다.”
 

그림 4. 크리스마스 강연의 모습(사진=위키피디아)

자연과학대학 홍보기자단 자:몽 김형준 기자 babycrane23@snu.ac.kr
카드뉴스는 자몽 인스타그램 @grapefruit_snucns 에서 확인가능합니다.