Dexter's story

라이트 형제(Wright Brothers)는 독일의 오토 릴리엔탈(Otto Lilienthal)과 미국의 옥타브 샤누트(Octave Chanute), 사뮤엘 피어퐁트 랭글리(Samuel Pierpont Langley) 이하 세 사람으로부터 많은 영향을 받은 것으로 알려져 있다.

오토 릴리엔탈은 2000번이 넘는 글라이더 비행을 통해 굽었거나 캠버(camber-날개가 위쪽으로 굽어있는 것을 말합니다)가 있는 날개의 성질을 연구하였다. 릴리엔탈이 사용했던 글라이더 모델들은 정적안정성(static stability - 날아가던 자세에서 흐트러졌을 때 원 자세로 돌아오려는 성질)을 가졌으나 조종능력이 극히 떨어졌으며, 조종은 글라이더에 탑승한 자신의 신체를 이동시켜 무게중심을 바꾸는 것으로 이루어졌다. 이 단점은 후에 치명적인 것으로 드러나는데, 글라이더가 실속(stall-날개를 너무 들어서 양력발생능력을 상실한 상태)하여 50피트 아래로 추락한 것이다. 릴리엔탈은 사고의 충격을 견디지 못하고 이튿날 사망했다.

옥타브 샤누트는 릴리엔탈의 글라이더 디자인을 개선하여 자신만의 설계를 내놓았다. 그의 디자인은 두 쌍 혹은 그 이상의 날개를 가졌으며 조종간으로 평형을 유지할 수 있었고 수직날개를 달아 조타가 가능하여 단일 날개만 가졌던 릴리엔탈의 디자인에서 진일보하였다. 샤누트는 이후 키티 호크(Kitty Hawk)를 방문하여 라이트 형제에게 비법을 전수하기도 하였다.

스미소니안 재단(Smithsonian Institution)의 서기였던 사뮤엘 피어퐁트 랭글리는 비행역학에 관한 자료를 요청했던 라이트 형제에게 당대의 선구자들의 작업을 보내주었다. 물론 이는 라이트 형제에게 매우 도움이 되었다. 랭글리는 1890년대 즈음 비행에 관심을 갖게 되었으며 접근할 수 있는 모든 비행 관련 데이터를 모으는 것으로 시작하였다. 이 자료를 공부하고 자신만의 실험을 한 끝에 그는 공기보다 무거운 비행(heavier-than-air flight)이 가능하다고 결론지었으며 동력이 있는 무인글라이더를 완성하는데 노력을 기울였다. 그의 모형은 1896년 5월 6일 1분 반 동안 3/4 마일을 비행하였으며 이로서 기계를 이용한 비행(mechanical flight)의 상용화 가능성이 열렸다. 모형의 성공에 관심을 가진 육군성(War Dpartment)은 랭글리에게 접근했고 그는 의회로부터 5만 달러의 지원금을 받아 그의 조수 찰스 맨리(Charles Manley)와 독자적인 디자인을 연구하기 시작했다. 버지니아 타이드워터(Tidewater) 근처의 포토막(Potomac) 강에서 배에 고정된 사출기를 통해 시도한 2회의 (1903년 9월 7일과 12월 8일) 비행은 실패로 끝났다. 사출기를 사용한 것이 실패의 요인이였으며 이후 20년 뒤 수정된 그의 비행기는 성공적으로 비행을 마쳤다.

1903년 12월 17일^[각주:1] 북 캐롤라이나 키티 호크에서 라이트 형제들은 그들의 역사적인 비행을 실현하였다. 첫 비행은 오빌 라이트(Orville Wright)가 탑승하였고 12초간 125피트를 날았다. 번갈아가며 비행기를 조종한 형제는 그날 세번 더 비행하였으며 마지막 비행은 59초간 시속 20마일의 맞바람을 맞으며 852피트의 거리를 이동하였다. 항공기의 착륙용 활주부(skid)가 지면에 닿는 순간 비행이 멈추는 방식으로 착륙하였으며, 형제는 예전의 글라이더보다 반응성이 뛰어난 동력비행기를 조종하는데 어려움을 겪었다.

라이트 형제는 동시대의 실험 데이터들을 검토한 후 성공적인 비행을 위해서는 추가 실험이 필요하다고 판단하여 풍동(wind-tunnel)과 비행(flight-test)을 이용한 실험에 착수하였다. 형제는 작은 풍동을 설계하고 제작하여 굽은 날개(airfoil)의^[각주:2] 공역학적 특성을 알아내기 위해 수천개의 모델을 실험하였으며, 수천개의 글라이더 비행 실험을 통해 비행기를 발전시켰다. 일련의 과정을 통해 형제는 동력비행(powered flight)에 성공하는데 가장 큰 걸림돌은 충분하지 못한 조종성이라고 확신하였으며, 글라이더의 조종성을 개선하는데 대부분의 노력을 들였다.

라이트 형제의 접근은 급진적이었다.당대 비행 선구자들의 설계는 근본적으로 안정적인(inherently stable) 비행기와 글라이더를 제작하는데 주력하였으며, 이런 항공기들은 대기가 조금만 불안정해도 위험했다. 하지만 정적안정성이 없는(statically unstable) 대신 조종성을 개선한 라이트 형제의 항공기는 안정성이 없어 조종이 까다로웠지만 형제는 글라이더 실험을 통해 불안정한 항공기를 어떻게 제어하는지 배울 수 있었다.

라이트 형제의 주요 업적 중 일부는 다음과 같다:

1. 공역학 실험을 위해 풍동과 평형 시스템을 디자인하고 제작하였으며 이로부터 체계적인 날개의 공역학적 특징에 대한 데이터베이스를 구축했다.

2. 적절한 조종성을 가진 완전한 비행 조종 시스템을 발전시켰다.

3. 저중량 기관과 효율적인 프로펠러를 설계했다.

4. 동력비행을 유지하기에 적절한 동력대무게(strength-to-weight ratio)를 가진 비행기를 설계하였다.

세줄 정리

1. 실험을 중시하였다.

2. 안정적이지만 조종성이 떨어지는 디자인을 제끼고 조종성이 좋지만 불안정한 디자인으로 갈아탔다. 불안정한건 조종으로 땜빵.

3. 얻을 수 있는 자료란 자료는 전부 검토하였다.

스터디 하면서 '한 분야에서 업적을 이루려면 그 분야에 대한 지식이 없어도 된다'는 주제에 대해 라이트 형제를 사례로 들고 오셨던 분이 있었는데 확인해보니까 정 반대네요...

발단은 트위터의 이 트윗.

기회는 호르몬과 같다. 호르몬이 분비되면 혈관을 타고 모든 세포에게 찾아가지만 수용체를 미리 만들어 둔 세포만 받아들일 수 있다. (십년전 경희대 정용석 교수님께 들은 이야기) (@kangseokha 님 제보) #봇

— 이공계 봇 (@science_engin) August 28, 2013

이 트윗을 보고 뜬금없이 '행운의 여신은 뒷머리가 없다'는 서구 어느 나라의 속담이 생각나 뒤져보았습니다. 원래는 '뒤통수가 없다' + 스페인으로 생각했지만 무시합시다. 검색 결과마다 단순히 외국 속담으로 기재하거나 이태리라는 구체적인 지명을 들기는 했는데 아무래도 영문으로 검색하는게 더 낫지 않은가 싶어 구글 영문으로 검색해 보았습니다. 제일 첫 항목으로는 영문위키백과가 걸리는군요.

http://en.wikipedia.org/wiki/Caerus

'독자연구'가 붙어있기는 하지만 일단 구느님이 가장 신뢰성 있는 자료로 뽑아주었으니 이 글을 따라가도록 합시다. 여기에 따르면 카이로스(Καιρός)는 그리스 행운의 남신으로 제우스의 가장 어린 자녀이며, 로마의 오카시오(Occasio)나 템푸스(Tempus)에 해당한다고 합니다.

뭐라구요?

이제 왜 이 항목이 가장 관련성이 높은 항목으로 지목되었는지는 내용을 보면 알 수 있습니다. 카이로스가 다가올 때는 얼굴 앞으로 내려오는 머리를 쥐는 것으로 쉽게 잡을 수 있지만, 일단 지나가고 나면 뒷머리는 대머리이기 때문에 절대로 잡을 수 없다고 합니다. 행운의 여신에게 뒷머리가 없다는 속담(?)이 비슷한 이유를 갖고있었죠. 아무래도 와전된 모양입니다.

뤼시포스(Λύσιππος)라는 조각가가 만든 황동상에는 포이시디포스(Ποσείδιππος)라는 시인의 말을 새겼다고 합니다. 같은 출처에서 인용해보죠.

"Who and whence was the sculptor? From Sikyon.

어디서 온 누가 만들었지? 시퀴온에서 왔지.

And his name? Lysippos.

이름은? 뤼시포스.

And who are you? Time who subdues all things.

너는 누구? 만물을 제압하는 시간이지.

Why do you stand on tip-toe? I am ever running.

왜 까치발을 들었니? 계속 달리거든.

And why you have a pair of wings on your feet? I fly with the wind.

발에 날개는 왜 달린거야? 바람과 함께 날아서.

And why do you hold a razor in your right hand? As a sign to men that I am sharper than any sharp edge.

오른손의 면도날은 뭐야? 어떤 모서리보다도 날카롭다고 알리려고.

And why does your hair hang over your face? For him who meets me to take me by the forelock.

머리는 왜 얼굴 위에 늘어졌어? 만나는 사람이 그걸로 날 잡으라고.

And why, in Heaven's name, is the back of your head bald? Because none whom I have once raced by on my winged feet will now, though he wishes it sore, take hold of me from behind.

그리고 도대체 왜 뒤통수가 대머리인거야? 내가 날개달린 다리로 지나친 그 누구도 뼈저리게 후회한들 날 뒤에서 잡을 수 없도록.

Why did the artist fashion you? For your sake, stranger, and he set me up in the porch as a lesson."

조각가는 왜 널 만들었니? 너를 위해서야. 교훈으로 삼으라고 현관에 세워두었지.

'행운의 여신에게 뒷머리는 없다'가 가히 충격적인 말이긴 합니다만, 원문은 발견이 되질 않는군요. 아무래도 누군가 행운의 신이라고 말한 것을 여신으로 잘못 기억해 와전된 모양입니다. 행운의 여신은 죽었어! 이제 없어! 하지만 내 등에, 이 가슴에, 하나가 되어 계속 살아가!! 그보다 확실히 와전된 속담의 괴기함 때문인지 그 원형이 되는 말의 빛이 많이 바랜 느낌입니다.

카이로스의 머리는 이런 느낌일까요?

댓글에서 언급된 theRSAorg의 강연 동영상도 첨부. 여기서는 그 간단한 법칙을 '이기주의'로 정리한다. 돈을 많이 버는 사람들이 자기가 돈을 더 많이 벌도록 정치사회적인 투자-로비-를 하고 그것이 더 많은 수입으로 이어진다는 것.

댓글에 자본주의가 인간의 물질적인 욕망을 동력원으로 삼는 사회체제이기 때문에 이 문제를 해결하려면 자본주의를 허물어야 한다는 주장도 간간히 보이는데, 글쎄올시다. 물질적인 욕망을 동력원으로 삼는다는 그 말은 맞지만 그렇다고 무조건 자본주의를 전복할수는 없다. 애초에 자본주의가 사회주의보다 롱런하게 된 이유가 이 물질적인 욕망을 동력원 삼아 더 많은 풍요를 만들어내었기 때문인데 이것을 무시하고 갈아엎자고? 무언가 니체스러운 말이긴 한데, 언제까지나 자본주의는 극복되어야 하는 것이지 투쟁해야 하는 것은 아니다. 자본주의를 대안을 말하려면 자본주의가 가진 장점을 그대로 가져 갈 방안도 생각해두어야 한다는 말이다.^[각주:3] 아직 난 그런 것이 있는지는 모르겠다만.

간단한 법칙으로 복잡한 구조물이 어떻게 만들어지는가를 연구하는 학문 분야로 세포 자동자Cellular automaton 이론을 들 수 있겠다. 링크를 타고 위키백과에 들어가 보면 알겠지만, 비교적 간단한 법칙으로도 상당히 복잡하고 화려한 현상이 나타난다. 마찬가지로 간단한 방정식과 적절한 초기조건을 가지고 호랑이의 무늬와 같은 복잡한 현상을 재현해낼 수 있는데, 이건 과학동아에서 확인하시길.

진화와 생명현상도 비슷한 방식으로 작동한다. '잘 적응하는 놈이 살아남는다.' 진화론의 핵심은 이 단순한 법칙이다. 랜덤화를 거친 후 그 중 가장 잘 살아남을 수 있는 놈만 남기고 한 사이클을 마치는 것. 진화란 있을 수 없다고 공격하려면 이 주장을 공격해야 하는데 엉뚱한 주장을 세워놓고 공격하는 사람들이 있어서 문제. 지적설계론처럼 이 간단한 과정이 어떻게 복잡한 다세포생물을 만들어낼 수 있냐는 주장의 경우에는 흰개미와 개미집의 경우처럼 '왜 그럴 수 없는가'를 보여야 한다. 하긴 뒤집어 생각한다면 '간단한 과정으로 복잡한 구조를 만들 수 있다'를 증명할 수는 있지만 그 복잡한 구조에 다세포 동물이 포함된다는 것을 증명하지는 못하는^[각주:4] 생물학자들의 책임도 없지는 않겠다만.

한편으로는 과도한 환원이기는 하지만 불평등 없는 사회란 존재하지 않는 것 아닐까 하는 생각도 든다. 다세포 생물의 경우 특정 세포가 다른 세포보다 더 많은 자원을 소모하는 경우가 많다는 것과 비슷하다고 해야 하나.^[각주:5] 물론 이건 사실이라고 해도 어디까지나 사실명제고, 사람은 당위명제를 좇으며 살지 사실명제에 매달려 살지는 않는다.

Facebook에 올렸던 단평. 1월 28일.

이번에 <동양의 고전>에서 춘추시대의 감각에 대해서 들을 때와 삼년쯤 전 <물리학의 개념과 역사>에서도 지동설에 대한 당시 사람들의 생각에 대해 말할 때도 들었으니 자주 듣는 말이다. "누군가 멍청한 판단을 하고 있다고 생각이 들거든 왜 그런 판단을 하는지 생각해봐라. 네가 그들보다 지적으로 뛰어나다고 확신하는 것은 오만이다." 그런데 난 이게 좀 심했을 때는 내 기억조차 믿질 못해서 강의실 앞에서 제대로 찾아왔는지 시간표 꺼내가며 확인했던 적도 있었다.(당연하지만 틀린 적은 없었다-_-;;)

사랑은 무엇일까 생각하게 되는 강연. 아마도 체호프의 말이었다고 생각하는데, 떠오르는 말을 끄적여 본다.

"외로움이 두려워 결혼하지 말라"

난 잘 모르겠다. 다만 "멀리 가려거든 같이 가라"는 마사이 족의 속담으로 알려진 말과 "당신과 결혼하는 이유는 당신과 있어서 내가 더 좋은 사람이 될 수 있을 것 같기 때문이에요"라는 출처 불분명한 말 사이 어딘가에 있으리라 짐작할 뿐이다.

생각해보면 이렇게 높은 기대치 때문에 아직도 혼자 걷는 중인지도. 그런데 별 불편함을 못 느끼니 그것이 더 문제...-_-;;