“이 물잔에 푸른 잉크 한 방울을 똑 떨어뜨린다고 생각해봐요. 시간이 지나면 어떻게 될까요? 퍼지겠죠. 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로, 물질이 전달되는 겁니다. 하지만 한 번 물질이 전달되면, 거꾸로 진화될 수 없어요. 삶도 그렇죠...”
이제 그 물은 없다. 컵은 이전의 푸른빛으로 다시는 돌아갈 수 없는 셈이다. 이는 열역학 제2법칙으로, ‘닫힌계’에서 엔트로피는 증가한다는 법칙을 설명한 것이다. 과학의 언어이지만, 어쩐지 속절없이 쓰러져간 삶에 관한 비유처럼 느껴지지 않나. 연인을 향해 이미 뱉어버린 비난의 말, 삼켜버린 고칼로리의 빵, 지나간 시간…. 과학의 통찰은 때로 이렇게 인문학적이다. 어쩌면 자연스러운 일이다. 자연과 인간은 우주라는 한 몸이기에.
올해 『마음을 열면 혁신이 온다』의 영문 개정증보판 『Beyond boiundaries: Innovation through Openness』를 펴낸 서강대학교 유기풍 명예 교수를 만났다. 엔지니어 출신 열역학 전공 화공학자이자, 교수. 그리고 사립 서강대학교 제14대 총장과 공립 한전국제원자력대학원대학교 제4대 총장을 두 번이나 역임한 대학 행정가. ‘엔지니어 외교관’이라는 별명처럼, 그는 ‘문·이과’ 경계를 나누지 않는 개방형 지식가다. ‘외골수적’인 지식인들과 다른 행보다.
2016년, 35년 넘게 몸담던 서강대 은퇴를 앞두고 그가 발간한 과학수필집 『마음을 열면 혁신이 온다』는 바로 그런 열린 태도를 담는다. 열역학의 ‘열린계’ 개념으로 사회와 삶을 비춘다. 과학과 인문학을 아우른 이 책의 추천사를 쓴이는 ‘통섭의 과학자’ 최재천 교수다.
유 교수는 말한다. 우리 삶이 열려 있어야, 새로운 가치를 발견할 수 있다고. 그럼에도 ‘닫혀 있던’ 기자는 의심스러웠다. 이렇게 혼란스러운 사회 속, 마음을 연다고 혁신이 올 수 있는지 궁금해서다.
걸걸하고 쾌활하게 웃던 유 교수는, 인터뷰 초입에서 커피 한 잔을 쏟았다. 머리가 아찔해졌다. ‘예민한 지식인’이 불쾌해져 인터뷰를 중단하기라도 할까봐. 그러나 의외의 국면이 펼쳐졌다. “제가 커피를 흘렸네요? 농도가 높은 쪽에서, 낮은 쪽으로 흐른 거죠....” 이 빈 커피잔은 계속해서 ‘열강’의 소재가 됐다. 당황스러운 상황에도 열린 태도로 혁신을 만드는 유 교수의 과학, 그리고 ‘삶’에 대한 이야기다.
우리의 삶이 열역학 법칙을 벗어날 수 없다면
- 마음을 열면 정말 혁신이 올까요?
저는 강한 신뢰가 있어요. 과학적으로도 증명해보일 수가 있죠. 제 전공인 열역학으로.
- 과학과 친화적이지 않은 독자를 위해, 쉽고 자세히 설명해주신다면요? -
증기기관차를 개량한 제임스 와트 아시죠? 18세기 일이죠. 닫힌 상태에서 물이 끓는다고 생각해봐요. 그럼 고온과 고압에서 수증기가 발생하고, 이것이 기계 에너지로 변환됩니다. 마차의 바퀴를 굴리죠. 힘이 되는 거예요. 혁신이죠. 칼과 활을 쓰던 인류가 이후에 총, 포를 쏘게 됩니다.
이 사건은 열역학이란 학문이 발전되는 순간이기도 해요. 열역학은 이처럼 인간의 주변 현상을 어떻게 수식을 도입해서 설명할 건지를 다뤄요. 이를 위해 과학자들이 가져온 게 ‘시스템’, 다른 말로 ‘계’라는 거죠. ‘관심을 두는 영역’을 말해요. 이 ‘시스템’과 외부와의 경계를 나누는 바운더리는 ‘경계’라고 합니다. 계가 경계를 통해 주위와 교환하고 소통하며 진화하는지 알아내는 게 열역학인데, 이를 설명하기 위해 경계를 세 가지로 분류합니다.
닫힌계, 고립계, 열린계죠. 그중 물질과 에너지 등 모든 게 계와 외부 사이 교환 가능한 경계가 바로 열린계예요. 고립계는 일체의 물질과 에너지를 교류할 수 없어요. 하지만 이는 현실에서 잘 보기 어렵죠. 닫힌계는 물질을 교환하지 못하지만 어떤 유형의 에너지는 교환 가능하고... 또, 어떤 양은 못하는...
- 잠깐만요… 조금 어렵습니다. 더 쉽게 설명해 주신다면요?
화학 시간이라고 생각해봅시다. (빈 커피잔을 들며) 아까 제가 커피를 흘렸죠? 이 컵에 물이 있다고 생각해봐요. 제가 여기 푸른색 잉크 방울 하나를 똑 떨궜다고 생각해보세요. 시간이 지나면 어떻게 될까요?
- 이건 쉽네요! 잉크가 퍼져 푸르게 변하겠죠?
퍼진다는 얘기는 농도가 높은 분자들이 낮은 쪽으로 자발적으로 이동된다는 얘기죠. 농도가 낮은 쪽으로 물질이 전달된다는 말입니다. 그런데 일단 전달되고 나서는 전달이 전의 잉크방울과 맑았던 물이 있던 처음의 상태로 자발적으로 거꾸로는 진화가 안 돼요.
- 돌이킬 수 없는 거군요.
네. 혹은, 어떤 경우, 이전 상태로 되돌리는데 막대한 대가를 치러야 하겠죠. 이건 닫힌계의 이야기예요. 이게 굉장히 중요합니다. 삶도 마찬가지거든요. 교실에도 적용할 수 있어요. 교수가 학생들을 귀찮게 해주지 않으면요, 세월이 가면 실력이 없어져요. 다 지나서 이걸 되돌리려면 막대한 에너지가 들어요. 그래서 교수는 실력이 좋은 학생들을 계속 좋게 만드는 노력을 해줘야 해요. 하지만 그런 노력을 하는 교수들은 잘 없죠. 제가 교수로 일할 때 학생들을 힘들게 만들었던 이유예요. (웃음) 그때는 힘들었지만, 나중에 큰 도움이 됐다는 졸업생의 평이 많았다는 게 제 보람이지요.
이제껏 한국 교육 사회는 대표적인 ‘닫힌계’였어요. 소위 가장 좋은 명문대의 힘이 너무 컸죠. 가장 좋은 대학교에 가는 학생과 아닌 학생의 차이가 뭐였겠어요? 대체로 중, 고등학교 때 영어 단어 좀 더 외운 거죠. 아니면 엄마아빠 잘 만나서 학원 잘 다녔다는 거 빼고 무슨 차이가 있겠어요? 그런데 그렇게 얻은 대학 이름이 이후의 삶을 오래도록 결정하곤 했어요. 그건 정말 잘못된 거예요. 사람의 삶은 노화 전까지는 시간이 지날수록 진화해 가야 하는 건데...
연결되고, 교환하고, 열려있으라
결국 유 교수가 말하는 ‘열린계’의 메시지는 이것이다. ‘열린계’처럼 외부와 내부의 물질-에너지 교환이 자유로운 형태로 존재하자는 것. 사람도, 사회도. 주변과 소통하고, 교환될 때야 존재가 성장하기 때문이다(물론 혼란으로 인한 퇴화도 가능하다.) 정지되고, 폐쇄되고, 고립된 상태는 인간에게 위험하다. 열역학적으로는 이것을 열적 죽음의 상태인 ‘평형상태’라고 말한다.
“평생 교수로 재직하고 다양한 보직을 수행하며 느꼈죠. 교수 사회의 심한 폐쇄성과 자기도취적 성향을요. 한국 대학에 이런 성향을 가진 학자들이 많은데, 인재 양성에 부정적인 영향을 미쳐요. 교수만 아니라, 사회 각계각층 지식인이 이런 폐쇄성을 줄여야 합니다.”
유 교수는 ‘열린계’의 메시지를 체화해, ‘비평형상태’를 유지하며 변화를 만들려고 했다고 한다. 행정가로서 여러 학과의 교수와 소통해왔다. 공학부 교수 최초로 ‘골프 책’도 썼단다. 본업에 소홀하진 않았다. “한때는 서강대에서 가장 많은 논문을 쓴 교수”였고, “가장 많은 연구비를 끌어모은 교수”였다고 한다. “그런데 자꾸 나한테 보직을 시켜서…” 어떻게 가능하냐고 묻자 이런 대답이 돌아왔다. “내가 좀 또라* 같은 교수라고 하더라, 하하하.”
- 공대 교수로 다양한 도전을 하셨더라고요. 골프 책도 썼고, 시에 대한 칼럼이 담긴 책에 공저자로 이름을 올렸더라고요. 어떻게 가능했나요?
아휴, 시 칼럼은 그냥 짧게 쓴 거라. 대단한 게 아니고요. 골프 책은 미국 유학 시절 적당히 치다 와서 썼어요. 공대 교수가 되면, 기자들이 연구실에 가끔 찾아와요. 언론기사거리가 될만한 새로운 연구 결과가 있는지 보려고요. 그렇게 이야기하다가 기자들이 제안하길래 ‘써볼까?’ 했던 게 책이 됐죠. 3만 부 정도 팔렸어요. 내가 관심사가 많고, 활발하긴 해요. 그런데요, (새로운 것도) 그냥 해보면 그렇게 어렵지 않아요.
- ‘열린계’와 ‘닫힌계’ 등 열역학 개념은 전공이라면 다 배우잖아요. 그런데 왜 교수님은 ‘열린계’의 개념을 삶에 녹여 책까지 쓰셨을까요?
글쎄요, 사실 제 전공은 열린계 열역학이 아니에요. ‘고립/닫힌계’ 열역학이죠. 그게 학문적으로 규명하기가 더 쉬워서 선택한 거죠. 하지만 전공하고 조수 노릇하고, 연구비 받아 살면서. 그렇게 부부가 되고 자식을 낳아서 기르면서. 역시 닫힌계보다 ‘열린계’ 시스템이 삶에 맞다고 생각한 지는 50년 이상 됐어요. 학생들에게 개방성을 강조한 이유고...
과학은 때로 ‘시’다...인생을 바꾼 ‘열역학 시인’의 책
생각에 잠긴 그가 책 한 권을 소개했다. 제목은 『Order out of Chaos』(혼돈 속의 질서, 혼돈으로부터의 질서). ‘열역학의 시인’이자, 1977년 노벨 화학상 수상자인 일리야 프리고진의 책이다. 국비 유학을 마친 뒤 서강대 조교수로 있던 시절, 대우학술진흥재단과 민음사에게 의뢰받아 번역해 1990년 출간됐다. 당시 이 책이 “삶의 철학”으로 “가슴에 확 꽂혔”단다.
“프리고진은 물리화학자고, 나는 화공학자입니다. 그런데 화공과에서 물리화학과 비슷한 걸 가르치는 과목이 열역학이거든요. 그는 열린계를, 저는 닫힌계가 학문의 관심사죠. 분야는 다르지만, 연구하며 고민하고 살아갈 때, 항상 이분의 철학을 입혀내고, 배우려고 했어요. 어쩌면 ‘마음을 열면 혁신이 온다’의 동인이 조교수 시절 번역한 이 책인지 모릅니다.”
- 책의 어떤 점이 ‘삶의 철학’으로 받아들여졌는지요?
책은 ‘과학수필집’이에요. 비평형 열역학 이야기지만, 결국 삶에 대한 거죠. 이분이 누구냐면... (중간 사이즈의 커피잔을 들며) 커피는 카페인과 물로 구성돼요. 한 사람이 1, 2, 3, 4, 5…부터 시작해서 1억까지 직접 세려면 50년도 더 걸려요. 1억이 그만큼 엄청 큰 숫자라는 거예요. 그런데요, (컵을 툭툭 치며) 이 안의 물 분자 몇 개가 들어있게요? 그 1억 개 보다 상상할 수 없이 더 많아요. 저 은하계에 있는 별 숫자만큼 더 들어 있는 거예요.
- ‘커피 한 잔에 은하계의 별만큼의 분자가 있다’니. 어떻게 보면 굉장히 시적입니다.
(웃는다) 커피 맛이 좋은 건 왜일까요? 물 분자와 카페인 분자가 어떻게 잘 섞였냐에 따라 다르겠죠. 아무튼 프리고진은 이런 걸 연구하는데도 영향을 준 물리화학자예요. 말했듯이 책은 과학책이지만 삶에 대한 이야기거든요. 그런데, 내가 오래 살아보니 그래요. 서로 다른 영역이어도, 가장 정점에 올라간 지식인이나 예술가를 보면 결국... 세상을 다 비슷하게 보는 것 같더라고. 그러니까 (각 영역을 떠나) 삶에 대한 이야기가 되는 거지요.
‘닫힌’ 세계를 사는 우리가 열리기 위해서는
- ‘마음을 열면 혁신이 온다’라고 했지만, 실천은 어려워요. 쳇바퀴 같은 ‘닫힌’ 삶을 살아내는 직장인과 청년, 노년들 모두가요. 마음을 열기 위한 조언을 준다면요?
공감해요. 저는 전통적인 대가족 환경에서 홀로 학문에 매진해 교수가 됐어요. 현실의 벽에 부딪혀 마음이 움츠러들고 닫히는 경험을 수없이 했죠. 열역학을 연구하고 개방적인 삶을 강조했으면서도, 종종 폐쇄적인 사고에 갇혔고요. 새로운 이론과 관점에 거부감을 느끼고 소홀했던 적도 있죠.
인간은 누구나 익숙한 환경과 반복적인 일상 속에서 자신만의 '안전지대'에 안주하려는 경향이 있어요. 그래서 끊임없이 자기 성찰해야 해요. 생각과 행동을 계속 점검해야죠. 제가 인문학, 사회과학 책도 읽어보려고 노력한 이유예요. 꼭 공부만이 아니라, 사람들도 다양하게 만나보고... 저는 그랬어요. 가장 쉬운 제안으로는, 직장인이라면 늘 가던 길이 아닌 새로운 길로 출퇴근해보는 거죠. 유튜브, 팟캐스트, 책도 다양하게 한번 경험해보는 거예요.
자기 생각에 질문을 던져보는 것도 필요해요. '왜 그렇게 생각하는가?', '다른 관점은 없는가?'. 무엇보다 중요한 것은 개방적인 마음을 유지하려는 꾸준한 작은 노력이에요.
- 열린 태도가 중요하지만, 최근 전세계적으로 젠더, 종교, 정치의 좌-우 등 다양한 영역에서 ‘고립된’ 자기만의 세계를 만들고, 그분야만이 정답이라는 사람이 많아요. 이런 세상이 ‘열리’기 위해서는 무엇이 필요하다고 봅니까?
아까 말한, 프리고진의 열린 비평형계 이론을 적용해볼게요. 다양한 갈등과 경계 안팎의 불안 요인이 내부로 증폭되어 체계가 불안정해지면서 소산 구조(Dissipative structure)와 자기 구성(Self-organization) 과정을 거쳐 다른 차원의 진화된 세상으로 나아갈 가능성이 생겨요.
- ‘불안정’이 오히려 나아갈 기회라는 거군요.
물론, 불안정한 상태가 증폭되어 체계 전체가 파괴되는 퇴화의 길을 걸을 수도 있죠. 남북 관계, 미중 갈등, 트럼프 대통령으로 인해 유발된 사회 불안 요인 등은 새로운 차원의 진화를 이끌 수도 있고, 비극적인 퇴화를 초래할 수도 있습니다. 하지만 긍정적 시각이 중요해요. 세상 변화는 불가피하지만... 긍정적인 방향으로 나아갈 것이라고 저는 믿어요.
- 마지막 질문입니다. 교수로서 은퇴하고, 현재 다양한 집필을 하고 계세요. 교수님의 삶은 지금, 열려 있습니까. 닫혀있습니까?
전 학자로서 수많은 사람과 연결되며 성과를 얻어왔었죠. 그런데 정년퇴임 후 시간이 흐르면서, 점차 열린계에서 고립계로 퇴화하는 비가역적 현상을 경험하고 있습니다. '생로병사'는 어쩔 수 없는 과정이겠지만, 아직은 비평형 상태를 유지할 미약한 에너지가 남아있다고 봐요. 삶의 전반을 정리하고 마무리하는 저술 활동에 매진하려는 이유예요.
- 쓰는 것도 ‘열린 행위’니까요.
네, 은퇴하고 보니 책 쓸 시간이 많아요. 집중하면 얇은 책은 일주일에도 한 권이 나오겠더라고요. 전공과 관련된 '인류의 멸망을 부르는 에너지 과소비 문명과 기후 가열화'를 쓰고 있어요. 영문판으로 『마음을 열면 혁신이 온다』와 이를 수정보와하여 영문과학수필로 출간한 『Beyond Boundaries: Innovation through Openness: SAEVIT Books 2025』를 낸 이유는 이거예요. 요즘 세상에서 교수들은 외국어가 벽이 되면 안 되겠더라고요. 외국어로도 얼마든지 책을 낼 수 있다는 걸 보여주고 싶었어요. 책이 교수들에게 용기가 되길 바라요. 물론, 청년들에게도 이 책이 부담이 아닌 희망의 씨앗이 되길 바랍니다.
[독서신문 유청희 기자]
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