어린이날 선물도 이제는 태양광 시대!

“꼬모~. 나, 비 싫어.”

늘 고모를 ‘꼬모’라고 부르는 6살 조카. 하루 종일 무척 시무룩해 보였는데, 그 원인이 ‘비’였답니다. 의외더군요. 그래서 “비 오는 게 왜 싫어?”하고 물어봤지요. 돌아오는 조카의 대답은 “붕붕 가지고 못 놀잖아!”였습니다. 

“붕붕?”

조카는 장난감 자동차를 가져 왔습니다. 빨간 색 멋진 스포츠카였습니다. 하지만 외형보다 눈에 띄는 건 자동차 위에 붙어있는 태양전지 판이었죠. 태양광 발전은 이미 우리 생활 가까운 곳에 자리를 잡고 있더군요. 저는 사실 한화 그룹이나 한국에너지기술연구원 같은 곳에 취재를 가야만 볼 수 있다고 생각하고 있었답니다. 

과학장난감의 놀라운 힘

조카의 멋진 태양광 자동차의 모습입니다. 자동차 뒤에 작은 태양전지 판이 달려있어요.

“이거 햇빛이 있어야 간단 말이야. 비오면 안 가!” 

태양광 자동차에 정신을 팔고 있던 것도 잠시, 저는 조카의 말에 또 한 번 놀라고 말았습니다. 조카는 장난감을 가지고 놀며 태양빛이 자동차를 움직인다는 태양광 발전의 원리를 자연스럽게 익힌 거지요. 

저도 이런 놀이에서 태양광 발전을 처음 배웠던 기억이 났습니다. 계산기에 조그맣게 붙어있는 태양전지 판이 제가 처음 본 태양전지 판이었죠. 태양전지 판에 손을 대면 숫자판이 꺼지고, 손을 떼면 숫자판이 다시 켜지는 신기한 현상을 보며 빛이 에너지가 될 수 있다는 사실을 알게 됐습니다. 시간이 지난 뒤 교과서에서 태양전지 판을 봤을 때도 당황하지 않았죠. 태양전지 판과는 이미 두 번째 만남이니까요.

실제로 노벨상 수상자의 자서전에는 어렸을 때 과학장난감을 가지고 놀며 과학에 흥미를 가지게 됐다는 일화가 많이 나옵니다. 2002년 노벨 생리의학상 수상자인 시드니 브레너의 자서전에는 어렸을 때 부모님이 선물해 준 ‘화학자 도구’를 가지고 놀며 화학을 좋아하게 됐다는 문구가 있습니다. ‘화학자 도구’는 플라스크, 시험관 같은 유리 실험 기구가 들어있는 장난감인데, 집에 있는 비상약을 실험 도구에 담고 섞으며 마치 실제 과학자가 된 것 같은 기분을 느꼈다고 하네요.    

              아론 시카노버 2004년 노벨 화학상 수상자 아론 시카노버 교수(좌), 

          2003년 노벨화학상 수상자 로데린 맥키논 교수(우)  / 출처 / 위키미디어

2004년 노벨 화학상 수상자인 아론 시카노버 교수를 과학의 세계로 인도한 것도 과학장난감 입니다. 시카노버 교수는 어린 시절 친구들과 함께 장난감 로켓을 쏘기도 하고, 작은 동물의 뼈를 퍼즐처럼 맞추며 놀았다고 합니다. 그 중에서도 가장 좋아하던 장난감은 현미경인데, 그는 현미경으로 처음 양파 껍질을 관찰했던 그 순간이 얼마나 경이로웠는지, 수십 년이 흐른 후에도 잊지 못하고 있었습니다. 양파 껍질에서 코르크 마개처럼 생긴 수많은 ‘세포’를 처음 봤던 것이죠. 게다가 소금물을 떨어뜨리자 세포는 쪼그라들었고, 물을 떨어뜨리면 세포는 다시 빵빵해졌죠. 이렇게 환경의 변화에 꿈틀꿈틀 반응하며 살아 움직이는 세포의 모습을 직접 관찰하며 생물학과 사랑에 빠지게 됐답니다.

현미경 장난감은 로데린 맥키논(2003년 노벨화학상 수상자) 교수에게도 최고의 장난감이었습니다. 그는 자서전에 “여름이면 나비, 거북이, 뱀 같은 생물을 잡아 현미경으로 자세히 관찰했고, 연못물 속 미세조류나 식물의 잎을 보는 것도 좋아했다”며 “현미경을 들여다보고 있으면 한 두 시간이 금세 지나갔다”고 썼습니다. 과학장난감은 아이들에게 과학을 가르치는 첫 번째 선생님인 셈입니다. 

장난감도 이젠 태양광 시대

어린이날을 앞두고, ‘과학장난감’에 대한 기사를 쓰기 위해 지난 2주간 여러 장난감 개발 회사에 취재를 다녀왔습니다. 현장에서 만난 과학장난감 중에도 태양광 장난감이 많았습니다. 흥미로운 것은 태양광 장난감의 종류와 에너지원이 아예 관련 없는 건 아니라는 사실입니다. 눈에 띄는 것 중 하나는 식물 장난감이었는데요, 화분 위에 작은 태양전지 판이 달려있어 빛을 받으면 잎이 팔랑팔랑 움직인답니다. 

장난감 개발 회사의 모습

물론 실제 식물이 빛을 받아 움직이는 건 아니지만, 식물의 에너지원이 태양광이라는 사실은 더 이상 말할 필요가 없을 정도로 너무나 유명합니다. 식물은 태양광을 화학 에너지로 바꿔 자신도 살고, 지구의 모든 생물을 배불리 먹이는 ‘생산자’의 역할을 하죠. 

         태양전지 판을 붙인 장난감 우주왕복선. 우주에서 태양광은 중요한 에너지원이죠 (좌, 출처 / 아카데미과학) 

우주정거장에도 태양전지 판이 많이 달려 있습니다 (우, 출처 / NASA)

태양광 로봇 장난감을 보니 2004년 1월 화성에 착륙한 쌍둥이 로봇 ‘스피릿’과 ‘오퍼튜니티’가 생각나더군요. 스피릿은 모래구덩이에 빠져버렸지만 오퍼튜니티는 지금도 하루에 5cm씩 움직이며 탐사를 계속 하고 있지요. 원래 3개월만 버틸 거라는 모두의 예상을 깨고 말입니다. 오퍼튜니티는 어떻게 화성의 혹독한 환경에서 8년이나 버틸 수 있었을까요? 비결은 바로 태양광 에너지에 있답니다. 로봇 뒷면에 달린 태양광 패널이 태양광 에너지를 전기 에너지로 바꿔 준 것이죠. 오퍼튜니티는 태양이 비추는 한 계속 움직일 수 있을 것입니다. 심지어 태양전지 판을 달고 있는 우주왕복선도 눈에 띄었는데요, 실제로 우주에서는 태양광이 아주 중요한 에너지원이랍니다. 많은 위성이나 우주정거장이 모두 태양광을 에너지원으로 쓰고 있죠. 아이들은 태양광 장난감을 가지고 놀며 태양광의 원리는 물론이고 태양광 에너지가 어디에 쓰이는지를 모두 배울 수 있는 거랍니다. 

                                           

수많은 종류의 태양광 장난감을 보고 있으니 문득 한화 가족 여러분이 생각났습니다. 태양광 발전의 주인공인 한화 가족 여러분께 이런 태양광 장난감은 어린이 날 선물로 안성맞춤이 아닐까요? “아빠, 엄마가 이거 만드는 일을 한다”며 오랫만에 자녀들과 재미있는 대화를 나눠보세요. 그 시간을 통해 아이들은 태양광 발전에 대해 배우는 것은 물론이고, "아, 우리 아빠(엄마)가 이렇게 멋진 일을 하는 구나!"하고 생각할 거예요. 

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신선미 l 동아사이언스 기자 대학에서 생물학과 생명공학을 전공했고, 동대학원에서 환경미생물학을 공부했습니다. vamie@donga.com