티라노사우루스와 현수교에 공통점이 있다고?

[신간] '형태의 기원'

이데아 제공.

(서울=뉴스1) 김일창 기자 = 생물학과 인류학, 지질학, 고생물학, 형태학, 역학, 구조공학, 재료공학 등 다양한 분야를 넘나들면서 사물의 형태에 대한 흥미로운 사실을 수백 개의 그림과 함께 소개하는 '형태의 기원'이 출간됐다.

이 책은 우리가 속한 물리적 환경을 제대로 인식할 수 있도록 돕고, 인간의 환경이 어떻게 진화했는지에 대한 과학적 경험을 공유한다.

저자 크리스토퍼 윌리엄스는 우리가 평소에는 거의 의식하지 못하고 지나치는 현상들 그리고 너무 당연해 주의를 기울이지 않는 것들을 정밀하게 파고든다.

먼저 형태의 기본을 이루는 물질, 그중에서도 지구상에 존재하는 물질의 구조는 환경으로부터 받는 힘에 저항하는 방식으로 결합했다고 소개한다.

예컨대 나무의 뿌리, 인간의 다리뼈, 비행기의 날개는 모두 지탱하기 위해 존재하지만 구성과 구조는 제각각이다. 인간의 다리뼈가 나무의 뿌리보다 덜 유연하나 비행기의 날개보다는 유연한 것이 하나의 사례다.

'구조'는 응력을 효율적으로 받아들이는 조건 중 하나인데, 흥미로운 점은 경제성을 추구한다고 저자는 말한다. 인간 신체는 그 구조로 놀라운 능력을 발휘하지만, 조류의 구조에 비해 경제성은 낮은 식이다.

조류의 뼈는 투명할 정도로 매우 얇지만 작은 구슬 모양으로 이뤄져 강도를 높이며 응력을 강하게 받는 날개의 뼈는 삼각형 그물망 구조로 되어 있다.

이 그물망이 직선 철봉을 삼각형으로 조립한 '트러스'(truss) 형태와 매우 유사한데, 이는 서울의 한강철교처럼 강철로 된 트러스교와 거의 같다.

지금도 원형이 보존되고 있는 고대 로마 시대의 돌다리 등 돔 구조의 건축물은 모두 여러 삼각형이 맞물려 압축력을 높인 지오데식 돔(geodesic dome) 구조다. 뉴욕과 런던 사이를 오가는 비행기 경로도 이와 비슷하다.

모든 '구조'를 압도하는 형태는 크기라고 저자는 강조한다. 자연에서도 100m가 넘는 세쿼이아와 작은 관목, 코끼리와 딱정벌레, 그리고 빌딩과 미니어처와 같은 인간이 만든 사물 등에서 크기는 형태의 가장 큰 요인이다.

△ 형태의 기원 / 크리스토퍼 윌리엄스 저 / 고현석 번역 / 이데아 / 2만2000원

ickim@news1.kr