[ 홍성욱, 「2장. 네트워크로 보는 테크노사이언스」, 『홍성욱의 STS, 과학을 경청하다』 (동아시아, 2016). ]
1. 미 항공모함이 쿠웨이트까지 가려면
2. 실험실 속 제왕나비
3. 네트워크로 읽는 세상
4. 패러다임
1. 미 항공모함이 쿠웨이트까지 가려면
■ 프랑스 혁명 이후 혁명 정부의 도량형 개량 [120-122쪽]
- 도량형의 조건: 합리적, 자연에서 얻은 것, 속일 수 없는 것, 쉽게 복제해서 전파가능한 것
- 1미터: 적도에서 북극점까지의 자오선 길이의 1천만 분의 1
- 자오선의 길이를 실측하는 데 문제가 발생함.
- 당시 진자를 이용하여 길이의 표준을 얻는 방법이 있었으나, 프랑스 과학자들은 진자가 영국 과학을 대표하는 뉴턴의 중력 이론과 밀접하다는 이유로 이 방법을 채택하지 않고 탐사를 고집함.
- 탐사 과정에서 문제가 발생하고, 프랑스 내부도 불안정함.
■ [122-124쪽]
- 1790년 프랑스 정부는 미터법에 대한 표준을 공포함.
- 영국을 제외한 유럽 전역에 미터법 전파함.
- 과학자들이 ‘미터는 자연에서 얻은 표준’이라고 생각했기 때문임.
- 그런데 당시 프랑스 과학자들이 실측한 것은 프랑스 지역에 국한된 최대 자오선
- 백금자가 정말 자오선의 1천만 분의 1인가?
- ‘1미터’라는 표준은 자연에서 얻어서 권위 있는 것이 아니라, 프랑스 아카데미에서 10년 동안 동원한 다섯 개 위원회, 과학자 수십 명, 탐사 경비 30만 리브르 때문에 권위를 가진 것
■ 자연이나 추상적인 단위를 표준으로 삼는 어려움 [125-127쪽]
- 예(1): 저항의 단위인 옴
- 예(2): 세슘 원자의 진동을 이용한 세슘 시계
■ 표준은 의무통과지점 [127-131쪽]
- 쿠웨이트에서 미국 전투기를 작동시키기 위해 쿠웨이트 내에 미국 표준연구실과 비슷한 연구실을 만듦.
• 미국 항공모함이 제 기능을 발휘하려면 현지에서 부품을 조달하기 위해 표준을 지켜야 함.
- 19세기 영국과 식민지 인도는 해저 전신을 통해 연결되었음.
• 인도의 엔지니어들은 전신을 수리하기 위해 영국의 표준 저항과 전압을 사용함.
• 표준은 인도의 전신과 영국의 전신을 이어주는 인터페이스이자, 네트워크의 마디(node)
- 의무통과지점
• 의무통과지점이 제대로 기능하려면 계속 관리하고 조정하고 검토하는 일이 필요함.
• 보편성은 과학의 성공 원인이 아니라 성공 결과임.
2. 실험실 속 제왕나비
■ [132-133쪽]
- 실험실은 자연의 일부를 떼어오거나 무질서한 자연을 질서 잡힌 환경으로 인위적으로 바꾸어 자연에서 일어나는 현상을 연구할 수 있게 함.
- 아리스토텔레스: “자연을 교란시키지 않는 관찰만이 과학의 정당한 방법이며 실험은 자연을 망치므로 과학의 방법이 될 수 없다.”
- 실험은 17세기에서야 과학의 적법한 과정으로 인정 받음.
- 실험이 자연을 얼마나 근접하게 재현하는가의 문제
• 예) 피뢰침을 둘러싼 물리학자 올리버 로지와 현장 엔지니어 윌리엄 프리스의 논쟁
■ 실험과 자연을 섬세하게 구별해야 할 필요성 [136-149쪽]
- 자연과 실험실 간 조건의 차이
• 예(1): 시험관에서 잘 되는 실험이 세포 상태에서 잘 안 되는 경우
• 예(2): 동물 실험에서 성공한 실험이 임상 실험에서 잘 안 되는 경우
- 자연과 실험실 간의 조건의 미묘한 차이가 불확실성의 원천이 되고, 불확실성이 위험에 대한 인식을 증폭시킴.
• 예(1): 체르노빌 원자력발전소 사고 이후 영국 컴브리아 지역의 목양업 사례(목양업자 vs. 과학자)
• 예(2): 미국에서의 꿀벌 개체수 감소의 원인 (양봉업자 vs. 과학자)
• 예(3): 제왕나비와 유전자 변형 옥수수와 제초제와 온실효과
- 실험은 항상 실제 자연과 조금씩 다르고, 자연에서의 관찰과 통계적 분석은 인과 관계를 잘 드러내지 못함.
3. 네트워크로 읽는 세상
■ 테크노사이언스의 국지성과 기술 [157-160쪽]
- 테크노사이언스의 네트워크는 국지적(local)임. 어떤 것이 어느 네트워크에 속하는지에 따라서 그것의 속성이 달라짐.
- 예(1): 남미에 수출된 증기 기관
• 남미로 수출된 증기 기관은 유럽에서처럼 잘 작동하지 못해서 폐기 처분됨.
• 증기 기관이 잘 작동하려면 석탄, 석탄의 수송 체계, 고장난 기관을 고칠 수 있는 엔지니어, 증기 기관을 사용하는 대규모 공장 등을 갖추어야 함.
• 유럽의 증기 기관은 이러한 네트워크에서 중요한 매듭의 역할을 하면서 발전했지만 남미 사회에는 이러한 네트워크가 존재하지 않아서 증기 기관이 잘 작동하지 않음.
- 예(2): 아프리카 짐바브웨의 ‘부시 펌프’
• 1930년대 개발, 1960년대 정부가 개량, 1980년대 엔지니어 피터 모건이 다시 개량. 부품 수가 줄고 더 견고해지고 사용자가 더 쉽게 조작하고 수리할 수 있게 발전함.
• 간단한 고장은 주민들이 고치고, 심각한 고장은 지방 행정구역에서 파견된 숙련된 엔지니어가 고치고, 어디에 설치할지는 중앙정부에서 결정하고, 펌프를 놓는 일에 마을 구성원이 동원됨.
• 부시 펌프는 엄격한 표준을 가지고 있지 않아서 지역 상황과 필요에 맞게 조금씩 다른 형태로 만들어지고 해당 지역의 주민들이 유지・보수함
• 규격과 표준이 없는 ‘유동적인’ 부시 펌프는 국지적 상황(저개발 국가의 시골 마을이라는 취약한 네트워크)에 민감한 기술
■ 찰스 다윈의 진화론과 네트워크 [161-165쪽]
- 다윈은 남미에서 자신이 상상했던 것보다 훨씬 많은 동식물 종이 존재한다는 사실에 충격 받음.
• 제한된 공간에서 유한한 자원을 놓고 경쟁하는 종들 사이의 관계의 핵심이 ‘생존 경쟁’이며 이것이 진화의 메커니즘인 ‘자연 선택’이라고 결론지음.
- 동인도제도에서 동식물을 관찰한 알프레드 러셀 월리스는 종이나 개체 간의 경쟁이 아니라 지리적 환경이 종의 분화를 일으킨다고 봄.
- 러시아의 식물생리학자 티미랴제프는 다윈의 진화론과 생존 경쟁을 분리하여 생존 경쟁 대신 ‘조화’라는 단어를 써서 자연 선택을 서술함.
• 시베리아 같은 곳에서는 생명체들이 환경과의 투쟁 속에서 서로 협력한다고 봄.
- 생존 경쟁 개념에 대한 비판은 러시아・독일・프랑스 생물학자들이 광범위하게 공유함.
- 다윈의 이론을 제대로 이해하려면 분류학, 동식물학, 지질학 등 연관된 과학을 이해해야 함.
• 관련 학문들이 없는 상태에서 다윈 이론의 중요성과 설득력을 제대로 이해하기 어려웠던 아시아 국가들은 다윈 이론을 받아들일 때 실제로는 스펜서의 ‘사회 다윈주의’를 받아들임.
• 유럽과 미국에서 다윈의 진화론과 스펜서의 사회진화론의 관계는 논쟁적이었고 두 이론이 다르다는 사람들이 광범위하게 존재했으나, 동아시아 국가들에서는 서양과 같은 과학 전통이 부재하여 특별한 반대 없이 다윈의 진화론을 사회진화론과 같은 것으로 간주함.
■ 네트워크와 비-본질주의 [165-169쪽]
- 네트워크로 세상을 보는 것은 어떤 사물의 맥락성에 주목하는 것. 같은 대상에 대한 인식론적・존재론적 해석이 달라짐.
- 본질주의: 사물의 본질이 그 속에 스스로 존재한다는 관점
- 네트워크식 사고는 비-본질주의를 지향함
• 예) 여성은 여성이 맺는 관계에 의해 정체성이 바뀌고 새롭게 정의됨 – 자전거 등
- 네트워크로 어떤 대상을 본다는 것은 존재를 맥락적으로 이해하고, 그 속성과 본질을 그 것이 맺는 관계로 파악하고 개별 존재자들의 특수성에 주목한다는 것
4. 패러다임
■ 패러다임 [172-174쪽]
- 패러다임은 과학자들이 세상을 이해하는 틀
• 패러다임은 추상적인 세계관이라기보다는 과학자들의 연구를 이끌어주는 모범적인 문제 풀이 방식 같은 구체적인 것
• 패러다임에는 모형, 이론, 법칙, 가설 같은 이론적인 요소뿐만 아니라, 실험의 방식, 기구, 표준 같은 물질적이고 실험적인 요소도 얽혀 있음.
- 정상 과학: 하나의 패러다임이 지배하는 과학
- 패러다임은 어떤 문제가 의미 있는 과학적 문제인지, 문제를 어떻게 풀어야 하는지, 어떤 답이 더 훌륭한 답인지에 대한 기준을 제공함. 정상 과학은 패러다임을 완벽하게 하고 확장한다는 점에서 퍼즐 풀이와 비슷함.
- 과학 혁명: 패러다임으로 설명되지 않는 변칙 현상들이 연이어 등장하여 정상 과학은 위기를 맞고 새로운 패러다임이 등장해서 기존 패러다임을 대체하는 것
- 패러다임을 습득하는 것은 과학자 사회에서 공유되는 일종의 암묵지를 익히는 것
• 예) 표준적인 실험, 교과서에 나오는 연습 문제
- 문제를 잘 풀려면 이론을 응용해야 하고, 이를 위해서는 이론과 문제 사이의 간격을 메울 수 있는 상상력이나 통찰이 필요함. 연습 문제를 푸는 것은 패러다임을 체화하는 것이고 전문 - 과학자에게 필요한 연구 능력을 익히는 훈련 과정의 일부가 됨
- 패러다임과 연구 주제 사이의 간극을 메우는 데는 상상력과 도전 정신이 항상 필요하므로 많은 과학자들은 평생 정상 과학 활동을 해도 자신의 일에 흥미를 느낌
■ 패러다임에 기초한 정상 과학의 특징 [174-177쪽]
- (1) 패러다임과 잘 안 맞는 사례들은 중요하지 않은 것으로 무시되거나 패러다임 안으로 포섭된다.
- (2) 두 패러다임이 공존하는 과학 혁명기에는 옛 패러다임을 고수하는 과학자와 새 패러다임을 받아들인 과학자 사이에 합리적인 소통이 어렵다.
- 쿤: “정상 과학 시기에는 패러다임이 복수로 존재하는 것이 거의 불가능하다. 패러다임의 공존이나 경쟁은 과학 혁명기에나 가능하다.”
■ 테크노사이언스와 패러다임 [185-194쪽]
- 여러 전문 분야들이 한 주제를 연구할 때 각 분야가 받아들이는 패러다임이 달라 같은 주제에 대해 다른 결론을 내놓기도 함.
• 예(1): 갑상선암
• 예(2): 의약분업에 대한 약사와 의사의 패러다임 차이
• 예(3): 치매에 대한 치료 패러다임과 돌봄 패러다임의 차이
- 패러다임의 재해석: 과학자 집단이 공ㅇ한 테크노사이언스 네트워크
- 새로 등장한 기술은 기존 기술에 비하여 조야하고 단순하고 더 비싸거나 불안정적
- 시장을 장악한 기존 기업들은 신기술에 주목하지 않고 기존 기술을 발전시켜서 이윤을 창출하는 전략
- 과학에서의 패러다임 전환과 기술 혁신에서의 변화는 비슷함.
(2017.11.05.)
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