영국 과학자 토마스 훅이 기름 램프와 물이 가득 찬 플라스크를 이용하여 초보적인 현미경을 만든 1670년경부터 사람은 맨눈으로 볼 수 없는 작은 세상을 보기 시작하였다. 이런 현미경은 진화를 계속하여 수십만 배 확대가 가능한 전자현미경에 이르렀다. 한편 1895년 독일의 뢴트겐은 X-선이라는 새로운 빛을 찾아내었다. 이 빛은 파장이 우리가 눈으로 볼 수 있는 가시광선보다 천분의 1 정도로 짧기 때문에 우리 눈으로는 직접 볼 수 없지만 물체를 잘 뚫고 들어가는 성질이 있기에 바로 의학 분야에서 사용되기 시작하였다. 현재 병원에서 많이 사용되는 CT촬영은 바로 이 X-선과 컴퓨터가 만난 합작품이다.

X-선은 그 투과성 때문에 의사는 물론 물리, 화학, 재료 분야의 과학자들이 물체의 성질을 연구하는데 중요한 도구로 사용되었다. 1953년에는 생명의 근원이 되는 유전자의 구조가 이중 나선이라는 것을 X-선을 이용해 알아냄에 따라 각종 질병을 치료하기 위한 약을 만들기 위해서도 이 X-선이 활용되고 있다.

현재의 기술로 X-선을 가장 잘 만들 수 있는 장치는 방사광가속기이다. 포항에 건설된 우리나라 유일의 포항방사광가속기는 둘레 280미터의 대형 연구시설인데, 여기서 발생되는 빛은 태양에 비해 일억배 이상 밝기 때문에 X-선과 자외선을 활용하는 연구가 매우 활발하게 진행되고 있다. 지금까지 연구한 결과 중에서 일반인들이 재미있게 이해할 수 있는 예를 본 강연에서 다수 소개하였다. 예를 들면 모기의 전신을 X-선으로 촬영하여 모기 침에서부터 머리, 눈, 내장에 이르기까지 몸속을 샅샅이 볼 수 있었고, 사람의 머리카락 한 올의 내부 역시 자세히 보게 되었으며, 파킨슨씨 병을 억제하는 단백질이 잘못되면 이 병을 일으키게 되는 과정도 소개 되었다. 많은 청중들이 가장 인상적으로 본 내용은 잔디밭에 누워있는 사람의 손바닥을 계속하여 16번 확대하면 우리가 알고 있는 미소세상의 끝이며, 다시 멀리 우주 쪽으로 확대해 나가면 25버 확대 후 우주의 끝에 도달하는 재미있는 합성사진이었다.

우리가 사물에 대한 판단을 할 수 있는 것은 머리 속에 뇌가 있기 때문이다. 우리가 즐겨 먹는 호두는 예로부터 머리에 좋은 견과류로 알려져 있다. 그것은 호두를 깨보면 그 속살의 생김새가 인간의 뇌와 닮았기 때문이다. 이웃나라 중국에서는 예로부터 정초나 명절 때에 아이들에게 호두를 선물로 주는 관습이 있는데, 호두를 먹고 머리가 좋아지라고 주는 것이라고 한다.

우리 인간을 포함한 모든 동물들의 뇌를 살펴보면 조금씩 차이는 있지만 대부분 비슷하다는 것을 알 수 있다. 예를 들면, 흰 꼬리 사슴이나 사자, 얼룩말, 북극곰, 캥거루의 뇌의 형태는 우리 인간의 뇌와 약간 다르고, 붉은 털 원숭이는 주름이 더 적지만, 대체적인 형태는 비슷하다고 할 수 있다. 특히 척추동물은 뇌의 구조도 인간과 비슷한데, 그중에서도 인간의 뇌와 가장 유사한 것은 침팬지의 뇌라고 한다. 인간의 뇌구조에 대해 살펴보면, 인간의 뇌는 크게 대뇌, 간뇌, 소뇌로 나눌 수 있다. 대뇌는 다시 전두엽과 측두엽, 두정엽, 그리고 후두엽으로 나누어 진다. 전두엽은 인격과 감정, 문제해결 등을 담당하고, 측두엽은 청각과 기억, 두정엽은 감각, 그리고 후두엽은 시각을 담당하고 있다. 간뇌는 대뇌에서 처리하는 대부분의 신호를 전달하는 역할을 맡고 있다. 소뇌는 대뇌의 1/8정도 크기로, 운동기능을 조절하는 역할을 맡고 있으며 특히 평형감각을 관장한다. 이외에도 근육의 긴장과 이완 같은 운동을 조절한다. 그동안 우리 인간은 두뇌를 활용하여 농경사회에서 산업사회, 다시 산업사회에서 정보화 사회로 꾸준하게 발전해왔다. 여러분이 공부를 열심히하면 여러분의 뇌도 한층 더 개발되는데, 대뇌에서 담당하는 성격과 감정은 사람마다 다르기 때문에 여러분은 다양한 방면으로 뻗어나갈 수 있다. 자신의 뇌를 최대한으로 활용한다면 여러분은 장차 첨단 의료진단시스템과 같은 기계도 만들 수 있고, 의약품개발, 뇌와 신경망 컴퓨터와 같은 최첨단 기계들도 만들 수 있을 것이다.

달(moon)은 지구 주위를 돌고 있는 자연위성으로, 지구에서 가장 가까운 천체이다. 지구로부터 달까지의 거리는 평균 38만 4,400km이며, 달의 반지름은 지구의 약 4분의 1이다. 달은 스스로 빛을 발하지 않으므로 태양의 빛이 닿는 부분만 빛을 발한다. 따라서 태양·달·지구 세 천체의 상대위치에 따라 달의 빛나는 부분이 달라서 초승달, 상현달, 보름달, 하현달, 그믐달이라는 명칭처럼 지구에서는 달의 형태가 다르게 보인다. 달은 매일 모양이 변하는데 음력 3∼4일에는 눈썹 모양의 초승달이 떴다가 점점 더 살이 쪄서 음력 7∼8일에는 반달, 상현달이 된다. 상현달 이후 다시 또 살이 쪄서 음력 15일에는 둥근 보름달이 된다. 보름달이 지나면 살이 빠지기 시작하여 음력 22∼23일에 이르러 모양이 상현달과 반대인 하현달이 된다. 그리고 살이 더 빠지다가 음력 26∼27일에는 다시 눈썹 모양의 그믐달이 된다. 우리는 달을 얘기하면 흔히 ‘토끼가 달에서 방아를 찧고 있다’라고 표현하는데 이는 달의 움푹 파인 부분이 그러한 형상을 지니고 있기 때문이다. 여기에서 떡방아를 찧는 토끼가 달에 존재 한다는 이야기는 아마도 우리 민족이 만들어낸 최초의 SF(Science Fiction, 과학소설)가 아닐까 한다.

우리나라는 무던히도 달을 좋아하는 민족임이 틀림없다. 이는 우리 조상들이 남긴 여러 유적지나 문서를 통해서 알 수 있는데, 대표적으로 왕의 용상(龍床) 뒤에 항상 자리하고 있는 배경인 일월오봉도(日月五峯圖)를 들 수 있는데, 이는 경복궁이나 창덕궁에서 볼 수 있다. 여기에는 다섯 봉우리 위에 정반대편에 위치하고 있는 해와 보름달을 볼 수 있는데 보름달과 해가 정반대에 위치하는 자연현상에 대한 세밀한 관찰력까지를 엿볼 수 있다. 이러한 일월오봉도가 새 만원 권에 나오는 것은 매우 뿌듯한 일이다.

이처럼 우리 민족은 달을 좋아했고 그 중에서도 꽉 차 있는 듯 한 느낌의 둥근 보름달을 특히 좋아했다. 도깨비나 귀신들 또한 달이 없는 밤에 활동하지만 감히 보름달이 뜬 밤에는 나오지 못한다는 옛 전설을 통해서도 잘 알 수 있으며, 둥근 달이 밝으면 ‘달맞이’를 간다는 동요나 풍습을 보아도 잘 알 수 있다.