유사과학 파헤치기

서울 오산고 정지수

2019 대한민국과학교사큰모임 발표자료입니다. 다른 곳에 인용하실 때는 반드시 출처를 밝혀 주시기 바랍니다.

  1. 들어가기

    우리 주변에 과학과 관련이 없는 것은 보기 힘듭니다. 그리고 여러 곳에서 과학적인 원리들이 이용되고 있습니다. 그러나 과학을 전공하는 사람들이 아니라면 아니 전공자들 조차도 과학을 어려워하고 멀리하려고 하기 때문에 이를 이용해 그럴 듯 하게 과학인 척 하는 각종 치료법, 건강 보조 식품 기구, 이론들이 있습니다. 우리 주변에 과학인척 하는 과학적이지 않은 지식들에 대해 알아보도록 하겠습니다.

  2. 무엇을 배울 수 있을까?

    1. 유사 과학의 정의를 설명할 수 있다.
    2. 우리 주변에 과학과 비과학적인 것들을 구분할 수 있다.
  3. 필요한 태도

    1. 고정관념을 버릴 열린 마음
    2. 이론이나 현상을 비판적으로 바라보는 시각
  4. 알아 볼 내용

    1. 유사과학(pseudoscience)
      과학이라고 주장하지만 과학으로 갖추어야 할 조건을 만족하지 못하는 것이다. 거짓 된 이라는 의미를 가진 유사(pseudo)라는 말과 과학(science)의 합성어로 18세기 말에 등장한 것으로 보여진다. 비슷한 용어로 의사 과학, 사이비 과학 등이 있다. 과학과 유사과학 모두 자연 현상에 대한 탐구를 기본으로 하지만 과학은 과학적 방법론으로 접근하지만 유사과학은 그러한 과정이 없다. 물론 연금술처럼 과학으로 발전하는 경우도 종종 있긴 하지만 현대 과학은 거의 불가능하다고 보인다.
    2. 대표적인 유사과학
      종종 뉴스에 나오는 영구기관, 게임뇌 이론, 혈액형 별 성격론, 바이오 리듬, 평평한 지구 이론, 저마늄, 육각수, 음이온, 각종 민간요법 등 아직도 많은 곳에서 과학인척 하는 유사과학들이 매우 많이 존재한다.
    3. 왜 유사과학을 주장하는가?
      1) 유사 과학을 통해 이익을 얻으려는 기업 및 사업가(혹은 사기꾼 들)
      2) 종교적 맹신을 과학으로 덧씌우려는 일부 종교인
      3) 자신의 신념 혹은 고집에 찬 대체의학 주장자들
      4) 사적이익을 위해 본인의 권의에 기대는 과학자들
      ※ 출처 : 과학이라는 헛소리 – 박대용. 일부 변형)
    4. 왜 유사과학이 사람들을 현혹 시킬까?
      1) 이웃 나라들에서 유행하는 내용들이 들어옴.
      2) 일반인들의 과학적 지식이 부족함을 이용하여 잘못된 과학원리를 이용해 설명함.
      3) 절박한 혹은 어려운 사람들을 유혹함.
      4) 미디어 등에서 거르지 않고 이를 오히려 보급 시키는 역할을 함.
    5. 과학교육 문제점
      우리나라 학생들은 초등학교부터 적어도 고등학교 1학년까지는 혹은 앞으로는 고등학교 3학년까지는 대체로 과학교육을 받고 있습니다. 2015개정교육 과정에서는 문과 이과 구분을 폐지하였습니다. 하지만 10년이 넘는 교육을 받은 대부분의 사람들이 수많은 유사 과학적 지식에 넘어가고 있고 여전히 방송에서는 혈액형별 성격론이 나오고 잘 못된 내용들이 나오고 있습니다. 정작 학교에서 가르치는 과학 지식들에 학생들은 이걸 왜 배워야 하냐고 되묻고 있는 상황입니다. 수학능력시험에서는 과학에 대한 시험이라기보다는 과학적 내용을 바탕으로 수수께끼를 푸는 느낌으로 가고 있습니다. 학생들은 문제 푸는 요령만을 학습하고 이를 잘하는 학생이 과학을 잘하는 학생이라고 착각을 하는 경우도 많습니다. 게다가 선택과목의 축소로 많은 학생들이 일부 과목만 선택하여 하는 경우입니다. 예정되었던 통합과학의 수학능력시험 반영도 무산되었습니다. 과학 교육에서 내용적인 측면도 중요하지만 이제는 방법적인 측면도 고민을 해 보아야 할 것이라고 생각됩니다. 과학사나 과학철학의 중요성을 이제는 학생들도 알아야 이와 같이 유사과학에 현혹되는 일이 없을 것이라고 생각합니다.
  5. 오늘의 실험

    1. 마그네슘 세제
      마그네슘 천연 세제의 원리를 알아보자.

      1. 실험 준비물
        마그네슘 볼, 비커, pH미터지(또는 pH미터기), 수산화나트륨, 가루세제
      2. 실험방법
        ① 100mL비커에 3개에 물을 50mL이상 넣는다.
        ② 1개의 비커에 마그네슘 볼을 넣고 관찰한다.
        ③ 1개의 비커에 수산화나트륨 가루를 넣고 관찰한다.
        ④ 1개의 비커에 세제를 넣고 관찰한다.
        ⑤ 3개의 비커의 pH를 확인한다.
        ⑥ 흰 면에 얼룩을 지우는 비교 실험을 한다.
    2. 라면의 끓는점
      1. 실험 준비물
        라면스프, 비커(250mL), 온도계, 전자저울, 약포지, 약수저, 소금, 눈금실린더
      2. 실험방법 – 끓는 점 비교
        ① 눈금실린더에 물 100mL를 담아 2개의 250mL비커에 각각 옮긴다.
        ② 한 쪽의 비커에만 2g의 스프를 넣는다.
        ③ 비커를 가열하여 끓는점을 측정한다.
        ④ 위 실험을 3회 반복한다.

        구분 비커1(물) 비커2(물+스프)
        횟수 1회 2회 3회 1회 2회 3회
        온도(℃)

         

      3. 스프로 인한 끓는점을 확인할 수 있는 방법을 고민해보고 실험설계를 해보세요.
         

         

         

         

         

         

  6.  질문

    1. 물은 정말 100℃에서 끓을까요? 물의 끓는점을 정확하게 측정하는 방법은?
       

       

       

       

       

       

       

    2. 나. 우리 주변의 유사과학과 관련된 알고 있는 사례를 작성해주세요.
       

       

       

       

       

       

       

[읽기자료]

물은 답을 알고 있다 (출처: 본 서적 서평)
“물은 46억 년간 지구 상에 있었기에 뭐가 좋고 뭐가 나쁜지를 안다.“
물도 사랑을 느끼고 고마움을 기억한다
이 책은 물에게 말을 들려주고, 글씨를 보여주고, 음악을 들려주었을 때 물이 보여주는 신비하고 놀라운 결과를 담고 있다. 오랫동안 물과 파동에 대한 연구를 해온 저자는 어느날 ‘눈(雪) 결정은 하나하나가 모두 다르다’는 데서 물의 결정 연구 아이디어를 떠올렸다고 한다. 그렇게 5년간의 연구 끝에 물 결정 사진을 얻었는데, 그 결과는 정말로 놀라웠다. ‘사랑·감사’라는 글을 보여준 물에서는 완전한 아름다운 육각형 결정이 나타났고 ‘악마’라는 글을 보여준 물은 중앙이 검은 형상을 보였다. 또 ‘고맙습니다’라고 했을 때는 단아하고 깨끗한 결정을 보여주었지만, ‘멍청한 놈’‘바보’‘짜증나, 죽여버릴 거야’ 등과 같이 부정적인 말에는 마치 어린애가 학대를 당하는 듯한 형상이 나왔다. 또‘그렇게 해주세요’라는 말에는 꽃처럼 예쁜 육각형 결정이 나왔지만 ‘그렇게 해!’라는 명령조의 말에는 ‘악마’라고 말할 때의 형상을 보였다. 강제와 명령이 그만큼 나쁘다는 것을 말한다. 또 예쁘다는 말을 자주 해준 물과 가끔 해준 물 그리고 전혀 관심을 두지 않은 물의 결정이 각각 달랐는데 아예 관심을 두지 않은 물은 완전히 결정이 깨져 있었다. 또 물에 각국의 아름다운 풍경을 보여주자 그 풍경의 느낌과 비슷한 결정으로 나타내주었다.
물은 음악 소리에도 반응했다. 아르헨티나의 탱고를 들려주자 결정들이 짝을 이뤄 춤을 추는 듯한 형상으로 나타났다. 티베트의 경전을 들려주자 만다라 형상이 나타났고 한국의 <아리랑>을 들려주었을 때는 가슴이 저미는 듯한 형상이 보였다. 또한 휴대폰, 전자레인지, 텔레비전 컴퓨터를 곁에 둔 물의 결정은 흐트러졌는데 그만큼 전자파가 해롭다는 것을 한눈에 알 수 있게 했다.(중략)
물 결정 사진 가운데 가장 정갈하고 아름다운 결정을 보인 것이 바로 ‘사랑’과 ‘감사’라는 말에 반응한 결정이다. 인간의 몸도 70퍼센트가 물임을 고려하면 우리가 서로 어떤 말을 하고, 어떻게 살아야 할지를 생각하게 한다. 즉 사랑과 감사처럼 긍정의 에너지를 주고받으면 몸속 물도 건강하게 맑고 아름답게 정화될 수 있다는 것이다.
생각과 의식이 파동 에너지로 전파되듯이 사랑을 느끼는 것도 혹은 서로 반목하는 것도 파동의 영향이라고 한다. 또 분노와 슬픔, 원한 같은 감정을 치유하는 데도 파동의 법칙을 이용할 수 있다. 좋지 않은 감정과 정반대의 파동을 내면 된다는 것이다. 예를 들어 원한이란 부정적인 감정을 치유하기 위해서는 감사의 마음을 가지라는 것이다. 화에는 다정함을, 공포에는 용기를, 불안에는 안심을, 초조에는 안정을, 압박감에는 평상심을 가지면 된다. 이런 원리로 원한의 감정으로 병에 걸린 사람은 감사의 마음을 되찾음으로써 병을 고칠 수 있다고 한다. 이처럼 인간의 마음과 의식은 몸에 결정적 영향을 미친다. 즉 의식이 물질을 변화시키는 것이다.

몰랄농도
용매 1kg에 녹아 있는 용질의 몰(mol)수, 기호는 m으로 표시한다. 예를 들어 물 2kg에 설탕 3몰이 녹아 있다면 설탕물의 몰랄농도는 1.5m(mol/kg, 몰랄농도)이다. 몰농도(molarity) 와 몰랄농도(molality)는 둘 다 몰수를 나타내는 것은 같지만, 용액 1L에 포함된 용질의 몰수인 몰농도(M)와는 구분하여 사용한다. 피를 기준으로 하는 몰농도와 달리 몰랄농도는 질량을 기준으로 하므로 온도 변화에 영향을 받지 않는 장점이 있다. 따라서 용액의 농도에 따른 증기압력 내림, 끓는점 오름 또는 어는점 내림 등에 사용하며, 삼투압 측정에도 몰농도와 함께 사용한다.

\[ 몰랄\,농도=\frac { 용질의\,몰수(mol) }{ 용매의\,질량(kg) } =\frac { 용매\,1kg에\,녹인\,용질의\,질량(g/kg) }{ 용질\,1몰의\,질량(g/mol) } \]

끓는점
액체가 표면과 내부에서 기포가 발생하면서 끓기 시작하는 온도이다. 액체의 증기압과 외부 압력이 같아지는 온도이므로 외부의 압력에 따라 변화하게 된다. 대기압 1기압(atm)하에서 액체의 끓는 온도를 그 액체의 정상끓는점 또는 기준끓는점이라 하지만 보통은 외부압력 1기압에서의 끓는 온도를 끓는점으로 한다. 순수한 물질은 고유의 끓는점을 가지고 있으므로, 끓는점을 측정하면 물질의 순도를 판별할 수 있다. 일반적으로 다른 물질이 녹아 있는 용액은 순수한 액체보다 끓는점이 높다.

[참고자료]
◦ 장하석의 과학, 철학을 만나다, EBS, 영상 및 도서
◦ SBS 궁금한 이야기Y
◦ MBC 마이리틀텔레비전
◦ 유사과학이라는 헛소리. 박재용
◦ 유사과학 탐구영역. 계란 계란

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