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Oct 09. 2022
(32) 더 멀리, 탐험의 시대
하윤의 Resolution
뻗고, 가고, 보고, 이해하고자 하는 것은 인간의 본질이다. 탐험은 선택하는 것이 아니다. 그것은 반드시 해야만 하는 것이다.
-마이클 콜린스, 우주비행사
방랑하는 동물
우리 대다수는 일생 동안 집이라는 공간을 중심으로, 쳇바퀴처럼 틀에 박힌 삶의 시간을 돌린다. 따로 신경써 작은 일탈을 하지 않는다면, 늘 같은 공간에 머물고 같은 사람들을 만난다. 이러한 정착/고착형 생활은 우리와 같은 도시인, 문명인에게는 너무나 익숙하지만 이러한 고착형 생활을 인류가 고수한 것은 얼마 되지 않았다. 오히려 반대로 인간은 끊임없이 탐험하고 퍼져나가고 새로운 곳을 찾아 나서는 방랑자에 가까웠다.
인류는 아프리카의 사바나에서 기원하여, 대략 10만 년 전 아프리카를 빠져나왔다¹. 이들은 갈라져서 일부는 6만 년 전에는 폴리네시아와 호주에 도착했고, 4만 년 전에는 중국과 한국을 비롯한 동아시아에 도착했으며 1만 5천 년 전에는 베링 해협을 건너 아메리카로 넘어갔다. 베링 해협을 건넌 이들이 얼어붙은 알라스카에서 칠레 밑단까지 1만 킬로미터를 넘어 퍼져나가는 데 걸린 시간은? 고작해야 몇천 년이다. 그러니까 인간은 9만 년 만에, 비좁은 아프리카 해협을 빠져나온 이후 지구의 온갖 대륙을 탐험하며 퍼져나가 대륙의 끄트머리에 도달한 셈이다(그림 1)².
그림 1. 초기 인류의 이주 방향과 그 시간. 고고학적으로는 놀랄 만큼 짧은 시간 안에 인류는 거의 모든 지구상의 표면을 정복했다. 그 어떤 동물도 이루지 못한 성과다.도대체 왜 인류는 이 위험하고 끝없는 모험을 해 왔는가? 그것은 탐험이 결과적으로 동물의 생존에 큰 도움을 주기 때문이었을 것이다. (실험용으로 사용되고, 따라서 제일 잘 연구된) 쥐를 비롯한 수많은 동물들은 탐험 행동을 보인다. 이들은 경험해 본 적 없는 낯선 환경이나 물체, 개체를 만날 경우 눈을 크게 뜨고 콧수염을 더듬거리며 그것을 탐험하고 탐색한다. 그것은 아직 모르는 것에 대한 정보를 줌으로써 개체의 생존에 도움을 준다³.
인간도 마찬가지로, 탐험은 더 나은 식량 공급원, 더 나은 거주지, 새로운 발견과 생각을 공급하는 원천이 되었을 것이며, 수렵채집 사회에서의 상호간 거리 유지는 이러한 탐험을 더욱 가치있는 행동으로 만들었을 것이다(또는, 강요했을 것이다). 실제로 탐험은 도파민과 밀접한 연관성이 있으며, 도파민에 민감한 수용체 변이를 가지는 사람은 더욱 위험 부담이 높은 탐험을 시도한다는 보고들이 있다. 즉, 탐험 행동은 개체에게 도움이 되는, 쾌감을 주는 행위인 셈이다.
바다를 건너, 항해의 시작
이러한 탐험 과정 중, 의문이 드는 것이 있다. 이들은 어떻게 바다를 건넜을까? 어떻게 수많은 폴리네시아의 섬을 건너 정착하였을까? 그 답은 인간의 지능은 인간을 훌륭한 항해자로 만들기 충분했다는 것이다. 제임스 쿡을 비롯한 서구 뱃사람들이 폴리네시아를 방문하고 놀란 것은 이들이 해박한 항해 지식과 기억력을 통해 산발적으로 흩어진 섬들을 손쉽게 이동한다는 사실이었다(미주 5 또한 참고하라). 예컨대 쿡이 만났던 폴리네시안 항해자 중 하나인 투파이아Tupaia는 반경 수천 킬로미터 내의 섬 수백 개의 위치와 그 특성을 외우고 있었다(그림 2). 이들은 나침반 없이도 별자리⁴, 물새와 철새의 이동 방향, 주변의 지형지물, 산호초와 구름의 정보를 종합적으로 판단하여 섬 사이를 왕래했다(영 해군도 납덩이를 바닥에 던진 후 끌어당겨 붙은 물질을 조사함으로써 연안 항해에 이용하곤 했다).
그림 2. 쿡 선장이 그린, 투파이아의 항해 지도. 기억만으로 놀라운 세밀한 정보를 가지고 있는 것을 볼 수 있다 항해 이야기를 조금만 더 해 보자. 항해 도중(뿐만 아니라 전반적 길 찾기 도중) 가장 중요한 것은 자신의 위치를 정확히 특정하는 것이다. 지도와 위치 그리고 방향 파악이 가능하다면, 목적지까지 도달할 수 있을 것이다. 현대인에게는 구글 맵, 수십 미터 이내의 오차로 지구 상 위치를 핀포인트해주는 GPS시스템과 위성 시계, 자이로 센서가 있지만, 우리의 선조에겐 그런 것이 없었다. 이들은 어떻게 길을 찾았는가? 가장 원시적인 방법으로는 육지에서 너무 멀리 떨어지지 않고, 연안에서 육지를 따라 항해하며 육지에서 보이는 주요 지형지물을 이용하는 지문항법(pilotage)이 있다.
그러나 이러한 항법은 육지가 보이지 않게 되는 원양 항해에서는 별 도움이 되지 못하는데, 이 때는 추측항법(dead reckoning)이 사용될 수 있다. 이는 간단히 말해 경로적분을 하는 것인데, 어느 방향으로 어느 속도로 몇 시간이나 이동하였는지를 파악하여 이 이동한 거리를 모두 더하는 것이다. 예컨대 속도랑 방향을 파악하여 서쪽으로 10km를 이동한 후 북쪽으로 10km 를 이동했다는 것을 알게 되면, 현재 위치는 출발지로부터 북서쪽으로 14.2km가량이라는 것을 알 수 있을 것이다⁵.
이 때 뱃사람들은 속도를 파악하기 위하여, 넓은 판을 물 속에 던지고 거기에 매달린 끈이 시간 당 얼마나 빠른 속도로 풀려나가는지를 계산했다. 이 때, 이 끈의 길이를 파악하기 위하여 대략 14미터마다 끈을 묶어 매듭(knot)를 지어 두었고, 모래시계로 측정한 시간 안에 매듭이 몇 개나 통과하였는지에 따라 속도를 측정했다(그림 3). 매듭이 열두 개 통과했다면 현재 속도는 '매듭 12개', 12노트인 셈이다⁶. 이 속도 단위는 지금도 쓰이는 과거의 유산이다.
그림 3. '노트' 를 측정하는 과정. 로그(통나무) 라고 불리는 판에 매듭을 묶은 끈을 연결한 후 던져, 속도를 간접적으로 측정했지만 오차가 큰 문제가 있었다.그러나 상상할 수 있듯, 이러한 추측항법의 문제는 오류가 계속 누적되기 때문에 점차 실제 위치와의 오차가 커질 수밖에 없다는 것이다(또한 속도를 정확히 구하는 것도 어려웠는데, 노련한 항해자들은 밧줄의 장력이나 주변의 해류를 모두 고려하여 '노트' 를 정확히 예측하고자 노력했다). 이러한 점을 보완하기 위하여 원양 항해 시에는 배 위에서 천체의 움직임을 파악하여 현재의 위치를 파악하고자 하는 천문항법(celestrial navigation) 이 발달하게 되었으며, 심지어 GPS가 장비된 첨단 선박에도 아직 천체의 위치를 측량함으로써 위치와 방향을 알아낼 수 있는 육분의가 실려 있기도 하다(그림 4, 미 해군에서는 1996년 GPS 의 도입으로 천문 항법을 항해사들에게 더 이상 가르치지 않았지만, 최근 이를 재도입했다. GPS시스템이 작동하지 않거나 고장난 상황에서도 위치를 파악해야 하기 때문이다⁷).
그림 4. 6개의 궤도면에 떠 있는 31개의 GPS 위성에서 온 신호를 조합함으로써 자신의 위치를 특정할 수 있지만, 이것이 상용화된 것은 얼마 되지 않았다.별과 달을 길잡이 삼아
어떻게 천체를 통하여 위치를 파악할 수 있을까⁸? 우리가 잘 알고 있듯, 지구의 표면은 위도선과 경도선으로 나뉘어지는 구면 위의 위치로 특정된다. 즉, 우리는 위도와 경도를 파악하여야 한다. 위도는 비교적 쉬운데, 북극성 또는 남십자성과 같은 자전축 위의 별을 찾아 그 고도를 측정하면 된다(그러면 몇 가지 기하학적 법칙에 의하여 그것은 현 지역의 위도가 된다. 혹은 태양의 남중 고도를 이용할 수도 있다, 그림 5). 이렇게 측정한 위도를 늘 일정하게 유지하며 한 방향으로 향해하면, 등위도 상에 위치한 장소들을 손쉽게 오갈 수 있다.
그림 5. 왜 북극성의 고도가 자신의 위도가 되는지에 대한 간략한 모식도.경도는 더 어려운데, 만일 우리가 정밀한 시계를 가지고 있다면 현재 지역의 정오와 그리니치 표준시의 차이를 이용하면 경도를 구할 수 있을 것이다(1시간의 차이는 경도 15도 차이를 의미할 것이다). 그러나, 1700년대 중반 해리스의 해상 시계(크로노미터)가 만들어지고 보급되기 이전까지는 오차 없이 시간을 신뢰할 수 있게 측정하는 것이 불가능에 가까웠으므로, 옛 뱃사람들은 다른 방법을 찾아야만 했다.
