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KOREA  ASSOCIATION FOR CREATION RESEARCH

창조설계

생명 속의 컴퓨터 프로그램 <부제: 교회 창조과학 교육의 현황과 바람직한 방향>

생명 속의 컴퓨터 프로그램 

<부제: 교회 창조과학 교육의 현황과 바람직한 방향>


< 프롤로그 >

화성에는 ‘화성의 사람얼굴(Human Face in Mars)’ 로 유명한 지형이 있다. 1976년 7월 최초의 화성탐사선 바이킹 1호가 보내온 사진에서 발견된 이 지형은 구글에서도 화성얼굴이라는 이름으로 쉽게 검색된다. 발견 당시에 많은 화제를 불러일으켰던 이 지형은 그나마 태양계에서 생명이 존재할 가능성이 가장 높은 행성으로 여겨졌던 천체가 화성이기에 더욱 흥미로운 것이라고 여겨졌다. 화성에 얼굴이라니 그것도 지구인 얼굴이라니. 만약 지구인의 얼굴이 맞는다면, 이는 화성인이 지구인에게 보내는 메시지라고 해석할 수도 있는 매우 의미있는 발견이다. 그것이 적대적인지 그렇지 않은지에 따라 매우 심각해질 수도 있는 상황이다. 그렇다면 관건은 그 사진 속의 지형지물이 정말 지구인의 얼굴(Human Face)이라고 할 수 있느냐는 것이다. 당시 기술로는 더 정밀한 사진을 구할 수 없었다. 이후 화성 탐사의 기회가 있을 때, 이 지형지물은 꼭 관찰해야 하는 유명한 지역이 되었다.


2001년 4월 MOC(Mars Orbiter Camera)는 Figure2와 같은 사진을 다시 보내온다. 이 이미지를 통해 비로소 이 지형 지물이 지적인 생명체가 목적을 가지고 일부러 만든 지형지물인지, 아니면 자연현상에 의해 우연히 만들어진 지형인지 판단할 수 있게 되었다. NASA는 1976년 당시의 사진이 태양의 각도와 당시의 촬영 상황이 절묘하게 맞아 떨어져서 빚은 오해였다고 이야기 했으며 특히 눈 부분이 어둡게 나타난 현상에 대해서는 바이킹 1호와의 통신 중에 에러가 발생하여 해당 부분이 특히 까맣게 보인 것으로 밝혀졌다. 결국 ‘화성의 사람 얼굴’ 해프닝으로 밝혀졌다. 그렇지만 이 해프닝을 통해 우리는 이런 질문을 해볼 수 있다. 일부러 만든 것과 우연히 만들어진 것을 구분할 수 있을까?

 

< 하고 싶은 말 >

1. 설계일까 우연일까?

.외계 지적 생명체 찾기

미국에 SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence / www.seti.org) 라는 단체가 있다. 말 그대로 지구 밖에서 지성(intelligence)의 흔적을 찾는 단체이다. SETI는 자신들의 홈페지에서 자신들의 목적에 대하여 아래와 같이 밝히고 있다.

Our mission is to explore, understand, and explain the origin and nature of life in the universe, and to apply the knowledge gained to inspire and guide present and future generations. We have a passion for discovery, and for sharing knowledge as scientific ambassadors to the public, the press, and the government.  [http://www.seti.org/about-us]

즉, SETI가 외계에서 지적인 생명체를 찾는 이유는 이를 통해 생명의 기원에 대해서 설명하고, 이에 대한 지식을 인류의 현재와 미래를 위해 활용한다는 것이다. 이를 위해 SETI는 외계의 지적 생명체들이 전파를 보낸다는 가정을 하고, 고성능 전파망원경을 통해서 포착된 전파를 분석하는 작업을 한다. 즉, 스펙트럼 분석기로 포착된 주파수에서 신호들을 분석하여 지성의 흔적들을 찾는 것이다.

 

1997년에 개봉되었던 '접촉(Contact)'이라는 영화가 있었다. 이 영화에는 SETI의 외계 지적생명체 탐사에 대한 아이디어가 잘 표현되어 있다. 주연인 조디 포스터가 맡았던 엘리는 어려서부터 수학과 과학에 천부적인 재능을 보인 수재 천문과학자다. 어느 날 그녀는 베가성(직녀성)으로부터 드디어 메시지를 수신 받게 되는데, 이는 이와 같은 신호로 구성되어 있었다.  

2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 23, 29,……

약수가 1과 자신 밖에 없는 소수의 수열이다. 만약 우주로부터 전송된 어느 영역의 주파수에서 이와 같은 신호가 포착된다면, 이는 잡음이나 우연히 만들어질 수는 없으며, 지적인 생명체가 일부러 보낸 신호로 인식이 가능하다는 것이다. 즉, 외계생명체를 찾는 과학자들은 어떤 신호의 수열에 대해 그것이 지적인 원인에 의해 가능한 것인지, 우연히 발생하는 것인지 구분하는 방법이 있다는 것이다. 그렇다면 이제 같은 질문을 외계의 생명체에게 할 것이 아니라, 지구의 생명체들에 대해 해보면 어떨까? 외계의 생명체들을 찾던 방법 그대로를 지구의 생명체들에게 대입해보면 어떻게 될까? 

 

.설계란?
 

Figure 4. 바위얼굴


위 그림과 같이 두 개의 바위 얼굴이 있다. 1번 그림은 유명한 미국의 러시모어산의 바위 얼굴이다. 각각 미국의 역대 대통령인 워싱턴, 제퍼슨, 루스벨트, 링컨의 얼굴을 조각한 대형 조각이다. 2번 그림은 우리나라의 소연평도 부근에서 찍은 사진이다. 당연히 1번은 조각가가 지성을 동원하여 조각한 작품이고, 2번은 자연에 의해 우연히 만들어진 바위 얼굴이다. 그렇다면 1번 그림이 사람이 지혜를 동원하여 만들었다고 할 수 있는 이유는 뭘까? 아래의 두 가지로 이야기 할 수 있을 것이다.

>> 산에 사람의 얼굴이 형성됨. 매우 작은 확률
>> 미국의 역대 대통령의 모습임. 특수성

만약, 우리나라의 산 곳곳마다 역대 대통령의 얼굴이 있다고 해보자. 각 나라마다 그 나라의 유명한 산마다, 그 나라의 역대 대통령 얼굴이 있다고 하면, 러시모어산의 바위 얼굴도 특별한 일이 아닐 것이다. 우리가 설계되었다고 이야기 할 때의 현상은 이 중요한 두 가지 특징을 가지고 있어야 한다. 해당 현상이 일어날 확률은 매우 작아야 하며, 동시에 그 현상이 어떠한 특수한 의미를 가지고 있어야 한다. 아주 작은 확률로 일어난 현상이라 할지라도 특별한 의미가 없는 현상이라면, 이는 지성에 의해 의도되었다고 할 수 없고, 특별한 의미가 있으나 발생 확률이 높다면, 이것도 지성에 의해 의도된 현상이라고 이야기 할 수 없다. 물론, 엄격한 잣대를 만들기 위해서는 얼마나 작은 확률이어야 하는지, 의미란 무엇인지에 대한 추가적인 논의가 필요하다. 그래서, 이를 통과하기 위해서는 정확한 기준이 필요하다. 이러한 확률에 대한 이야기는 또 다른 긴 이야기가 되므로, 여기서는 이렇게 개괄적인 이야기로 정리하고자 한다.

 

.생물학의 특징

유명한 진화론자인 리차드 도킨스는 '눈먼 시계공'이라는 그의 책에서 아래와 같이 이야기하고 있다.

"Biology is the study of complicated things that give the appearance of having been designed for a purpose”

즉, 생물학이라는 분야가 마치 목적을 가지고 설계된 것 같은 복잡한 현상에 대한 연구라는 의미이다. 설계된 것처럼 보이는 생명 현상에 대한 특징이 실제 설계되어서 그렇게 보이는 것인지, 설계되지 않았으나 다른 현상들에서 기인한 다른 특징들로 인해 그렇게 된 것인지 추가로 살펴 보자.

 

2. 정보

.정보 이론

정보를 뜻하는 영어 Information은 ‘형태를 만들어주는’ 이라는 의미의 라틴어 ‘informare’ 에서 파생되었다고 한다. 현대 사회는 정보화 사회라고 불릴 만큼, 현대에서 정보라는 말이 가지는 의미는 매우 넓다. 먼저는 네이버 국어사전에서는 아래와 같은 세 가지 의미로 정보라는 단어의 의미를 정의하고 있다.

.관찰이나 측정을 통하여 수집한 자료를 실제 문제에 도움이 될 수 있도록 수집 정리한 지식 또는 그 자료.

.<군사> 일차적으로 수집한 첩보를 분석 평가하여 얻은, 적의 실정에 관한 구체적인 소식이나 자료.

.<컴퓨터> 어떤 자료나 소식을 통하여 얻는 지식이나 상태의 총량. 정보의 원천에서 발생하며 구체적 양, 즉 정보량을 측정할 수 있다. 자동화 부분이나 응용 언어학 분야에서도 쓰인다. 

여기서는 세번째 의미에 대해서 추가로 논의해보고자 한다. 1940년대 말 미국 벨연구소의 클로드 새년은 실제 통신 선로에 전송되는 정보의 양을 측정할 수 있느냐는 질문을 가지게 된다. 정성적으로 느껴지는 정보라는 단어에 대하여 정량적인 분석을 시도하기 위하여, 전화선을 통해 얼마나 많은 정보가 전달되는지 측정할 수 있을까? 하는 질문을 하게 된 것이다. 만약, 친구로부터 아래의 두 가지 소식을 들었다고 하자. 어떤 정보가 더 가치가 있을까?

.내일 해가 뜬다.

.내일 태풍이 온다.

‘내일 태풍이 온다’ 는 말은 실제로 많은 대비를 하게 하고 이후의 행동에 큰 영향을 미치게 된다. 수학적으로 볼 때도 내일 해가 뜰 확률과 태풍이 올 확률을 비교해 본다면, 태풍이 올 확률이 매우 작으므로 ‘내일 태풍이 온다’는 정보가 더 가치 있다고 할 수 있다. 만약 ‘내일 집중 호우를 동반한 태풍이 오전에 우리 지역을 통과한다.’ 라고 조금 더 특정 해주면 훨씬 더 의미있는 정보가 된다. 즉, 새년에 의하면 정보란 ‘불확실성의 감소’ 라고 할 수 있고, 정보량 이란 ‘불확실성이 감소한 정도’ 라고 할 수 있다. 따라서, 어떤 신호 안에 포함된 정보량은 아래와 같이 수학적으로 표현이 가능하다.

I = - log2P

예를 들어 설명 해보자. 보통의 자전거 자물쇠는 4자리의 숫자를 맞추면 열리게 되어있다. 만약 한자리 번호만 맞추면 열리는 자물쇠가 있다고 하면, 이 자물쇠는 번호를 알려 주지 않아도 쉽게 열수 있다. 1/10의 확률은 쉽게 극복 가능한 수준이라서, 10번 돌려서 번호를 맞춰 보면 되기 때문이다. 4자리의 숫자를 맞춰야 열리는 자물쇠의 경우라면 그 자물쇠가 가지는 모든 가능성은 10 X 10 X 10 X 10 이다. 그 중에 열리는 번호는 하나 이므로, ‘일 만 가능성 중에 하나’ 라는 확률을 가지게 된다. 만약 손이 빠른 사람이 있어서 한번 번호를 맞추는데 1초가 걸린다고 하면, 모든 경우를 다 맞춰 보는데 10000초가 걸린다. 세 시간이 조금 못 되는 시간 동안 맞추면 비로소 열수 있다. 만약, 10개의 번호를 맞춰야 열리는 자물쇠가 있다고 하면 어떻게 될까? 10^10개의 가능성이 존재하므로 1초에 한 번씩 맞춰 본다고 해도 317년 동안 아무것도 안하고 번호를 맞춰봐야 비로소 모든 번호의 조합을 테스트해 볼 수 있다. 이때, 특정한 한 자리 숫자를 알려 준다면 어떻게 될까? 한 자리 번호를 알려 줄 때 마다, 확률은 1/10 씩 줄어들게 된다. 전달된 정보로 말미암아 불확실성이 줄었다. 특정한 사건이 일어났을 때, 정보를 전달한다는 의미는 불확실성을 줄여준다는 의미이다.


이제는 정보의 다른 특성을 살펴 보고자 한다. 아래 씌여진 세 문장 중에서 어떤 문장이 정보를 담고 있다고 할 수 있을까? 세 문장 모두 30번의 키 입력을 통해서 만들어졌다. 첫 번째 문장은 아무 의미없이 무작위적으로 작성된 문장이며, 두 번째 문장은 보시다시피 특정한 의미를 담고 있는 문구이다. 세 번째 문장은 두번째 문장에서 사용된 요소와 동일한 요소를 활용했으나 순서를 무작위적으로 섞은 문장이다. 세 개의 문장은 같은 수준의 확률로 만들어졌다. 그런데, 첫번째 문장은 아무 의미가 없고 두번째 문장은 아시다시피 특별한 의미를 담고 있다. 세번째 문장도 의미를 알 수가 없다. 두번째 문장을 통해서 알 수 있는 것은 정보를 표현 한다고 할 때 중요한 부분은 특정한 ‘순서(sequence)’를 가진다는데 있다. 그 특정한 순서가 정보를 해석할 수 있게, 혹은 해석할 수 없게 하는 중요한 특징을 가지게 한다. 같은 요소를 활용한다 하더라도, 이른바 순서가 달라지면 정보 생성자가 전달하려고 하던 정보는 제대로 전달되지 않는다. 특히, 통신에서는 순서가 달라지거나 잘못된 신호가 수신되는 것을 error라고 표현한다. 

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.time and tide wait for no man.
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.정보와 DNA

정보라는 형태로 생명체를 바라보면 어떻게 될까? 세포와 생명 현상을 연구하는 학자들에게 이는 매우 중요한 가정이자 바탕이다. DNA의 존재를 밝혀낸 프란시스 크릭의 아래 말로 이 질문에 대한 답을 해보자. 그는 세포 속의 DNA의 존재가 정보의 특성을 가진다고 이야기하고 있다.

By information I mean the specification of the amino acid sequence in protein …… Information means here the precise determination of sequence, either of bases in the nucleic acid of on amino acid residues in the protein. [ Francis Crick ]

정보화 시대인 현대 사회에서는 컴퓨터를 활용하여 많은 부분을 정보화 하여 처리하고 활용한다. 이를테면, 문서나 텍스트는 TXT/DOC/HWP 등의 형태로 다루고, 소리나 음악 등의 정보는 WAV/MP3 등의 형태로 다루고, 그림이나 화면의 정보는 JPG/BMP 등의 형태로 다루고 동영상은 WMA/AVI/MP4 등의 형태로 다룬다. 사실 이러한 형태들은 특별한 종류의 약속이다. 정보 생성자는 정보 수신자에게 정확한 정보를 전달하기 위해 생성자와 수신자간에 특별한 종류의 약속을 해야 하며, 이 약속이 달라지거나 없다면 그 정보는 해석되지 않거나 정확하게 전달될 수가 없다. 즉, 정보가 생성되고, 전달되고, 해석되고 있다면, 생성자/수신자/약속이 존재한다고 이야기할 수 있다.

 

3. 컴퓨터와 프로그램

.컴퓨터

컴퓨터를 정의하는 일도 쉽지 않은 일이다. 먼저는 사전을 보자.

전자 회로를 이용한 고속의 자동 계산기. 숫자 계산, 자동 제어, 데이터 처리, 사무 관리, 언어나 영상 정보 처리 따위에 광범위하게 이용된다. <비슷한 말> 일렉트로닉컴퓨터ㆍ전자계산기 [네이버사전].

위의 의미를 조금 단순화 해 본다면, 컴퓨터란 ‘정보를 처리하는 장치’라고 할 수 있다. 현대사회에서 컴퓨터는 실로 광범위 하게 쓰이기 때문에 그 의미를 규정하는 것은 영역마다 분야마다 다를 수 있다. 우리가 쉽게 인식 가능한 정형화 된 모습의 컴퓨터, 즉 키보드와 모니터 본체로 이뤄진 데스크탑 컴퓨터나, 키보드와 모니터와 본체가 하나로 이뤄진 노트북 컴퓨터, 그리고  스마트폰까지 정보를 처리한다는 관점에서는 모두 컴퓨터라고 할 수 있다. 즉, 컴퓨터는 정보를 처리하기 위한 물리적 장치라고 이야기 할 수 있으며, 거칠게 이야기하자면 정보를 다루는 시스템에서 물리적 장치인 하드웨어를 말한다고 할 수 있다.


.프로그램

또, 프로그램이라는 말의 정의를 살펴보자.

<컴퓨터> 어떤 문제를 해결하기 위하여, 그 처리 방법과 순서를 기술하여 컴퓨터에 주어지는 일련의 명령문 집합체.[네이버사전]

즉, 프로그램이라는 말은 정보처리 시스템이라는 관점에서 볼 때, 컴퓨터라는 물리적 장치를 활용하여 정보를 다룰 수 있도록 해주는 명령의 집합이라고 할 수 있다. 정보처리 시스템은 물리적 장치만으로는 이뤄지지 않는다. 그 물리적인 장치인 하드웨어를 움직이도록 명령을 내리고 운영하게 하는, 소프트웨어적인 부분인 프로그램이 있어야 정보를 다루고 처리하는데 이용할 수 있다. 같은 물리적 장치인 컴퓨터를 가지고 초등학생들의 한 자리 사칙연산을 하는데 사용할 수도 있고, 인공위성의 궤적을 추적하는데 사용할 수도 있다. 사용자가 어떤 목적으로 어떤 프로그램을 사용하느냐에 따라 컴퓨터의 활용도는 매우 달라진다.


세포 속에서 일어나는 일 

Figure 5 Computer vs DNA


마이크로 소프트의 창업자인 빌 게이츠는 사람의 DNA가 컴퓨터 프로그램 같다고 했다. 위에서 언급한 도킨스의 말에서도 생물학이라는 분야가 목적을 가지고 설계된 것처럼 보이는 현상을 연구하는 학문이라고 했다. 세포는 DNA라는 정보를 읽고 해석하고 복사해서 다른 세포를 합성해내는 능력을 가지고 있다. 이는 정보를 처리하는 물리적 장치가 있고, 그 정보를 다루고 처리하는 일련의 절차를 수행한다는 말이다. 결론적으로 세포는 DNA라는 정보를 처리하는 물리적인 부분과 이를 처리하는 절차적 시스템을 다 갖춘 시스템이라고 할 수 있다. 즉, 세포는 DNA를 다루도록 프로그램 된 컴퓨터라고 할 수도 있는 것이다. 그 물리적 요소가 전자회로이냐 단백질과 아미노산을 이용한 유기물이냐는 차이가 있으나, 정보를 처리하는 관점에서 보면 이렇게 이야기가 가능하다. 그러므로 이 장의 마지막은 다음과 같은 질문으로 대신하고자 한다. 세포의 DNA라는 정보의 생성자가 존재하는가?

 

< 에필로그 >

Figure 6 앱 인벤터를 활용한 안드로이드 앱 개발


'엡 인벤터' 라는 MIT에서 개발된 안드로이드용 앱 개발 툴이 있다. 위 그림과 같이 마치 레고 블록을 조립하듯이 소프트웨어를 배워보고 실습을 할 수 있다. 쉽게 본인이 원하는 앱을 만들어서 스마트 폰에 설치할 수도 있으며, 인터넷에 조금만 찾아보면 쉽게 배울 수 있고, 심지어 무료이다. 이 툴을 가지고 중고생들에게 안드로이드 앱 개발을 가르쳐 본 적이 있다. 어느 대학교의 컴퓨터실을 대여하여 실비로 진행된 자원봉사 같은 시간을 통해서, 프로그램을 처음 접한 아이들에게 프로그램의 개념, 하드웨어의 개념, 등 기본적인 개념들을 설명하고, 실제 실습을 통해 IT 분야의 이해를 높이는 활동이 되었다. 안산에서 온 한 고등학생 친구는 그날 처음 배운 프로그램이었는데, 몇 달 뒤 경시대회에 나갈 정도로 재능이 있었다. 매우 유익한 시간이었다.


목적이 있는 창조를 믿는다는 것은 과학적 사실 중 어느 것은 인정하고 어느 것은 인정하지 않는 정도의 차이만이라고 생각되지 않는다. 목적이 있는 창조를 믿는 사람은 그 사실을 믿는다는 것이 삶으로 드러나게 되어있다. 겨자씨 만한 믿음이라도 살아 있는 믿음은 열매를 맺고 변화하는 법이다. 교회와 교회 구성원들이 가진 긍정적 영향력이 차세대 아이들에게 드러나게 될 수 있는 다양한 방법들이 있을 수 있다고 생각한다. 창조의 사실과 명제를 아이들에게 가르쳐야 한다. 또한, 그 사실과 명제가 어떻게 삶으로 드러나는지를 함께 가르치며 노력하면 좋겠다.


그림 출처 ----
Figure 1 Face in Mars : http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2001/ast24may_1/
Figure 2 Face on Mars 2001 : http://mars.jpl.nasa.gov/mgs/msss/camera/images/moc_5_24_01/face/
Figure 3 Contact 1997 : http://movie.naver.com/movie/bi/mi/basic.nhn?code=18610
Figure 4 바위얼굴 : google image
Figure 5 Computer vs DNA : https://www.youtube.com/watch?v=NbluTDb1Nfs
Figure 6 앱 인벤터를 활용한 안드로이드 앱 개발  : 앱 인벤터를 활용한 필자의 My Project 갈무리



출처 - 2015. 10. 26. 제4회 '선교사와 목회자를 위한 창조과학 세미나' 자료집

구분 - 4

옛 주소 - http://www.kacr.or.kr/library/itemview.asp?no=6278

참고 :



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