그리고 그만큼의 세월 동안 그들의 지성과 창의성에 감동을 받아왔다. 지금껏 선정된 90명과 마찬가지로 올해 선정된 10명의 혁신적 과학자들도 과학이 어디까지 진보할 수 있는지 온몸으로 보여주고 있다.
효과가 우수한 약을 만들거나 저비용 진료기술을 개발, 사회적 문제의 해결을 모색하기도 했으며 태양 플라즈마, 기하학의 새로운 방법론 등 한층 형이상학적이고 개혁적인 연구로 도전자 정신을 실천하는 경우도 있었다. 놀라운 사실은 이들 대부분이 40세 미만이라는 점이다.
이들의 미래는 창창하며 그만큼 과학의 미래도 밝다. 미래를 낙관적으로 봐야 할 이유가 있다면 바로 이들 때문이다.
PHOTOGRAPHS BY JOHN B. CARNETT
에이탄 그린스펀 36세 컬럼비아대학 컴퓨터공학
젊은 수학자 에이탄 그린스펀은 캘리포니아공대 재학시절 지도교수에게 캔이 찌그러지는 모습을 더 잘 모델링해보라는 말을 들었다. 그때만 해도 그는 이것이 자신의 메인 프로젝트가 될 줄은 전혀 몰랐다. 찌그러진 음료 캔의 모델링을 제대로 하려면 완전히 새로운 영역의 기하학이 필요했기 때문이다.
“돌이켜보니 교수님은 수년이 걸리는 과제를 주신 거였죠.” 미분기하학은 주어진 객체의 곡면과 표면을 굽히고 주름잡는 방법을 알려준다. 하지만 문제가 있었다. 그린스펀에 의하면 미분기하학은 디테일이 무한한 매끄러운 표면을 위한 이론이다. 반면 컴퓨터가 처리할 수 있는 디테일은 유한하다. 예를 들어 원을 묘사할 때 컴퓨터는 원을 매우 많은 직선의 조합으로 나눠야 한다. 직선의 수가 많을수록 원은 부드러워진다. 찌그러진 캔의 모든 곡면과 주름을 정확히 묘사하려면 엄청난 처리 능력이 필요한 것이다.
이에 컴퓨터공학을 전공한 몇 안 되는 수학자인 그린스펀은 미분기하학의 정리(定理)들을 컴퓨터를 위한 명쾌한 지시들로 변환하는 작업에 착수했다. 이게 성공하면 기존의 프로세서를 통해 더욱 효율적으로 무한한 객체를 별개의 단위로 나눌 수 있다.
그린스펀의 방식은 움직임이 가장 많은 곳에 활용하면 매우 유용하다.
음료 캔의 경우 찌그러질 때 접히는 곳이 그런 부위다.
“그곳에는 평면이 매우 많아요. 만일 컴퓨터가 캔 전체에 주의를 공평하게 분산하게 되면 가장 볼만한 부위를 놓치고 말죠.” 그린스펀과 동료들이 ‘개별 미분기하학’이라고 명명한 이 이론을 수립한 이래 물리학자, 공학자, 애니메이터들로부터 러브콜이 쇄도하고 있다. 디즈니와 웨타 디지털은 이를 사용해 애니메이션 속 섬유와 머리카락의 현실감을 크게 높였으며 MIT 물리학자들은 작은 플라스틱판과 물방울로 멋진 종이접기 작품을 만들었다. 또한 엔지니어들은 케이블이 해저에 내려지는 모습을 한층 정확히 예측할 수 있게 됐다.
“제게 이 분야는 놀이터와도 같아요. 저는 모든 종류의 흥미로운 물리학적 문제를 풀기 좋아하거든요. 스파게티의 움직임을 예로 들자면 스파게티를 허공에 던질 경우 떨어지면서 이리저리 구부러지기 마련이죠. 왜 그럴까요. 그 답을 찾는 게 저의 일입니다.”
렌더링 2차원 이미지에 광원·위치·색상 등 모든 외부 정보를 감안, 사실감을 불어넣어 3차원 이미지로 형상화하는 과정을 뜻하는 컴퓨터그래픽스 용어다.
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