베게너의 대륙이동설 100주년

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베게너의 대륙이동설 100주년

[일러스트가 있는 과학에세이] 일러스트가 있는 과학에세이 148

• 필자는 지난 여름 예술의전당을 찾아 모딜리아니 전시회를 관람했다. 아메디오 모딜리아니는 얼굴과 목이 길쭉하고 눈동자가 없는 인물화로 유명한 화가다. 평소 인물화에 관심이 많은 필자로서는 전시회에 걸린 수십 점의 인물화를 보며 행복한 시간을 보냈다. 특히 일본 오사카시립근대박물관에 소장돼 있는 ‘머리를 푼 채 누워있는 누드’(1917)는 단연 압권이었다. 그 많은 여성 누드화 가운데 모딜리아니의 작품이 가장 아름답다는 얘기가 그냥 나온 게 아니었다.

  그런데 얼마 전 모딜리아니의 대표작 (물론 전시회에서는 없었다) ‘누워 있는 누드(Nu couché)’(1917)가 미술품 경매 사상 두 번째 고가인 1억 7040만 달러(약 2000억 원)에 팔렸다는 뉴스를 접했다. 지난 여름 전시회에 안 갔으면 꽤나 아쉬워할 뻔 했다.

  모딜리아니의 삶은 그러나 비극적이었다. 1884년 이탈리아에서 태어나 파리로 와 예술가의 꿈을 불태웠지만 1920년 불과 36세의 나이에 결핵으로 사망했다. 영화배우 뺨치는 미남이었던 모딜리아니는 1917년 19세로 14세 연하인 미술학도 잔 에뷔테른을 알게 됐다. 대단한 미녀였던 잔을 모델로 쓰다 둘은 동거에 들어갔고 이듬해 딸까지 낳았다. 잔이 두 번째 아이를 임신한 상태에서 모딜리아니가 죽었고, 가난한 예술가와의 결혼을 반대하던 부모가 장례식도 외면하자 절망한 잔은 건물 5층에서 뛰어내려 자살했다.

  예술계에서는 모딜리아니처럼 살아있을 때는 인정을 받지 못하다가 죽어서야 위대한 예술가로 추앙받는 경우가 드물지 않다. 그런데 과학계에서도 모딜리아니처럼 극단적인 수준은 아니지만 죽고 나서야 그 사람의 업적이 널리 인정되는 경우가 있다. 100년 전 대륙이동설을 주장했던 독일의 기상학자 알프레트 베게너(Alfred Wegener)가 그런 사람 아닐까.

  

  독일의 탐험가이자 기상학자 알프레트 베게너. 오늘날은 그가 제안한 대륙 이동설로 과학사의 한 페이지를 장식하고 있다. 1912~13년 두 번째 그린란드 탐사 때 모습이다. ⓒ Free Photo

  그린란드 탐사 도중 사망

  1880년 독일 베를린에서 태어난 베게너는 베를린과 하이델베르크, 인스부르크 등 여러 도시의 대학에서 물리학, 기상학, 천문학을 공부했다. 1902~1903년에는 우라니아천문대에서 조수로 일하기도 했다. 1905년 천문학으로 박사학위를 받았지만, 기상학에 관심이 많았던 베게너는 두 살 위인 형 쿠르트와 함께 린덴버그항공전망대에서 일하며 기구를 이용한 기상관측분야를 개척했다. 1906년 베게너 형제는 직접 기구를 타고 무려 52.5시간을 머무르는 기록을 세우기도 했다.

  이 해 베게너는 그린란드 탐사에 참여하게 되는데 그 뒤 세 차례 더 그린란드를 찾았고 결국 그곳에서 목숨을 잃게 된다. 요즘도 산악인들이 등정을 하다 사망하는 소식이 간간히 들리지만 100년 전에는 훨씬 더 위험했다. 첫 탐사에서도 대장을 비롯해 세 명이 사망했다.

  1908년 마부르크대에서 강사로 있으면서 베게너는 기상학을 비롯해 다양한 지구과학 분야를 연구했고 그 과정에서 대륙의 형태와 관련한 흥미로운 발견을 하게 된다. 즉 남아메리카 대륙의 동부 해안선과 아프리카 대륙의 서부 해안선이 우연이라고 하기에는 너무나 교묘하게 일치했던 것. 어쩌면 둘이 한 대륙이었다가 쪼개진 것일지도 모른다는 생각에 이른 베게너는 연구에 착수했고 지질학, 고생물학 분야에서 이를 뒷받침하는 증거가 꽤 있다는 사실을 발견했다.

  베게너는 1912년 1월 6일 프랑크프루트 지질학회 모임에서 대륙이 이동한다는 가설을 처음 발표했고 이 해 관련 논문 세 편을 썼다. 그리고 두 번째 그린란드 탐사를 떠났다. 당시 탐사대장 피터 코흐가 다리골절을 당해 베게너는 그와 함께 둘이서 그린란드 북동부에서 겨울을 나기도 했다.

  1914년 제1차 세계대전이 터지자 베게너도 징집돼 참전했지만 큰 부상을 입고 후방에서 기상업무를 보게 됐다. 이 때 집필한 책이 그 유명한 ‘대륙과 해양의 기원’이다. 이 책에서 베게너는 대륙이동설을 본격적으로 논하면서 오늘날 서로 떨어져 있는 대륙들이 과거 한 덩어리로 붙어있던 초대륙을 판게아(Pangaea)라고 불렀다.

  혁명적인 주장을 담고 있는 책이었음에도 전쟁 중이라 별 주목을 받지 못했는데, 1922년 내용을 대폭 보완한 3판이 나오면서 주목을 받기 시작해 독일을 넘어 세계적으로 알려지기 시작했다. 대륙 이동설의 영어 번역어 continental drift가 나온 것도 이 해다. 그럼에도 대륙 이동설에 대한 반응 대부분은 환호가 아니라 격렬한 반대였다. 당시 지질학의 권위자들은 대륙이 이동한다는 발상을 받아들일 수가 없었다. 무엇보다도 베게너는 지질학자가 아니라 기상학자였다.

  물론 흥미로운 지질학 증거와 고생물학 증거가 꽤 있었지만 무엇보다도 그 거대한 대륙이 움직인다는 가설을 뒷받침하는 설득력있는 메커니즘이 없었다. 베게너 자신이 제안한 메커니즘 역시 역부족이었다. 즉 지구의 자전으로 인한 원심력이나 외부 천체의 작용에 의한 세차는 대륙을 움직이기에는 너무 약한 힘이었다. 게다가 베게너는 대륙 이동 속도가 1년에 2.5미터라고 가정했다. 이는 훗날 밝혀진 2.5센티미터보다 너무 큰 수치였다.

  1929년 베게너는 세 번째로 그린란드를 탐사했다. 다음해 진행할 대규모 탐사를 위한 예비조사였다. 1930년 네 번째이자 마지막이 된 그린란드 탐사를 떠난 베게너는 11월에 조난됐고 이듬해 5월 시체가 발견됐다. 수많은 사람들의 죽음을 보면서도 결국 탐사의 유혹을 극복하지 못한 결과다.

  

  베게너는 1915년 펴낸 책 ‘대륙과 해양의 기원’에서 대륙 이동설을 자세히 설명했다. 책에 실린 베게너가 직접 그린 그림으로 오늘날 아메리카 대륙(왼쪽)과 아프리카(오른쪽 아래), 유럽(오른쪽 위)이 붙어 있는 초대륙을 보여주고 있다. 2010년 ‘대륙과 해양의 기원’ 한글판이 나왔다. ⓒ ‘알프레트베게너연구소’

  판 구조론으로 이어져

  베게너는 용감한 탐험가이자 탁월한 기상학자로 일생을 마쳤지만 그 뒤 한 세대 만에 혁명적인 지질학자로 부활했다. 그 사이 그의 대륙 이동설을 지지하는 여러 관측결과들이 축적됐기 때문이다. 즉 1950년대 들어 해저 지각의 잔류지자기 방향이 시대에 따라 바뀐다는 사실이 밝혀졌다. 이에 앞서 1930년대 영국의 지질학자 아더 홈즈는 대륙이 이동하는 원동력의 메커니즘을 제안했다. 즉 지구 내부 방사성 동위원소의 붕괴열로 맨틀이 대류를 일으키면서 지각이 이동했다는 것.

  1960년대 들어 대륙 이동설은 판 구조론으로 발전한다. 즉 지각은 10여개의 판으로 이뤄져 있고 판이 이동하고 충돌하면서 각종 지질학적 사건이 일어난다는 것. 전 세계의 화산대와 지진대가 판들이 만나는 지점과 일치한다는 게 밝혀지면서 오늘날 판 구조론은 널리 받아들여지는 정설이 됐다.

  1930년 10월 영하 60도의 그린란드에서 동료 라스부스 빌룸센과 개 두 마리가 끄는 썰매를 타고 캠프로 이동하던 베게너는 식량이 떨어지자 개 한 마리까지 잡아먹는 극단적인 상황에 직면한다. 그의 시체는 빌룸센이 가매장한 상태로 발견됐고 당시 23세였던 빌룸센 역시 직후 사망한 것으로 보이는 데 그의 시체는 결국 찾지 못했다. 나이 오십에 죽음을 앞둔 베게너가 한 세대 뒤 자신의 학설이 지질학계의 종의 기원에 해당하는 명성을 얻게 될 지 짐작이나 할 수 있었을까.