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Friday, July 20, 2012

배터리 충전 알고리즘


[Contributed Article]

멀티케미스트리 배터리 충전IC의 설계
Keith Keller 
아날로그 부문 애플리케이션/전원 관리
텍사스 인스트루먼트 (Texas Instruments)
과제
니켈, 리튬이온, 납축전지 셀을 위한 배터리 충전IC를 설계하기 위해서는 적절한 충전과 안전성에 대해 고려해야 한다. 포괄적인 충전 알고리즘을 개발해야 하며 이는 지원해야 하는 케미스트리에 따라 다르다. 이러한 유형의 설계를 달성하기 위한 가장 편리한 방법은 마이크로프로세서와 함께 통합적이며 유연한 멀티케미스트리 배터리 충전IC를 이용하는 것이다. 마이크로프로세서를 이용해서 배터리 케미스트리를 식별하고 종료 기준을 비롯한 적절한 충전 조건으로 조절한다. 마이크로프로세서는 또한 안전성을 위해 작동 조건을 모니터한다.
각기 다른 배터리 케미스트리의 충전 기법
각기 다른 케미스트리의 셀은 충전되는 방식에 근본적인 차이가 있다. NiMH(nickel-metal-hydride) 셀은 충전 사이클 전반에 걸쳐서 정전류를 필요로 한다. 리튬이온 셀은 정전류 다음에 최대 정격 개별 전압에 따른 정전압을 필요로 한다. 납축전지 셀 역시 정전류 다음에 정전압 스테이지를 필요로 하는데 다만 최종적인 부동 충전 스테이지를 추가해야 한다. 다음은 이들 각각에 대한 설명이다.
NiMH 셀
정전류로 충전하고 있을 때 NiMH 셀의 최대 충전을 판단하기 위해 널리 이용되는 기법은 대략 8~16mV의 전압 저하나 10?C의 급격한 온도 상승이 일어나는지 모니터링하는 것이다. 어느 경우든 이러한 조건이 발생하기 위해서는 0.5C 이상의 충전 레이트가 필요하다(1C가 적합). ("C 레이트"는 배터리 용량에 따라 정의된다. 셀의 정격이 1,500mAh라면 1C 충전 레이트는 1.5A가 된다.) 전압 저하 기법을 이용하는 독립형 충전IC의 경우에는 배터리 검출 라인의 잡음을 최소화하기 위해서 레이아웃에 주의를 기울여야 한다. 이러한 잡음은 오류의 최대 충전 표시를 제공할 수 있다. 멀티케미스트리 충전IC를 이용해서 정전류 충전을 구현하기 위해서는 충전 조절 전압이 셀이 도달할 수 있는 것보다 높도록 피드백 레지스터를 설정해야 한다.
리튬이온 셀
lithium-manganese-oxide(LiMn2O4) 및 lithium-cobalt-oxide(LiCoO2) 셀의 최대 정격 개별 전압은 통상적으로 4.2V이며, 최근의 lithium-iron-phosphate(LiFePO4) 셀은 3.7V이다. 최대 정격 전압에 도달하면 이 전압이 일정하게 유지되다가 전류가 점차 감소해서 적당한 "테이퍼" 지점에 도달하면 최대 충전 셀인 것으로 표시한다. 독립형 충전IC의 테이퍼 지점은 일반적으로 고속 충전 레이트의 1/10이다. 하지만 유연한 마이크로컨트롤러 기반 아키텍처를 이용하면 설계자가 충전 사이클의 어느 지점에서나 충전을 종료하도록 선택할 수 있다. "바이패스" 셀 밸런싱 회로를 이용해 스마트 배터리를 충전하는 경우에는 충전 종료 시에 전압이 비교적 일정하고 전류가 점차 감소할 때만 셀 밸런싱이 일어나므로 더 긴 충전 시간이 필요하다.
납축전지 셀
리튬이온 셀과 마찬가지로 납축전지 셀은 정전류 충전 다음에 정전압 스테이지를 필요로 하는데 다만 이들 셀은 최종적인 부동 충전 스테이지를 필요로 한다. 납축전지 셀이 충전하는 속도는 니켈이나 리튬이온 셀보다 훨씬 느리다. 충전 시간이 배터리 용량에 따라서 12시간에서 36시간에 달할 수 있다. 몇몇 주요 절충 요인에 따라서 개별 셀의 적합한 충전 전압은 2.3V~2.45V 사이다. 셀을 이보다 낮은 전압으로 충전하면 서비스 수명을 극대화할 수 있으나 음극 플레이트의 황산화를 일으킬 수 있다. 이보다 높은 전압으로 충전하면 충전 시간을 단축할 수 있으나 온도가 높아지면 셀이 과열될 수 있다. 최종적인 부동 충전 스테이지는 전압을 셀당 약 2.25V로 감소시켜야 한다. 이 사양은 업체에 따라서 몇몇 예외가 있으므로 적절한 충전 및 안전성 조건에 대해서 셀 데이터시트 및 사양을 세심하게 확인해야 한다.
솔루션
다행히도 유연한 멀티케미스트리 배터리 충전IC와 마이크로프로세서를 이용하여 어떠한 배터리 케미스트리를 위한 충전 알고리즘의 모든 측면을 구현할 수 있다. 리튬이온이나 니켈 팩을 모두 이용할 수 있는 휴대형 애플리케이션의 경우에는, 설계 시에 적절한 케미스트리 식별(ID), 팩 삽입/제거 인식, 충전 온도 범위, 충전 쓰레스홀드, 시스템 모니터링 및 결함 보고, 입력 전력 손실 등을 고려해야 한다.
팩 케미스트리를 판단해야 하는 경우에 손쉬운 솔루션은 추가 핀 상에 ID 레지스터를 이용하는 것으로 이를 마이크로컨트롤러가 아날로그-디지털 컨버터의 입력을 통해 읽을 수 있다. 이 구성은 ID 레지스터를 모니터할 수 있을 뿐만 아니라 충전 크레이들로 배터리 팩이 삽입되었을 때 이를 판단할 수 있다. 또한 이중 용량 팩 등과 같은 다른 크기의 배터리를 구분할 수도 있다.
셀은 통상적으로 0~50?C의 온도 범위 안에서 충전되나 셀이 낮은 속도로 낮은 전압으로 충전된다면 이 범위가 넓어질 수 있다. 주위 온도가 극단적으로 높은 경우에는 셀당 3.7V~3.9V로 리튬이온 셀의 능동 방전을 고려할 수 있다. 모든 경우에 높은 온도는 배터리 수명을 단축한다.
케미스트리ID와 허용 가능한 온도 범위를 판단한 후에, 충전IC는 셀이 저전압이라면(심하게 고갈된 상태임을 나타냄) 통상적으로 고속 충전 속도의 1/10로서 느리게 충전해야 하는지 판단해야 한다. 니켈 셀의 경우, 저전압 안전성 쓰레스홀드는 셀당 0.9V 이하인 것으로 알려지고 있으며, 표준 리튬 셀은 셀당 3.0V 이하이고, 최근의 LiFePO4 셀은 최저 1.5V이다. 세류 충전 시에 셀 전압이 30분 안에 이러한 안전성 쓰레스홀드 이상으로 높아지지 않으면 셀이 손상된 것으로 간주하고 충전이 중단된다.
이러한 모든 안전성 검사가 완료되면 배터리가 양호한 것으로 간주하고 고속 충전 모드가 시작된다. 충전 동안에는 온도, 충전 전류, 배터리 전압을 지속적으로 모니터해야 한다. 이러한 각각의 측정에 3개 값을 저장해야 한다. 대략 매 100ms마다 각각의 데이터 포인트를 취하고 계산을 위해 이들 값의 평균을 이용할 수 있다. 와치독 안전 타이머는 예기치 않은 코딩 오류로 인해서 마이크로프로세서가 알 수 없는 상태가 되는 것을 방지하기 위한 좋은 방법이다. 특정한 결함 조건을 결함 레지스터에 고유 비트로 저장하고 시스템이 마이크로프로세서를 질의해서 이를 읽거나 또는 LED나 디스플레이를 통해서 사용자에게 표시할 수 있다. 마지막으로는, 입력 전력이 중단되거나 배터리 팩을 제거하고 삽입했을 때 전체적인 식별 및 충전 프로세스가 다시 시작되도록 충전 알고리즘을 설계해야 한다.
TI는 충전IC 설계에 대한 각기 다른 요구를 충족하도록 다수의 멀티케미스트리 배터리 IC를 제공한다. 예를 들면, PMP3914 평가 모듈에 사용된 bq24703 멀티케미스트리 충전IC와 MSP430F2012 초저전력 마이크로컨트롤러를 NiMH 또는 리튬이온 배터리 팩을 인식하고 충전한다. 또한 이 설계는 입력 전압이 108~132V이고 출력 전압이 25V인 75W 오프라인 컨버터를 포함하는데 이는 TI의 UCC28600 그린 모드 quasiresonant 플라이백 PWM 컨트롤러를 이용한다.
bq24703은 하이 사이드 pFET 컨트롤을 이용한 비동기식 충전IC로서 고전압(21V) 5s2p 리튬이온 배터리 팩이나 25V 15s1p NiMH 배터리 팩을 충전하기에 적합하다. "s"는 원하는 팩 전압을 달성하기 위해 직렬 스트링에 얼마나 많은 셀이 연결되는지를 나타내는 것이고, "p"는 원하는 팩 커패시티를 달성하기 위해 병렬로 얼마나 많은 수의 셀 스트링이 연결되는지를 나타내는 것이다. 비동기식 충전IC를 이용하면 충전 전류가 약 3A로 제한된다. bq24704나 bq24750A 등과 같은 TI의 다른 멀티케미스트리 충전IC는 동기 벅 컨버터로서 10A 이상의 연속 충전 전류를 제공할 수 있다.
결론
멀티케미스트리 배터리 충전IC를 설계하기 위해서는 개별 셀의 특성을 알아야 할 뿐만 아니라 전체적인 안전성을 고려해야 한다. 본고에서는 리튬이온, 니켈, 납축전지 배터리를 충전할 때의 차이점과 멀티케미스트리 충전IC와 마이크로컨트롤러를 이용해서 충전 알고리즘을 어떻게 구현할 수 있는지 살펴보았다. 또한 저전압 및 과전압 조건, 과충전, 극단적인 온도에 대한 시스템 모니터링을 포함해서 안전성을 위한 고려사항에 대해 살펴보았다.
관련 웹 사이트 
Power.ti.com
PMP3914 평가 모듈 사용사 가이드
www-s.ti.com/sc/techlit/sluu369
www.ti.com/sc.device/partnumber
bq24703, bq24704, bq24750A, MSP430F2012 또는 UCC28600 




Jinrong QianApplications Engineering Manager, Portable Power Battery Management
Texas Instruments


개요
리튬이온 배터리 충전 및 시스템 제어 아키텍처는 배터리 용량을 최대화하고 배터리 충전 시간을 최소화하는데 있어 중요한 부분이다. 본 원고에서는 우선 리튬이온 (Li-Ion) 배터리의 충전 알고리즘, 배터리 충전 전압, 배터리 용량, 배터리 수명 사이의 트레이드 오프에 관해 논의할 것이다. 또한, 배터리 충전 오류 타이머 종료 등 배터리 충전 시스템과 충전기의 상호 작용에 대해 논의하고, 동적 전력 경로 관리 (DPPM) 기술을 설명할 것이다. DPPM 배터리 충전기는 시스템과 충전기에 독립적인 전력 경로를 제공하여, 어댑터로부터의 전력을 완전히 사용하면서도 배터리 충전 시간을 최소화할 수 있다. 또 시스템 충돌을 방지할 수 있으며, 시스템에 전력을 공급하면서 방전된 배터리도 충전할 수 있다.
리튬이온 배터리의 적절한 충전 방법
그림 1 은 리튬이온 배터리에 널리 쓰이는 충전 프로파일이다. 대부분의 전용 리튬이온 배터리 충전 집적 회로 (IC) 는 이러한 방식으로 배터리를 충전하도록 설계되었다. 리튬이온 배터리의 충전은 예비 충전, 고속 충전 정전류 (CC), 정전압 (CV) 의 3 단계로 이루어진다. 예비 충전 단계에서 배터리 셀 전압이 3.0V 이하일 때, 배터리는 저속 ( 고속 충전 속도의 1/10) 으로 충전된다. 이로써 장기 보관에 따라 완전히 방전될 수 있는 부동화층이 복구된다. 또한 과방전으로 단락된 셀 양극에 부분적인 동 (Copper) 분해가 일어날 때, 1C 충전 속도 (1C 속도는 1 시간 내, 배터리를 완전히 방전시킬 수 있는 전류 ) 에서의 과열을 방지한다. 배터리 셀 전압이 3.0V 정형에 이르면 충전기는 CC 단계로 진입한다. 고속 충전 전류는 과열과 그에 따른 열화가 증가하는 것을 방지하기 위해, 대체로 0.5C ~ 1C 속도로 제한되어 있다. 배터리 온도가 45 ℃ 를 초과하지 않도록 속도를 맞추어야 한다. 배터리가 전압 규제 한계 (LiCoO 2 기반의 음극 배터리의 경우 4.2V/ 셀, Li-Ni-Mn-Co 화합물과 LiCoO 2 기반의 음극 결합형 배터리의 경우 4.4V) 에 이를 때까지 배터리는 고속으로 충전된다. 배터리 충전이 완료되면 충전기는 배터리 전압을 제어하기 시작하고, CV 단계로 진입하면서 충전 전류는 미리 설정된 종료 레벨로 급격히 강하한다. 폐배터리를 장시간 충전하는 것을 방지하려면, 대개는 고속 충전 안전 타이머를 필요로 한다. 배터리가 종료 전류에 이르지 못했더라도 안전 시간이 경과하고 나면, 배터리 충전기를 종료시켜야 한다.
배터리 용량은 배터리 전압의 함수이다. 그림 2 에는 LiCoO 2 음극이 있는 리튬이온 배터리의 다른 여러 가지 배터리 충전 전압 하에서의 배터리 수명이 나와 있다. 대체로 배터리 전압이 높을수록, 배터리 용량은 크다. 그러나 배터리 충전 전압이 높을수록 배터리 수명은 짧다. 배터리 전압이 높을 경우, 배터리 음극 물질은 전해액과 보다 빨리 반응하며 화학 반응 중에 코발트 물질이 영구히 손실된다. 따라서, 사용할 수 있는 에너지 저장 물질이 줄어들어 배터리의 화학적인 용량의 손실이 발생한다. 4.3V 로 충전하면 초기에는 약 10% 의 추가 용량을 확보할 수 있지만, 배터리 수명은 절반으로 감소된다. 반면, 배터리를 완전히 충전하지 않으면, 배터리 용량은 감소된다. 배터리를 40mV 낮게 충전할 경우, 전체 용량의 약 8% 가 감소된다. 따라서 배터리 충전 전압의 정확도는 매우 중요하다.
배터리 충전 시간은 또 다른 주된 요소이다. 정전류 상태일 때, 배터리 전체 용량의 70% 를 충전하기에는 충전 시간의 약 30% 가 소요되는 반면, 정전압 상태일 때는 전체 용량의 30% 만을 충전하기에도 충전 시간의 약 70% 가 소요된다. 이는 배터리에 내부 저항이 있기 때문이다. 배터리의 내부 저항이 낮을수록 배터리 충전 시간은 짧다. 배터리 충전 전류율을 높이는 것은 배터리 충전 시간을 단축하는 효과적인 방법이 아니다. 정전류 상태에서는 충전 시간을 단축할 수 있으나, 정전압 상태에서는 충전 시간이 증가한다. 따라서 전체 충전 시간이 단축되는 것은 극히 미미한 수준이다. 한편 배터리 전류율이 1C 이상일 경우, 배터리 수명은 영향을 받는다. 그림 3 에는 LiCoO 2 음극이 있는 리튬이온 배터리의 배터리 수명과 배터리 충전 속도 간의 상관 관계가 나와있다. 배터리 충전 속도가 빠를수록 배터리 수명은 짧아진다. 이는 충전 속도가 1C 이상일 때 여분의 리튬이온이 양극에서 금속 리튬으로 변하기 때문이다. 금속 리튬은 활성 물질이므로, 전해액과 쉽게 반응을 일으켜 리튬이 영구적으로 손실된다. 따라서 배터리 충전 속도는 1C 미만이 적당하다.
그림 1 . 리튬이온 배터리 충전 프로파일

그림 2 . LiCoO 2 음극이 있는 리튬이온 배터리의 배터리 충전 전압과 수명의 관계
그림 3 . LiCoO 2 음극이 있는 리튬이온 배터리의 배터리 충전 전류와 수명의 관계
배터리 충전기와 시스템 사이의 상호 작용
그림 4 는 일반적으로 쓰이는 배터리에 시스템이 바로 연결된 배터리 충전 및 시스템 전원 아키텍처이다. 충전기의 출력은 먼저 배터리를 충전한다. 또한 배터리 충전 출력은 시스템에 전원을 공급하므로, 이 아키텍처는 간단하면서 낮은 비용의 구조를 이룬다. 그러나 시스템 부하가 배터리에 연결되면 배터리 충전 시간의 지연, 충전 종료, 오류 안전 타이머 경고 등과 같은 여러 가지 문제를 불러온다.
이 구성에서 충전기의 출력 전류 I CHG 는 배터리만 충전하는 것이 아니라, 시스템과 충전기 사이에 공유되어 있다. I CHG 는 충전기가 제어할 수 있는 전류이며, 충전기는 이 전류에 따라 충전 여부를 결정한다. 따라서 충전기는 유효 배터리 충전 전류 I BAT 를 직접 감시하고 제어할 수 없다.
그림 4 . 배터리 충전 및 시스템 전원 아키텍처 블록 다이어그램
예비 충전 단계에서 예비 충전 전류는 배터리 셀 전압이 3.0V 미만일 경우, 보통 고속 충전 전류의 10% 이다. 시스템 부하 I SYS 가 이 전류의 일부를 가로채 유효 충전 전류는 더욱 작아진다. 이로써 배터리 충전 시간이 증가할 뿐만 아니라, 예비 충전 타이머 기간 내에 배터리 전압이 3V 까지 상승하지 않을 경우, 예비 충전 타이머 오류가 종료될 수도 있다. 이는 오류 예비 충전 안전 타이머 경고를 유발할 수 있으며, 이는 배터리의 결함 때문이 아니라 예비 충전 전류가 충분치 않았기 때문이다. 시스템 전류가 예비 충전 전류보다 클 수도 있어, 배터리는 충전되는 것이 아니라 오히려 방전될 것이다. 이 문제를 해결하려면, 예비 충전 전류가 예비 충전 안전 타이머 기간 내에 3.0V 이상으로 충전되도록 시스템이 셧다운 모드이거나 낮은 무부하 전류 대기 모드여야 한다. 이와 유사하게 배터리가 고속 충전 단계에 진입하고 나면, 시스템 부하는 충전 출력으로부터 일부 충전 전류를 지속적으로 가로채, 배터리 충전 시간을 늘여 고속 안전 시간 오류를 종료 시킨다.
동적 전력 경로 관리 (DPPM) 배터리 충전기
배터리 충전 시간을 단축하고 시스템과 배터리 충전기 사이의 상호 작용을 해결하려면, 배터리 충전기 출력을 배터리 충전에만 할당해야 한다. 그림 5 는 단순화된 전력 경로 관리 배터리 충전기 블록 다이어그램이다. 시스템 버스 전압 V OUT 을 미리 조절하기 위해, MOSFET Q1 을 채택하거나 스위치로 이용하고 있다. 이로써 시스템에 대한 입력으로부터 직접적인 경로가 구축된다. MOSFET Q2 는 전적으로 배터리 충전기를 제어하도록 되어 있다. 따라서 배터리와 시스템 사이에는 더 이상의 간섭이 없다. 이 전원 아키텍처는 시스템 전원과 배터리 충전에 대해 전력 경로 관리 (PPM) 로 불리는 2 가지의 별도 경로를 구축한다. 전용 배터리 충전 경로는 배터리 충전 시간을 최소화 할 수 있으며, 오류 안전 타이머 종료를 완전히 제거할 수 있다. 예를 들어, 배터리 여부에 관계없이 MOSFET Q1 을 통해 시스템 버스 전압이 4.4V 와 같은 설정 값으로 조절되므로, 완전히 방전된 배터리를 충전하면서도 시스템을 작동시킬 수 있다. 스마트 폰, PDA, MP3 플레이어 등의 애플리케이션은 배터리 여부에 관계없이 입력 소스로부터 사용자가 장치를 작동할 수 있어야 하며, 이는 전력 경로 관리를 필요로 한다.
동적 전력 경로 관리 (DPPM) 는 전류 제한이나 입력 전원 제거에 따른 입력 전력 손실에 대한 시스템 버스 전압 V OUT 을 모니터링 한다. 시스템과 배터리 충전기에 필요한 전류가 AC 어댑터나 USB 의 가용 입력 전류량보다 클 때, 시스템 버스에 연결되어 있는 커패시터 C o 는 방전을 시작하고 시스템 버스 전압이 떨어진다. 시스템 버스 전압이 미리 설정된 DPPM 임계치까지 떨어지면, 배터리 충전 제어 시스템은 배터리 충전 전류를 줄여 시스템 버스 전압을 조절하게 된다. 이는 시스템과 배터리 충전기에 필요한 총 전류를 어댑터의 최대 가용 전류와 일치시켜 버스 전압 강하를 방지하기 위해서이다. 시스템이 필요한 전류를 확보하고 배터리가 잔여 전류로 충전되면, DPPM 제어는 정상적인 상태 조건에 이른다. 이로써 어댑터의 가용 전력 사용이 극대화되고 배터리 충전 시간이 최소화된다. 대부분의 시스템 부하는 고맥동 전류가 있어 매우 동적이다. 시스템의 평균 전력은 최대 피크 전력보다 훨씬 적기 때문에, 전원 정격을 시스템과 배터리 충전기의 최대 피크 전력에 따라 어댑터를 설계한다면 과도한 설계가 될 것이다. DPPM 제어 기술로 사용자는 보다 저렴하고 적은 전원 정격의 AC 어댑터로 시스템 전력을 공급하고, 동시에 배터리를 충전할 수도 있다.
그림 5 . 전력 경로 관리 배터리 충전기 블록 다이어그램
그림 6 은 DPPM 기술로 개발된 리튬이온 배터리 충전기의 예다. 시스템과 배터리 충전기의 총 전류가 AC 어댑터 전류 한계나 USB 전류 한계를 초과하면, 시스템 버스에 연결되어 있는 커패시터 C 0 는 방전을 시작하고 시스템 버스 전압이 강하하기 시작한다. 시스템 버스 전압이 DPPM 핀으로 설정한 기정 임계치까지 떨어지면, 시스템 버스 전압을 유지하도록 충전 전류가 감소되어 AC 어댑터의 과부하로 인한 시스템 충돌을 방지한다. 충전 전류를 0A 까지 낮추어도 시스템 버스 전압이 유지되지 않으면, 배터리가 일시적으로 방전되기 시작하고 시스템에 전력을 공급하여 시스템 충돌을 피한다.
DPPM 전압 임계치는 일반적으로 OUT 핀의 규정 전압 이하로 설계되어 안전하게 시스템을 작동시킨다. 충전 종료가 적절하게 이루어지기 위해서는 OUT 핀의 시스템 전압과 DPPM 임계치 간의 충분한 전압 차를 요한다. 크기를 최소화하려면, 전력 MOSFET 을 배터리 충전기에 통합시켜야 한다. 충전 전류를 줄여 실리콘 온도가 125 ℃ 이상이 되는 것을 방지하기 위해 열 제어 루프를 이용한다. 활성 열 규제나 활성 DPPM 으로 인하여 충전 전류가 감소할 때마다, 안전 타이머는 타이머의 값이 증가하도록 자동으로 조절하여, 예기치 않게 오류 안전 타이머가 종료되는 것을 방지한다. 이 외에도 DPPM 이나 열 규제 루프가 활성화되어 있을 때, 충전 종료 기능을 억제시켜 오류 충전 종료를 방지한다.
그림 6 . 동적 전력 경로 관리 배터리 충전기의 애플리케이션 회로
결론
1C 보다 높게 충전 전류를 증가시키는 것은 배터리 충전 시간을 단축하기 위한 효과적인 방법이 아니며, 오히려 배터리 수명을 단축시키게 된다. 시스템이 배터리에 직접 연결되어 있으면, 시스템이 배터리 충전기 출력으로부터 충전 전류의 일부를 가로채, 유효 배터리 충전 전류가 낮아지기 때문에, 대개 배터리의 충전 시간은 길어진다. DPPM 은 배터리 충전기 출력을 전적으로 배터리 충전에만 사용하게 하여 배터리 충전 시간을 단축하고, 입력 전원에서 시스템과 배터리로의 전력 경로를 별도로 제공함으로써 충전기와 시스템 사이의 상호 작용을 없앤다. 또한, 완전히 방전되었거나 불량인 배터리를 충전시키면서 동시에 시스템을 작동시킬 수 있다.

배터리 충전 효율

전기차의 경우


에너지 효율성

전기자동차의 에너지 효율성은 전기에너지의 충전과 방전 효율에 따라 정해진다. 보통 한번 충전하였을 경우 충전량의 약 70%에서 85%의 전기에너지가 실제 사용이 가능하다. 또한 충전간에 약 9.5%정도의 에너지 손실이 일어난다. 보통의 전기자동차는 이 동력 소비의 대략 20%정도는 배터리 충전의 비효율성 때문이다. 휘발유자동차의 대부분의 에너지는 열로 발산되어 없어진다. 즉, 휘발유 자동차 엔진은 열효율성이 20%밖에 안 되기 때문에 효율성이 낮다. 따라서 전기자동차의 에너지 효율성은 휘발유자동차의 에너지 효율성보다 좋고, 심지어 하이브리드 자동차의 에너지 효율성보다 뛰어나다. 그러나 에너지원으로부터 바퀴 구동까지의 에너지 효율을 따져보면 꼭 그렇지도 않다. 전기자동차가 요하는 전기는 발전소에서 만들어지는데, 발전소의 발전효율은 40%가 넘지 않고, 송전시 손실되는 에너지도 많기 때문이다.

급속 충전기는 저속충전기에 비해서 보다 월등한 장점이 몇 가지 있다. 한가지 분명한 것은 충전 시간이 짧다는 것이다. 급속 충전기가 완전 충전할 때 까지의 소요시간은 충전율 뿐만 아니라 충전상태, 배터리의 용량과 종류에 따라 달라진다. 완전 방전된 니켈 카드늄 배터리는 0.5C의 충전율로 약 2시간이면 충전이 완료된다. 1C로 하면 약 1시간이 걸린다.

완전충전이 되면, 충전기는 자동적으로 배터리의 자가방전을 보충하기 위한 trickle 충전 상태로 전환된다. 다양한 크기의 배터리를 충전할 수 있다는 점에서 급속 충전기는 저속 충전기 보다 우월하긴 하지만, 그래도 배터리의 크기와 종류에 있어서 제한이 있다.

제세한 이야기는 이곳에서...
http://myhome.hananet.net/~whatid/ba02.htm


급속충전기의 높은 충전 전류와 충전시 배터리를 모니터링 해야 한다는 점 때문에, 반드시 제조업자가 지정한 배터리만을 충전해야 한다. 최근의 급속 충전기들은 일반적으로 NiCd와 NiMH 배터리 모두를 충전할 수 있다. SLA와 리튬 이온 배터리는 니켈을 기본으로 하는 배터리와는 충전 알고리즘이 상당히 다르기 때문에, 이들 배터리까지 충전할 수 있도록 설계되지 않은 충전기로는 SLA와 리튬 이온 배터리를 충전할 수 없다. 일부 배터리 제조업자는 전자적으로 배터리 종류와 충전율을 설정할 수 있도록 코드화 하였다. 따라서 지정된 배터리가 충전기에 연결되면 충전전류와 알고리즘이 자동으로 맞춰진다.

통상, 저속 충전기 보다는 급속 충전기가 더 좋다. 저속 충전기는 배터리의 성능과 수명을 단축시키는 현상 즉, 전극 내부의 극판에 커다란 크리스탈 판을 형성시키는 것으로 알려져 있다. 하지만 급속 충전기를 사용하면서 충전하는 동안 온도 상승을 제어하지 못한다면 차라리 저속 충전기를 사용하는 것이 좋다. (역자 주: 한번 배터리를 구워버리면 성능회복은 영원히 안되기 때문이다.)

Trickle 충전시에는 배터리가 약간 미지근한 온도가 된다. 만지기에 뜨거운 정도가 되면 trickle 충전이 너무 높게 설정되어 있다는 것으로 이때는 과충전으로 인해서 배터리는 회복할 수 없는 상처를 입게 된다. 그래서 배터리를 trickle 충전상태로 일주일 이상 계속해서 놓아두는 것은 trcikle 충전전류가 올바르게 설정되었다고 해도 권할만한 일이 아니다. 혹 배터리를 항상 사용가능한 상태로 충전기에 연결해 놓아야 한다면, 반드시 매달 한번씩은 완전 방전/충전을 하는 정련(exercise cycle)을 해주어야 한다.

아래의 내용에서는 다양한 충전방법에 대해서 알아보고 충전기들의 성능을 비교해 보고자 한다. 저속충전기 보다 급속충전기가 더 좋다는 것은 거의 상식으로 되어 왔는데, 제대로 설계된 폐쇄 루프형 충전기(이 충전기는 배터리와 충전기가 서로 신호를 주고 받으며, 완전 충전상태가 되면 급속충전을 중지시킨다)는 배터리의 수명과 성능에 최고로 여겨지고 있다.


1 니켈 카드늄 (NiCd) 배터리의 충전방법

배터리 제조업자들을 새 니카드 전지를 사용하기 전에 24시간 가량 저속충전할 것을 권한다. 이 최초의 trickle 충전을 해주어야, 오래 보관하는 동안 셀의 바닥에 전해액이 침하되어 나타나는 격리판의 마른 반점을 제거하기 위해 전해액을 재분배해 줄 수 있게 된다. 뿐만 아니라 각 셀이 보관기간동안 서로 다른 수준의 자가방전을 해왔던 것을 배터리 팩 내의 각 셀을 모두 똑같은 수준의 충전 수준을 회복할 수 있도록 도와준다.

일부 제조업자들은 니카드 배터리를 만충전 해서 출하하지 않는다. 이런 배터리들이 용량을 완전히 회복하려면 사용자가 수회의 충/방전을 반복하거나 배터리 분석기(analyzer) 혹은 정상적 사용(normal use) 방법을 이용해야 한다. 많은 경우에 배터리의 완전한 용량회복을 위해서는 50에서 100회의 충/방전이 필요하다. 일부 Sanyo와 Panasonic 니카드 배터리는 단 5회 내지 7회의 충/방전만으로 완전한 용량회복이 가능하다. 초기의 용량이 달라질 수는 있지만 한번 용량이 회복되고 나면 매우 꾸준하게 유지된다.

대부분의 니카드 전지들은 한 두 시간의 급속충전이 적당하지만, 급속충전은 5℃에서 45℃ 사이에서만 이루어져야 한다. 니카드 전지가 5℃ 이하에서 충전되면, 산소 재결합 효과가 엄청나게 감소하고 전지 내부에 압력 축적이 일어난다. 때때로, 전지의 안정판이 열려서 수소가 발생할 수도 있다.

낮은 온도에서 배터리의 느린 물질대사를 보충하기 위해서는, 특히 충전의 시작과 종료시점에서 0.1C의 저충전방법을 사용해야 한다. 낮은 온도에서 충전시키는 특별한 방법이 있다. 니카드 배터리는 극히 낮은 온도에서 충전할 수 있는 유일한 상용배터리이다.

높은 온도에서 니카드 배터리의 충전능력은 급격히 떨어진다. 상온에서 충전할 때 100%가 충전되고, 45℃에서 충전될 때는 70%만을, 60℃에서 충전될 때는 45%만이 충전된다.

차량에 부착된 충전기가 더운 여름에 충전 성능이 떨어지는 이유가 바로 이것이다. 높은 온도에서 충전시키는 특별한 방법도 있다.

대부분의 재충전 셀에는 올바르게 충전되지 않을 때, 과도한 압력을 완화시켜주는 안전 배출구가 있다. 니카드의 안전 배출구는 150에서 200PSIG(자동차 타이어의 압력은 30PSIG)가 되면 열리도록 설계되어 있다. 높은 압력 상승으로 배출구가 열려서 가스가 배출될 때, 배터리에 손상이 일어나지는 않지만, 일부 전해액이 유실되거나 봉인이 약해질 수도 있다. 이런 경우에는 배출구가 열릴 때, 백색 가루가 나타나게 된다.

일부 상용 급속 충전기 중에는 배터리의 상태를 최우선적으로 고려하지 않도록 설계된 것들이 있다. 온도 감지만을 이용해서 배터리의 충전 상태를 측정하는 종류의 충전기가 특히 그렇다. 감지 서미스터(thermistor)나 온도 스위치의 허용오차가 크고, 셀에 대한 부착 위치 때문에 온도 감지라는 것은 부정확하다. 충전하는 동안 주위온도나 직사광선에 노출되는 것도 온도감지에 영향을 준다. 이런 충전기 제조업자들이 어떤 조건하에서도 완전 충전을 해내기 위해서는 배터리를 완전히 "구워"버려야 한다. 45℃이상의 온도는 배터리에 해가 되며, 반드시 피해야 한다. 특정온도, 예를 들어 50℃가 되면 충전을 중지하는 종류의 충전기는 배터리 수명을 단축시킨다.

가장 발전된 충전기는 절대온도를 측정하는 것이 아니라 셀의 온도 변화를 측정해서 완전 충전을 종료한다. 이런 종류의 충전기는 배터리에 더 좋긴 해도, 여전히 완벽한 감지를 위해서 셀에 충분한 온도 스윙(swing)을 제공해 주어야 한다.

만충전 된 배터리가 계속해서 토핑(topping) 충전되면 과충전이 발생한다. 사용할 때마다 핸드폰이나 휴대용 무전기를 충전기에서 제거해야 하는 차량용 혹은 고정용 충전기는 이것을 다시 충전기에 올려 놓을 때마다 급속 충전이 시작되기 때문에 배터리에 더욱 무리를 주게 된다.

IC 제어장치를 사용해서 배터리의 전압과 전류 혹은 다른 변수들을 감지하고 특별한 신호가 발생하면 충전을 중지시킬 수 있는 등 더욱 정확하게 만충전에 도달할 수 있다. 특별한 신호 중의 하나는 Negative Delta V(NDV)로 알려진 것으로, 만충전시에 전압이 떨어지는 경우이다.

NDV는 개방형 납산 니카드 충전기와 서미스터가 없는(혹은 필요한) 배터리 분석기에 권장되는 만충전 방법이다. 확실한 측정을 위해 충분한 전압 저하를 얻으려면 충전율이 0.5C 이상은 되어야 한다. 그리고 팩 내의 모든 셀이 충방전 특성이 같은 것끼리 잘 매치되어 있어야 한다. NDV에 의한 전압저하가 불충분하면 급속 충전상태가 계속되기 때문에 과충전으로 인해 과도한 열이 발생된다. NDV를 이용한 충전기는 어떤 조건에서도 안전하게 충전하기 위한 또다른 충전 중단 장치를 가지고 있어야 한다.

표준형 니카드의 효율적 충전 요소는 저속 충전기 보다는 급속 충전기라고 할 수 있다. 1C의 충전율에서, 일반적인 충전효율은 1.1 혹은 91%라고 말할 수 있다. 저속충전기(0.1C)는 효율이 1.4 혹은 71%로 떨어진다. 이것은 충전 에너지의 단 "1.0"부분만 배터리에 흡수되고 나머지 0.1이나 0.4 부분은 주로 열손실을 통해서 소실된다는 것이다.

1C의 충전율로 니카드가 완전 충전되는 시간은 60분이 약간 넘는다.(1.1 충전효율에서 66분이 걸림) 충전시간은 배터리가 부분적으로 방전되었거나 메모리 현상 등으로 만충전이 될 수가 없을 때 더 짧아진다. 0.1C의 충전율로 니카드의 충전시간은 14시간이 걸린다.

배터리는 충전 과정의 최초 70%에서 대부분의 에너지를 흡수하며, 배터리는 차가운 상태가 유지된다. 사실, 급속충전용으로 만들어진 니카드 배터리에는 C율의 몇 배에 이르는 전류도 적용될 수가 있다. 초급속 충전기는 이런 특별한 현상을 이용할 수가 있어서 수분안에 배터리 용량의 70%를 충전할 수가 있다. 시간만 충분히 있다면, 만충전까지 충전이 계속되지만 전류를 많이 떨어트려야 한다.

전지 용량의 70%가 충전되면, 에너지 흡수량이 점점 줄어든다. 셀이 과도한 가스를 발생시키기 시작하면 전지내의 압력과 온도가 증가한다. 충전도 점점 안되기 시작해서 만충전에 도달하면 과충전되기 시작한다.

초고용량 니카드 배터리는 1C로 충전시키면 표준 니카드 배터리 보다 열이 더 상승하는 경향이 있다. 이런 현상은 부분적으로 배터리의 내부 임피던스가 증가하기 때문에 일어나는 현상이다. 최적의 충전성능을 얻기 위해서는 충전 초기에 높은 전류를 사용하고 이후에 충전 수용도가 감소함에 따라 낮은 충전율?




[필독] KL-4800A 배터리팩 충전효율 및 손실효율 분석
깜냥관리자2011-03-21 09:12:31
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지금 당신의 가방 속에는 어떤 전자기기가 있을까? 업무를 위한 노트북, 스마트폰, 휴대용 카메라, 무선헤드셋 등 그 종류는 셀 수 없을 만큼 많아졌지만 이들은 모두 필수품을 하나씩 가지고 있다. 언제 어디서나 사용할 수 있게 만들어주는 배터리(Battery)가 바로 그것! 오늘은 이 배터리에 숨겨진 여러 가지 궁금증에 대해 이야기해보자 한다. 

배터리를 가장 손실 없이 보관할 수 있는 방법?
사용한지 약 2~3년 이상 된 노트북이나 전자기기를 써보면 채 10분도 되지 않아 배터리가 모두 소진되는 난감한 상황에 빠질 때가 많다. 하지만 조금만 신경을 쓰고 관리한다면 이런 난감한 상황에서 조금은 해방될 수 있을 것이다. 흔히 배터리를 쓰지 않을 때에는 100퍼센트로 충전한 뒤 보관한다. 하지만 이는 배터리의 수명에 아주 좋지 않은 역할을 한다는 사실! 배터리 내부의 이온들이 내부의 불순물들과 결합하며 산화하는 반응이 증가하기 때문이다. 이 때문에 나중에 사용가능한 이온의 양이 감소하고 내부 불순물에 의한 저항이 증가하여 사용시간이 줄어들고 배터리의 발열도 증가한다. 25도씨의 평균적인 실내온도에서 40%정도 충전된 배터리는 1년간 약 4%의 배터리 효율이 줄어들었지만, 100퍼센트를 충전한 배터리의 경우 20% 이상 배터리효율이 감소했다. 


흔히 쓰던 알카라인배터리. 여러번 사용이 불가능하기 때문에 요즘은 보기 힘들다.(출처http://www.flickr.com/photos/50778283@N00/256401902/)
보관 온도 역시 큰 영향을 미친다. 100퍼센트를 충전한 배터리를 0도씨에서 보관할 경우 1년간 6퍼센트 정도의 배터리 열화가 생기지만, 40도에서 보관할 경우 약 35퍼센트가 감소하며, 60도씨의 뜨거운 온도에서는 3달도 안되어 60퍼센트 이상 효율이 감소한다. 그렇다면 최적의 배터리 보관방법은 무엇일까? 가능한 한 시원하고 건조한 곳에서(습도 역시 전지의 저항력을 증가시킨다.) 절반 정도만 배터리를 충전한 뒤 보관하는 것이다. 
보통 많이 사용하는 리튬폴리머 전지의 모습. 얇고 기계의 모양에 따라 변형이 가능하기에 대부분의 기계에서 이런 배터리를 사용한다.(사진출처:http://www.flickr.com/photos/adafruit/4747389077)


전기자동차에 쓰이는 가장 중요한 기술도 바로 이 배터리 관리기술이다. 자동차 배터리처럼 하나의 큰 통이 아니라 효율을 위해 수백개의 배터리를 직-병렬연결한다.(출처:http://www.flickr.com/photos/mrdavisdc/2465045912)

배터리 사용에 잘못된 상식들, 스마트하게 알아보자!
Q. 노트북이나 휴대폰 배터리, 방전될 때까지 다 쓰고 다시 충전해야하나?
- 메모리 효과(Memory effect)라는 말을 많은 곳에서 하고 있으며, 또 들어본 적이 있을 것이다. 배터리를 방전할 때까지 쓰지 않고 계속 중간에 다시 충전해서 쓰면 배터리의 사용량이 줄어든다는 이야기다. 결론적으로는 말하자면 이것은 거짓말이다. 배터리는 가만히 놔두더라도 자연적으로 사용량이 감소하며 많이 사용할수록 배터리 속 이온의 감소 때문에 배터리 효율이 감소하기 때문이다. 오히려 배터리가 0퍼센트로 완전히 방전된 경우, 또 이때 오래 배터리가 방치된 경우 배터리 수명에 더 큰 문제가 된다. 산화된 물질들이 나중에 다시 충전을 해도 원상태로 돌아오지 않게 되기 때문이다. 즉 충전지의 성능이 급격하게 떨어지게 된다. 배터리가 방전될 기미가 보일 때 충전기가 보이면 조금이라도 충전하는 습관을 가지면 더 스마트하게 배터리를 이용할 수 있다. 배터리 급속충전은 빠르게 충전이 되긴 하지만 충전이 끝난 뒤 계속 전기가 유입되는 오버차지(overcharge) 현상이 생겨 물질들의 불순물 생성을 증가시킬 수 있기 때문에 가급적이면 사용하지 않는 것이 좋다.
스마트한 시대, 당신의 가방속에는 배터리를 사용하는 물건이 얼마나 있나요?(출처: http://www.flickr.com/photos/mikemcilveen/5430259719/)

Q. 배터리, 여러 개를 사서 계속 돌려쓰면 좋지 않나요?
- 장기간 여행을 갈 경우 하나씩 더 챙기는 휴대용 배터리. 하지만 우리가 배터리를 충전만 해놓고 쓰지 않아도 수명은 계속 줄어든다. 이는 제조일로부터 수명이 계속 줄어드는 것이 화학적 물질인 배터리의 특징이기 때문인데, 먼 여행을 가서 충전을 할 수 없는 상황이라면 추가배터리를 챙기는 것이 좋지만, 일상생활에서는 작은 충전기를 함께 가지고 다니며 충전하고, 배터리 수명이 줄어들었을 경우 새 배터리를 사서 사용하는 것이 이익이다. 

Q. 충전이 다 된 노트북이나 배터리, 어댑터를 빼고 사용해야 하나?
- 과거 수동 충전기, 즉 배터리 충전이 자동적으로 끝나지 않아서 사람이 직접 빼야 했을 때의 이야기다. 현재는 거의 모든 기기에 과충전 방지회로(충전이 다 되었을 경우 자동적으로 전원을 차단시켜주는 장치)가 들어 있기 때문에 배터리의 수명에 큰 문제가 되지는 않는다. 하지만 어댑터를 꽂고 계속 기계를 사용할 경우 발생하는 열은 위에서 언급했듯이 100퍼센트 충전 상태와 만났을 때 배터리의 열화를 급격하게 증가시킨다. 이때 최대한 기계를 시원하게 해준다면 금상첨화!
대부분 배터리의 잘못된 상식은 배터리의 사용시간이 기계를 처음 샀을 때보다 자연적으로 계속 줄어들기 때문에 발생한다. 사람이나 동물처럼 배터리도 시간이 갈수록 늙고, 조금씩 사용가능 시간도 줄어든다. 스마트한 시대의 동반자 배터리. 조금 더 그와 친해지고 잘 관리해준다면 조금 더 오래 우리와 일을 할 수 있고 즐거움을 제공해 줄 것이다.  

왜 배터리를 개조한 RC 헬리콥터가 더 높이 날지는 못했을까?

헬리콥터가 지면 가까이에서 호버링할 때 공기의 하향 흐름이 지면에 부딪치게 되고 헬리콥터와 지면 사이의 공기를 압축하여 공기 압력을 높이게 되어 호버링 위치에 헬리콥터를 유지시키는데 도움을 주는 쿠션(cushion) 역할을 한다.  이러한 효과를 지면효과(ground effect)라 하고, 지면효과에 의해 헬리콥터는 추력을 절감할 수 있다.  지면효과는 헬리콥터가 호버링 하는 동안 주로터(main rotor)의 직경높이까지 효력을 발생한다.

지면효과 때문...


http://www.rclab.co.kr/TheoryLab/Aerodynamics/chapter7.htm


헬리콥터는 비행기 에어포일 형상과 같은 단면적을 가지는 로터블레이드(rotor blade)의 회전을 통하여 플로펠러(propeller)와 같이 양력을 발생하여 비행을 하게 된다.  헬리콥터 역시 비행기에서 작용하는 네가지 힘 즉, 양력(lift), 무게(weight), 추력(thrust), 항력(drag)이 작용하며 양력은 무게를 지지하고 추력은 항력을 압도하여 요구하는 방향으로 비행하게 된다.
헬리콥터의 비행

  • 정지비행 (Hovering)
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  • 그림 7-1  정지비행 (호버링)


  • 헬리콥터가 제자리에서 정지비행을 할 때 이를 호버링(hovering)이라 한다.
  • 헬리콥터가 무풍상태에서 호버링시 로터(rotor)의 회전면(rotor disc) 혹은 깃끝 경로면(tip path plane)은 수평지면과 평행이다.  호버링하는 동안 양력과 추력, 항력과 무게는 동일 방향으로 작용하며, 양력과 추력의 합은 무게와 항력의 합과 같다.
  • 호버링 상태에서 추력을 증가시켜 양력과 추력의 합이 항력과 무게의 합보다 크게되면 헬리콥터는 상승비행을 시작하고, 반대로 추력을 감소시켜 양력과 추력의 합이 항력과 무게의 합보다 작게되면 헬리콥터는 하강비행을 시작한다.

  • 전진/후진비행
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  • 그림 7-2  전진/후진비행


  • 헬리콥터는 로터의 회전면(rotor disc)을 앞뒤 좌우로 기울여 전/후진, 횡진비행을 수행한다.  그림 7-2와 같이 헬리콥터의 로터회전면을 앞뒤로 기울였을 때, 양력과 무게의 크기는 같고 추력이 항력보다 크다면 헬리콥터는 로터회전면이 기운 방향으로 수평 전진/후진 비행을 시작한다.

  • 횡진비행
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  • 그림 7-3  횡진비행


  • 그림 7-2와 같이 헬리콥터의 로터회전면을 좌우로 기울였을 때, 양력과 무게의 크기는 같고 추력이 항력보다 크다면 헬리콥터는 로터회전면이 기운 방향으로 수평 횡진 비행을 시작한다.

양력 불균형 (Dissymmetry of Lift)
양력 불균형(dissymmetry of lift)이란, 로터 회전면에서 발생하는 양력이 균일하지 않고 불균형하게 발생하는 현상으로써 전/후/횡진 비행시 상대풍에 대한 전진하는 로터블레이드(advancing rotor blade)와 후퇴하는 로터블레이드(retreating rotor blade)의 상대속도 차에 의해서 발생한다.  양력 불균형은 상대풍에 대한 로터블레이드의 상대속도 차에 의해서 발생하므로 헬리콥터가 정지비행(hovering) 시에는 발생하지 않는다.
그림 7-4  양력 불균형 발생원리
그림 7-4에서 보는 바와 같이 로터블레이드 끝 속도가 350 Knot으로 회전하면서 정지비행을 수행하고 있던 (그림 7-4 A) 헬리콥터가 속도 100 Knot로 전진비행을 시작한다면, 상대속도는 뒤쪽에서 앞쪽으로 전진하는 로터 블레이드에서는 100 Knot씩 증가하고 앞쪽에서 뒤쪽으로 후퇴하는 로터 블레이드에서는 100 Knot씩 감소하게 된다.  따라서, 회전면내 블레이드의 받음각이 동일하다면 회전면 우측에서의 양력은 좌측에서의 양력보다 훨씬 크게 되어 헬리콥터가 좌측으로 기우는 양력 불균형의 원인이 된다.
양력 불균형을 해소하기 위하여 헬리콥터는 다음의 방법을 사용한다.
  • 플래핑 로터 블레이드 (Flapping Rotor Blade):  플래핑이란 로터 블레이드가 회전하면서 오르락 내리락 하는 것을 말한다.  플래핑 로터 블레이드란 관절식 로터(articulated rotor)로써 로터 뿌리에 힌지를 장착하여 블레이드가 아래위로 움직일 수 있게 한 것을 말한다.  헬리콥터가 전진 수평비행시 전진하는 블레이드는 양력에 의해 위로 플래핑되고 받음각이 감소하게 되어 양력이 감소하게 된다.  반대로 후퇴하는 블레이드는 양력감소로 아래로 플래핑 되고 받음각이 증가하여 양력이 증가하게 된다.  이러한 플래핑에 의해 양력 불균형 현상은 해소된다.
  • 플래핑 장치의 또 다른 하나로 Semirigid Rotor가 있는데, 이 것은 허브(hub, 로터 뿌리부분)에 힌지가 없고 허브 자체가 회전하면서 경사를 주어 플래핑 운동을 할 수 있게 작동한다.

  • 싸이클릭 피치 조종장치 (Cyclic Pitch Control System):  싸이클릭 피치 조종장치는 로터 블레이드가 플래핑을 하는 대신, 회전시 전진하는 블레이드의 받음각을 감소시키고, 후퇴하는 블레이드의 받음각은 증가되도록 만든 장치이다.  회전시 받음각의 조정으로 양력 불균형 현상을 해소시킨다.
그림 7-5는 양력 불균형이 해소된 (전 회전면에서의 양력이 균일한) 로터 블레이드 회전면 내에서 로터 블레이드의 받음각 분포를 나타낸다.
그림 7-5  회전면 내 로터 블레이드 받음각 분포

  • 실제 헬리콥터의 로터 블레이드 회전방향은 상면에서 내려보았을 때 위 그림과 같이 반시계 방향으로 회전하지만 모형 헬리콥터에서의 로터 블레이드는 시계방향으로 회전합니다.  회전 방향이 다르기 때문에 회전하는 로터 블레이드, 스테빌라이저의 장착방향 역시 실제와 모형은 서로 반대로 되어 있습니다.  회전방향이 다른 것은 별다른 이유는 없고 최초 설계시 설계자가 시계방향 또는 반시계방향을 택했기 때문입니다.  참고로, 실제 헬리콥터 로터블레이드 회전방향은 미국(Bell 등)은 반시계 방향, 구소련/러시아(Sikorsky 등)는 시계방향입니다.  국가별/지역별 개성이나 주관일까요?
  • 양력 불균형을 해소하기 위해서 모형 헬리콥터에서는 비행 기동성과 기동에 따른 로터 강도등을 고려하여 싸이클릭 피치 조종장치를 채택하였습니다.  그러나 실기와는 달리 싸이클릭 피치는 로터 블레이드가 아닌 스테빌라이저 바에 적용됩니다.  R/C 헬리콥터를 가지고 계신분은 로터 블레이드를 손으로 천천히 돌려보시면서 관찰해 보시기 바랍니다.  스테빌라이저 바의 조그마한 블레이드가 원주를 돌면서 받음각이 커졌다 작아졌다 하는 것을 보실 수 있습니다.
로터블레이드의 운동방정식
그림 7-6  전진중 회전날개에 작용하는 속도 성분
그림 7-6에서 보는 바와 같이 헬리콥터가 전진 비행시 회전날개의 로터 블레이드는 양력이 로터 뿌리에서 만드는 모멘트와 원심력이 로터 뿌리에 만드는 모멘트와 평형이 될 때까지 위로 쳐들게 되어 회전면을 밑면으로 하는 원추(cone) 모양을 만들게 된다.  이 때 회전면과 원추 모서리가 이루는 각을 코닝각(coning angle: β)이라 한다.
로터 블레이드가 받는 상대속도는 다음 공식과 같다.
  • [Vψ: 블레이드의 상대속도,  V: 상대풍 속도(전진속도),  α: 받음각,  β: 코닝각,  Ψ: 방위각,  Ω: 각속도(dΨ/dt)]
앞에서 이미 알아본 바와 같이 상대속도는 Ψ=90° 일 때 sinΨ 값이 1로써 최대, Ψ=270° 일 때 sinΨ 값이 -1로써 최소인 것을 알 수 있다.  즉, 전진하는 로터 블레이드의 상대속도가 가장크로 후퇴하는 로터 블레이드의 상대속도가 가장 작다.  또한, 위 식에서 r이 커질수록 즉, 로터 블레이드의 뿌리보다 블레이드 끝으로 갈수록 상대속도가 커짐을 알 수 있다.
로터 블레이드 요소(blade element)가 만드는 양력 및 항력은 다음과 같다.    [ρ: 공기밀도,  Vψ: 블레이드의 상대속도,  C: 시위길이,  r: 블레이드 길이, CL: 양력계수]    [ρ: 공기밀도,  Vψ: 블레이드의 상대속도,  C: 시위길이,  r: 블레이드 길이, CD: 양력계수]

헬리콥터는 비행기와 동일하게 피칭(pitching), 롤링(rolling), 요잉(yawing) 운동을 수행하고 추가적으로 컬렉티브 피치(collective pitch) 조종에 의해 수직 상승 및 하강 운동을 수행한다.
수직 상승 및 하강

그림 7-7  헬리콥터 로터(Rotor) 구성
그림 7-7과 같이 헬리콥터의 로터는 레버, 베어링, 링키지 등의 복잡한 구조물로 구성된다.  헬리콥터의 로터는 회전 중심부인 허브(hub), 로터블레이드(rotor blade), 안정바(stabilizer bar), 경사판(swash plate), 피치조종 링키지 등의 구성요소들을 포함한다.
헬리콥터의 수직 상승 및 하강 비행은 그림 7-7의 컬렉티브 피치조종 링키지를 통하여 블레이드의 피치를 동시에 증가 또는 감소시켜 수행한다.  수직상승시 컬렉티브 피치 조종에 의해 블레이드 피치가 증가하고 동시에 엔진 출력이 증가된다.
컬렉티브 피치조종은 조종사의 좌측에 위치한 레버를 위/아래로 조작, 피치를 증가/감소 시킨다.  컬렉티브 피치 조종레버를 조작시 레버의 조작은 엔진과 연동이 되어 피치증가/추력증가, 피치감소/추력감소가 동시에 이루어 진다.  레버에는 모터싸이클의 엑셀레이터와 같이 스로틀레버가 장착되어 반시계 방향으로 돌리면 엔진 출력이 감소하고, 시계방향으로 돌리면 엔진 출력이 증가하게 된다.

피칭(Pitching) 및 롤링(Rolling)
헬리콥터의 피칭 및 롤링 운동은 싸이클릭 피치조종(cyclic pitch control)에 의해 수행되는데, 그림 7-7의 경사판(swach plate)을 앞뒤 좌우로 경사시켜 로터 블레이드 회전면 (rotor disc)을 경사시켜줌으로써 앞의 그림 7-2, 7-3에 나타난 것과 같이 전/후진, 피칭 및 롤링 운동을 수행하게 된다.  싸이클릭 피치조종의 목적은 헬리콥터가 진행하고자 하는 방향으로 주 로터블레이드 회전면을 경사지게 하는데 있다.
싸이클릭 피치 조종은 헬리콥터 조종간을 조작함으로써 경사판과 연동되어 이루어 진다.  조종간을 밀거나 당기면 경사판이 앞/뒤로 경사지고 로터 회전면이 앞 뒤로 경사지게 되어 헬리콥터는 전진 및 후진 비행을 수행한다.  일정 비행속도 이후 헬리콥터는 조종간을 밀거나 당겨 피칭운동에 의해 비행기와 동일하게 하강 및 하강운동을 수행한다.
요잉(Yawing)
헬리콥터의 요잉 운동은 테일로터 피치조종(tail rotor pitch control)에 의해 수행되는데, 평형상태에 있는 테일로터의 피치를 증가/감소시켜 헬리콥터의 기수를 좌/우로 회전하게 한다.  테일로터의 피치조종은 헬리콥터 러더페달을 조작함으로써 테일로터 피치와 연동되어 이루어 진다.  헬리콥터의 기수를 우측으로 회전하기 위해서 우측 러더페달을 밟으면 테일로터의 피치는 감소되고 모멘트의 균형이 깨져서 기수는 우측으로 회전하게 된다.
앞서 "3.0 항공기 비행원리 (Flight Theory)"에서 살펴본 바와 같이 "자유단(free end, 고정되지 않은 끝)을 갖는 동일축상의 물체는 한쪽을 회전시켜 주면 다른 한쪽은 반대쪽으로 회전하려는 경향"이 있다.  비행기의 토오크 효과(Torque Effect)와 같이 헬리콥터 역시 로터블레이드의 회전(위에서 내려다 보았을 때 반시계 방향)에 의해 기체는 반대방향(시계방향)으로 회전하려는 토오크가 발생하는데, 이 토오크는 테일로터에 의해 상쇄되어 진다.  이러한 이유로 테일로터(tail rotor)는 반토크 로터(Antitorque rotor)라고도 한다.

  • 전형적인 헬기 즉, 메인로터와 테일로터로 구성된 단일 로터식 헬기 이외에도 헬기의 종류에는 로터의 구성과 배열에 따라 직렬로터식 헬리콥터(tandem rotor helicopter, 예: 씨누크 헬리콥터), 병렬로터식 헬리콥터(side by side rotor helicopter, 예: V-22 항공기), 동축반전로터식 헬리콥터(coaxial rotor helicopter)가 있습니다 (그림 7-8).
  • 직렬로터식 헬리콥터는 위에서 내려다 보았을 때 두 개의 로터가 세로로 배열된 헬리콥터이고, 병렬로터식 헬리콥터는 두 개의 로터가 가로로, 동축반전로터식 헬리콥터는 동일축상에 아래위로 두 개의 로터가 함께 돌아가는 형태입니다.  이러한 세가지 형태의 헬리콥터는 테일로터가 없어도 두 개의 로터가 서로 반대방향으로 회전하므로 토오크가 상쇄되어 토오크 효과가 발생하지 않습니다.
    ***
    A. 단일로터식 헬리콥터
    B. 직렬로터식 헬리콥터
    C. 병렬로터식 헬리콥터
    D. 동축반전로터식 헬리콥터

    그림 7-8  로터 배열에 따른 헬리콥터의 종류


    그림 7-9  NOTAR 헬리콥터
    최근에는 단일로터식 헬리콥터 형태에서 테일로터를 제외하고 테일에 제트공기를 분사시켜 토오크를 상쇄하는 NOTAR(No Tail Rotor) 헬리콥터가 많이 개발되었습니다.
    이 헬리콥터는 테일로터를 없앰으로써 안전문제 예방(사실 월남전시 UH-1H 헬리콥터 테일로터에 많은 병사들의 안전사고가 있었습니다.) 및 FOD(Foreign Objective Damage, 외부물질에 의한 손상) 방지, 소음감소에 의한 쾌적성을 목적으로 설계된 것입니다.


    헬리콥터가 지면 가까이에서 호버링할 때 공기의 하향 흐름이 지면에 부딪치게 되고 헬리콥터와 지면 사이의 공기를 압축하여 공기 압력을 높이게 되어 호버링 위치에 헬리콥터를 유지시키는데 도움을 주는 쿠션(cushion) 역할을 한다.  이러한 효과를 지면효과(ground effect)라 하고, 지면효과에 의해 헬리콥터는 추력을 절감할 수 있다.  지면효과는 헬리콥터가 호버링 하는 동안 주로터(main rotor)의 직경높이까지 효력을 발생한다.

    그림 7-10  지면효과 (Ground Effect)
    그림 7-10에서 보는 바와 같이 지상에서 로터의 고도가 로터 직경의 1/2인 높이에서 추력은 약 7%가 증가되며, 고도가 높아질수록 감소하여 로터의 고도가 로터 직경의 1 1/4인 높이일 때 0으로 감소하는 것을 알 수 있다.
    최대 지면효과는 잘 포장된 지표면위에서 호버링할 때이며, 큰 풀밭위나 수면, 거친지역에서의 지면효과는 감소된다.


    헬리콥터는 비행중 엔진이 고장났을 때 일정고도와 일정 전진비행 속도가 있다면 자전강하(autorotation)에 의해 안전하게 지상에 착륙할 수 있다.  헬리콥터의 엔진이 고장났을 때 엔진은 자동적으로 트랜스미션(transmission)과 연결되어 있는 프리휠 장치(free wheeling device)를 통하여 로터와 분리되며, 로터블레이드는 엔진과의 연결없이 독립적으로 자유회전하며 강하비행을 하게된다.  이 것을 자전강하(autorotation)이라 한다.
    자전강하할 동안 공기 흐름은 더 이상 하향흐름하지 않고 오히려 주 로터를 통하여 상향하며 이 상향 공기흐름은 정상작동때와 같은 방향으로 로터를 회전시키는 원인이 되어 로터의 회전은 양력을 발생시키고 이 양력은 안전하게 착륙을 할 수 있게 하강할 동안 계속 비행조종을 가능하게 한다.
    자전강하를 위한 조작은, 엔진 고장시 조종사는 즉시 컬렉티브 피치 조종레버를 내려 로터블레이드의 피치를 감소시키고 조종간을 앞으로 밀어 사이클릭 피치조종면 즉, 로터 회전면(rotor disc)을 앞으로 경사시켜 자전강하를 위한 적절한 전진속도를 확보한다.

    그림 7-11  헬리콥터 속도 대 고도 한계차트
    안전한 자전강하는 적절한 고도와 전진속도가 필수적이며, 일반적으로 헬리콥터 제조회사에서는 이러한 안전조건을 그림 7-11과 같은 "속도 대 고도 한계차트"를 제시하여 규정하고 있다.
    그림에서 보는 바와 같이 A와 B 지역은 비행금지 구역으로써 A의 경우에는 자전강하를 하기 위한 고도는 있으나 전진속도가 충분하지 못하고 B 지역은 전진속도는 있으나 고도가 충분하지 못한 것을 알 수 있다.


    헬리콥터는 다음의 세 가지 이유로 비행기와 같이 고속비행이 불가능하며, 수평최대속도에 제한을 받게 된다.  헬리콥터의 비행속도 한계는 대게 300 km/h 정도이다.
    • 후퇴하는 블레이드의 익단실속(Blade Tip Stall)

    • 앞에서 언급한 블레이드 상대속도 방정식  에서, 후퇴하는 블레이드(Ψ=270° 일 때)의 상대속도는 sinΨ 값이 -1로써 최소가 된다.  이 때 비행속도 V가 커지면 커질수록 첫 번째 항의 음(-)의 값은 더욱더 커지게 된다.  따라서 후퇴하는 블레이드는 양력을 얻기 위하여 블레이드 받음각이 블레이드 끝에서 최대가 되고, 익단실속에 들어가게 된다.  이 후퇴하는 블레이드의 익단실속 현상에 의해 비행속도 V는 제한을 받게 된다.

    • 후퇴하는 블레이드 뿌리의 역류범위(Reverse Flow Region)

    • 후퇴하는 블레이드(Ψ=270° 일 때)의 상대속도는 블레이드 상대속도 방정식의 첫 번째 항의 sinΨ 값이 -1로써 최소가 된다.  이 때 두 번째항의 r 값이 작은부분(블레이드 뿌리 즉, 허브부분)에서는 두 번째항의 크기가 첫 번째 항의 크기보다 작게되어 전체 블레이드 상대속도가 음(-)의 값을 가지는 역류가 발생하게 된다.  이 역류는 비행속도 V가 커질수록 더욱더 심하게 된다.  따라서 헬리콥터는 이 후퇴하는 블레이드의 뿌리부분에 발생하는 역류에 의해 비행속도 V는 제한을 받게 된다.

    • 전진하는 블레이드의 익단 충격파(Blade Tip Shock Wave)

    • 앞에서 언급한 블레이드 상대속도 방정식  에서, 전진하는 블레이드(Ψ=90° 일 때)의 상대속도는 sinΨ 값이 1로써 최대가 된다.  이 때 비행속도 V가 커지면 커질수록 상대속도는 더욱더 커지게 된다.
    • 비행속도가 음속에 가까워지면, r 값이 큰 부분(블레이드 끝 부분)에서 먼저 음속에 도달하게 되고 충격파가 발생하여 항력이 급격히 증가하게 되어 실속에 들어가게 된다.  따라서 헬리콥터는 이 전진하는 블레이드 익단 충격파 발생에 의해 비행속도 V는 제한을 받게 된다. "진실과 허구: 에어울프(Air Wolf) Vs 블루썬더(Blue Thunder)"

    • 1980년대 중후반으로 기억됩니다만 무수한 항공 동호인들의 관심을 유발했던 TV 방영드라마 "에어울프(Air Wolf)"를 기억하시는 분들이 많을 것으로 생각됩니다.  이 드라마에서 주인공 호크(Hawk)는 미국의 비밀 병기 에어울프를 타고 곧잘 초음속 비행으로 유수의 전투기와 당당하게 맞짱을 뜨곤 합니다.  우리는 바로 위에서 헬리콥터는 언급한 세가지 이유로 수평최대 비행속도에 제한을 받으며, 결코 음속을 돌파할 수 없다는 것을 배웠습니다.  이제 에어울프는 "거짓말"이라는 것을 다들 아시겠죠?
    • 반면 80년대 중초반 에어울프에 앞서 극장가에서 "블루썬더(Blue Thunder)"라는 영화가 상영되었습니다.  이 영화에서 주인공은 하늘에서 고독하게 싸우면서 결국은 승리하게 되는데, 영화장면 중 인상적인 장면으로 주인공이 루프(Loop) 동작으로 적의 꼬리를 잡아 요격을 하는 장면이 있습니다.  결론부터 말씀드리자면 실제 헬리콥터중 일부(추력대 중량비가 큰 전투용 헬리콥터)는 루프 기동이 가능합니다.  실제로 항공사 마케팅을 위하여 에어쇼에서 루프를 수행한 기록도 있습니다.  다만 모형헬리콥터에 있는 역피치 장치(Reverse Pitching System)가 실제 헬리콥터에는 없기 때문에 실제 헬리콥터의 루프는 깨끗한 원이 아닌 빠른 타원형형 루프동작이 됩니다.  역피치의 부재로 배면비행(Inverted Flight)이 불가능 한 것은 당연하겠죠?

Wednesday, June 6, 2012

빅뱅이론이.. 수도사들이 제안했다는 게 맞는 건가?



뉴욕개장수님 보세요]빅뱅이론의 창시자 르메트르 신부.다음 요즘 트위터 미투데이 페이스북 싸이월드 C로그
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뒤늦게 리플보고 올립니다.  빅뱅만 검색해봐도 바로 나올텐데..   하여간  Lemaître 한글로는 르메트르 라고 표기하는듯.
(내가 르메트리 라고 해서 검색이 안된듯).  근데 빅뱅이론은 잘알아도 이렇게 유명한 이론의 창시자는 의외로 잘모르는 사람들이 많은게 의외군요.
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http://opentory.joins.com/index.php/%EB%B9%85%EB%B1%85_%28%EB%AC%BC%EB%A6%AC%ED%95%99%29

빅뱅 (물리학), (big bang)

대폭발로 이한 급속한 팽창으로 우주가 시작됐다는 이론. 빅뱅과 함께 시간·공간이 생겨났다. 빅뱅 이론이 초기 형태는 신부이자 물리학자인 조르주 르메트르(1894-1966)의 가설에서 나타난다. 그는 아인슈타인의 일반상대성 이론을 우주론에 적용시킨 선구자이다.
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르메트르 신부가 아인슈타인의 상대성 이론을 적용시켜서 처음 빅뱅이론을 주창했는데 정작 아인슈타인은 첨에 부정적이었다가 나중에 동조.




조물주가 할 일이 없는 우주
시간의 역사 | 삼성출판사 | 스티븐 호킹 | 1992.3.15 32판

제임스 콜먼의 <상대성 이론의 세계>를 읽고 나서 또 한 걸음 내딛은 물리학 서적이다. 언젠가 루게릭병으로 고생하는 호킹이 우리나라를 방문한 적이 있었다. 그 때 출간된 그에 대한 책을 읽었는데 빅뱅에 대한 우주의 시계에 대한 이야기였던 것으로 기억한다. 그 때는 책에서 무엇을 얻었을까? 이제는 빅뱅이 그의 이론이 아니라는 것을 알고 있다. 블랙홀이 그의 이론에서 나온 것일까? 호킹 복사가 뭐지? 어이없게도 이 책을 읽고도 그의 업적이 무엇인지를 모르겠다. 상대성이론으로 기계론적 우주관을 더욱 확고히 한 아인슈타인이 오히려 신에 대한 경외심이 깊어졌다면, 호킹의 이 책은 신과 우주에 대한 뜻밖의 주장을 펼친다. 한 마디로 '조물주가 할 일이 없는 우주'라는 것이 아인슈타인의 질문에 대한 그의 답변이다.

우주는 어떤 것일까? 과연 신은 우주를 창조했을까? 호킹의 질문은 우주에 대한 아리스토텔레스의 주장으로 거슬러 올라가서 시작한다. 아리스토텔레스는 지구가 둥글다고 주장했고 그 지름도 계산했다. 별자리에 대한 최초의 기록이 된 알마게스트를 저술한 프톨레마이어스의 천동설이 지구중심설로 오랜동안 우주에 대한 인간의 생각을 고정시켜왔다. 그리고 코페르니쿠스에 와서 하늘이 도는 것이 아니라 지구가 도는 것이라는 지동설로 시련을 겪으며 바뀐다. 코페르니쿠스는 과학자였을까? 기이하게도 그는 신부다. 자신이 몸담은 종교적 지침을 벗어난 주장을 한 카톨릭의 신부다. 그런가하면 빅뱅이론을 만들어낸 조르주 르메트르 역시 카톨릭 수도사다. 다시 한 신부에 의해서 우주는 한 순간에 신에 의해 만들어진 것으로 바뀌었다. 빛이 있으라...

갈릴레이와 케플러가 지구가 태양을 타원궤도로 도는 것이라고 설파하고, 아이작 뉴턴은 그 타원궤도의 방정식을 만들어낸다. 그러나 실재로는 타원궤도가 아니라 세차운동 즉 장미회전을 하는 것이고 그 방정식은 아이슈타인에 의해 만들어진다. 아인슈타인의 상대성이론은 자신도 예측하지 못한 지구 팽창설의 근거가 되었고, 알렉산더 프리드만이 팽창하는 우주가 된다는 방정식의 해를 제시했다. 아인슈타인은 그 답이 틀렸다고 방정식에 우주상수를 추가했다가 자신의 최대의 실수라고 고백하게 되고 만다. 그리고 1929년에 마침내 에드윈 허블이 우주의 은하들이 서로 멀어져간다는 것을 발견한다. 과학적으로 빅뱅이론의 주장은 프리드만의 제자였던 가모프 몫이 된다.

로저 펜로즈가 스스로 무너져내리는 별을 근거로 검은구멍의 특이성에 대해 논하고 호킹이 그 수축의 특이성을 뒤짚어 확장으로 바뀌면 대폭발이 일어날 수 밖에 없다는 계산을 제시한다. 여기까지가 끝인가? 한 때 물리학자들은 물리학이 곧 끝을 보리라고 했다고 한다.

입자의 스핀이야기가 나온다. 평행우주론의 근거가 되는 현상이다. 그리고 이런 모든 현상을 하나로 묶을 수 있는 대통일장이론에 대한 탐구가 이어진다. 아직 대통일장 이론은 없다. 그러나 입자의 스핀을 설명할 수 있는 끈이론이 제시된다. 가장 최근 화두가 되고 있는 초끈이론이다. 입자란 끈의 진동이고 다시 입자이고... 양자역학과 불확정성의 원리에 의한 접근이다. 그런가? 모르니 의문을 제기할 수 없다. 그렇다고하니 그런가보다? 최고의 과학자들이 이야기하는 물리학의 세계... 이 모든 이야기들이 진화론이나 만유인력처럼 일반인들에게 전해지는 시간이 올까?




우주에 시작이 있는가 아니면 시작도 끝도 없이 영원한가? 이것은 인류의 오래된 의문이었다. 우주의 시초가 있다고 주장하는 빅뱅우주론이 등장하자, 이에 맞서 영원한 우주를 주장하는 정상상태 우주론이 등장하여 상반된 두 우주론 사이에 열띤 논쟁이 벌어졌었다.


우주는 영원 불멸 한가, 그렇지 않은가?
인류가 자신을 둘러싸고 있는 우주라는 존재를 인식하기 시작하면서 믿음과 상상에 바탕을 둔 신화적(종교적) 또는 철학적 우주론이 나타났다. 인류가 내다볼 수 있는 우주의 범위는 시대마다 한정되어 있었지만, 여기에 인간의 상상력이 더해져서 다양한 우주론이 등장하였다. 유사 이래 인류가 생각해온 우주관은 크게 두 가지 유형으로 구분되는데 그것은 우주가 영원불멸인가 아니면 기원을 갖는가 하는 것이다.


무한하고 정적인 우주? 이에 반하는 증거의 발견, 우주 팽창
올버스의 역설: 무수히 많은 별및이 겹치므로 밤하늘이
어두울 수 없다.
<출처: Dartelaar at en. wikipedia. com>

뉴턴의 중력이론과 아인슈타인의 일반상대성이론이 등장하면서부터 우주론은 신학이나 철학의 영역에서 과학의 영역으로 들어오게 되었다. 뉴턴이나 아인슈타인은 무한하고 정적인 우주를 선호했다. 하지만 이러한 우주는 ‘벤틀리의 역설(Bentley's paradox)’이나 올버스의 역설(Olbers' paradox)과 부딪히게 된다. 뉴턴이 만유인력의 법칙을 발표하자 성직자였던 리처드 벤틀리(Richard Bentley, 1662~1742)는 1692년에 뉴턴에게 한 통의 편지를 보내 '만약 중력이 인력으로만 작용한다면 우주 안의 모든 것들은 서로를 끌어당겨 우주가 붕괴할 것’이라는 사실을 지적하였다.

올버스의 역설은 “밤하늘이 왜 어두운가?”라는 의문으로부터 제기된 것으로, 우주가 무한하고 별들이 고르게 분포한다면 어떤 방향으로 봐도 무한히 많은 별들이 보여야 하므로 밤하늘이 어두울 수 없다는 역설이다. 이 두 가지 역설은 수백 년 동안 물리학자와 천문학자들을 괴롭혀 왔다.

1912년 베스토 슬라이퍼(Vesto Slipher, 1875~1969)는 은하들이 엄청나게 빠른 속도로 지구로부터 멀어지고 있다는 사실을 발견했다. 우주는 뉴턴이나 아인슈타인이 생각했던 것처럼 정적이지 않다는 사실을 처음 발견한 것이다.

허블(Edwin Powell Hubble, 1889~1953)은 이 문제를 철저히 조사하기로 결심하고 하늘의 24개 은하를 세심하게 관측하여 멀리 있는 은하일수록 더 빠른 속도로 멀어진다는 사실을 확인했다. 나아가 허블은 은하가 멀어지는 속도(V)는 거리(r)에 비례한다는 사실을 밝혀냈다.



우주가 팽창한다는 사실로부터 자연스럽게 나온 진화우주론, 빅뱅이론
우주가 팽창한다는 관측사실로부터 자연스럽게 도출되는 우주론은 우주가 시간에 따라 진화해왔다고 설정하는 진화우주론이다. 우주가 팽창하고 있다면, 우주의 팽창이 시작된 시점이 있으며 이 점으로부터 우주가 폭발적으로 팽창해왔다고 주장하는 것이 빅뱅이론이다. 가모브(George Gamow, 1904~1968)가 주장한 빅뱅이론은 우주에 존재하는 원소의 대부분이 수소와 헬륨이라는 사실에 착안하여 우주에 존재하는 경원소들의 존재량을 정확히 설명하여 주목을 받게 되었다.

빅뱅에서 출발하여, 팽창하고 있는 우주. <출처:Magnus Manske at en.wikipedia.com>

빅뱅이론은 한동안 고무적이었지만 곧 어려운 문제에 봉착했다. 가모브는 빅뱅 시점에서 수소로부터 모든 원소들이 합성된다고 주장했지만, 원소의 생성은 헬륨단계에서 멈춰버린다는 사실이 밝혀졌다. (하지만, 원소합성의 문제는 빅뱅이론의 문제만은 아니었다. 이것은 경쟁 관계에 있는 정상상태 우주론의 문제이기도 했다.)

빅뱅우주론을 위태롭게 만든 문제는 우주의 나이였다. 빅뱅이론은 허블이 발견한 우주의 팽창속도로부터 역산하여 우주의 나이를 추정할 수 있다. 허블 상수의 역수(1/H)가 우주의 대략적인 나이가 된다. 허블이 관측한 허블 상수 값은 H=500km/s/Mpc (2009년 HST 자료로 추정한 값은 74km/s/Mpc)였고, 이로부터 추정된 우주의 나이는 18억 년이었다. 당시 방사성 연대측정으로 얻어진 지구의 나이는 30억 년이 넘었으므로 우주의 나이가 지구나 별들의 나이보다 적은 모순을 드러내고 있었던 것이다. (이것은 당시 허블의 거리 측정에 심각한 오류가 있었기 때문이었다.)

허블의 관측:외부 은하의 속도와 거리 관계(1929년) <출처: Hubble>


빅뱅 이론의 모순을 지적하며 등장한 정상상태 우주론
프레드 호일(Fred Hoyle, 1915-2001)과 토마스 골드(Thomas Gold, 1920 – 2004)는 정기적으로 헤르만 본디(Hermann Bondi, 1919-2005)의 집에 모여 토론을 벌였다. 그들은 빅뱅이론에 비판적이었는데 우주의 나이가 별들의 나이보다 젊다는 것과 빅뱅이전의 일을 설명할 수 없다는 점 때문이었다. (빅뱅이론은 흔히 우주의 탄생과 근원을 설명하는 이론으로 알려져 있지만, 사실 빅뱅이론은 빅뱅이 일어난 직후부터 우주의 진화과정을 설명하는 이론이지 빅뱅의 순간이나 그 이전을 설명하는 이론은 아니다.)

하지만, 허블이 관측한 우주의 팽창은 명백했으므로 받아들일 수밖에 없었다. 우주가 팽창한다면 시간이 감에 따라 우주의 밀도는 작아진다. 따라서 진화하면서도 변화하지 않는 우주모델을 생각해야 했다. 토마스 골드는 우주가 팽창함에 따라 은하 사이의 공간에서 새로운 물질이 나타난다는 착상을 했다.

정상상태 우주론을 주장한 프레드 호일

호일과 본디는 처음에는 말도 안 되는 생각이라 여겼지만, 모순이 없을 뿐 아니라 넓은 범위의 천문학적 관측사실과도 부합된다는 것을 깨닫게 되었다. 이것은 동적이며 무한한 우주를 상정한 것이다. 우주가 무한하다면 우주가 2배로 커져도 역시 무한하다. 은하 사이에 물질이 만들어지기만 하면 우주 전체는 변하지 않고 그대로 남아 있게 된다. 이렇게 하여 정상상태이론(Steady State theory, Infinite Universe Theory)이 등장하게 되었다. 정상상태이론은 영원하고 정적인 우주를 수정한 것이다. 우주는 팽창하지만, 영원하고 근본적으로 변하지 않는다.

인간은 우주를 탐구해오면서 우주원리(cosmological principle)라 부르는 대칭성을 발견하게 된다. 인간이 처음 상정한 우주는 지구가 우주의 중심이고 모든 천체가 지구주위를 돈다는 지구중심 우주모델이다. 이 모델은 코페르니쿠스의 태양중심 모델의 등장으로 부정되었고 지구는 특별하지 않으며 우주는 공간적으로 등질성을 갖는다는 ‘코페르니쿠스 원리’를 받아들이게 되었다.

우주가 팽창한다는 사실이 발견되고 우주의 팽창은 중심이 없으며 모든 은하는 서로 멀어지고 있다는 사실로부터 우주에는 특별한 중심이 없고 어떤 방향으로도 동일하다는 ‘우주원리’를 받아들이게 되었다. 이 원리는 우리 은하와 주변 환경은 우주의 다른 곳과 근본적으로 같다는 것으로 우리는 우주의 특별한 장소에 사는 것이 아니라는 것이다. 이 원리는 아인슈타인이 일반상대성이론을 전체 우주에 적용할 때 적용한 원리이기도 하다.

그런데 정상상태이론은 여기서 한 걸음 더 나아가 우주는 시간적으로도 동일하다는 것이다. 이것은 우리 주위의 우주가 다른 지역의 우주와 같을 뿐 아니라 우리 시대가 다른 시대와 같다는 말이다. 다시 말해 우리는 우주의 특별한 장소에 살고 있는 것도 아니며 특별한 시대에 살고 있는 것도 아니라는 것이다. 이 우주원리는 시공간 모두에 대해 대칭성을 주장하는 것으로 ‘완전우주원리’라 부른다.


그러나, 정상상태 우주론으로도 풀리지 않는 의문은 존재한다
정상상태이론에서 제기되는 첫 번째 질문은 ‘새로 생성된 물질은 어디에 있는가?’ 라는 것이다. 호일은 새로운 별과 은하가 어디에서 발견될지 아무도 예측할 수 없다고 했다. 두 번째 질문은 ‘물질은 어디에서 오는가?’ 라는 것이다. 호일은 C-장(창조장)이 우주 전체에 퍼져 있어서 자발적으로 원자를 창조하고 우주를 같은 상태로 유지한다고 설명했다. 호일은 C-장이 물리적으로 어떤 의미인지 알지 못한다는 것을 인정했지만, 연속적인 창조가 한 번의 전능한 창조보다 더 그럴듯하다고 생각했다. 물질은 얼마나 생겨나는가? 호일은 1세제곱 미터의 공간에서 10억 년에 수소 원자 1개 정도가 생성된다고 했다. 이것은 너무 적어서 지구에서 도저히 관측 가능한 양이 아니다.


정상상태우주론과 빅뱅우주론, 어느 우주론이 옳은가?
관측 기술이 발달하면서, 우주에 대해 더 많은 사실을 알게 되었다.

가모브와 호일은 각각 빅뱅우주론과 정상우주론이 옳다며 주장을 굽히지 않고 논쟁을 벌였다. 두사람 사이에 벌어진 우주론 논쟁은 대중들의 관심을 불러일으키는데 성공했지만, 어느 우주론이 옳은가는 관측을 통해서 판별할 수밖에 없었다.

빅뱅 우주론과 정상상태 우주론은 서로 전혀 다른 예측을 하고 있었다. 정상상태 우주론에서는 새로운 물질은 우주의 모든 곳에서 만들어지며 시간이 지나면 새로운 은하를 형성한다고 주장한다. 따라서 초기 은하는 우주 전체에 흩어져 있게 된다. 하지만 빅뱅 우주론에서는 전체 우주가 동시에 창조되었고 모든 것은 비슷한 방법으로 진화해왔다고 주장한다. 모든 은하는 초기은하였던 시기가 있었지만, 현재는 모두 성숙해 있다. 따라서 오늘날 초기 은하를 볼 수 있는 방법은 아주 먼 곳을 보는 것이다. 왜냐하면 먼 은하의 빛이 지구에 도달하는데 오랜 시간이 걸리기 때문이다.

가모브와 호일이 활발한 논쟁을 벌이던 1940년대 말~1950년대 초의 관측 장비와 기술로는 초기 은하와 성숙한 은하를 구별할 수 없었다. 따라서 당시로써는 명확한 결론이 나지 않는 논쟁이었다. 다음 표는 당시까지 알려져 있던 사실에 기초하여 두 가지 우주론의 장단점을 비교한 것이다. 두 이론은 실제의 우주를 설명하는데 어느 정도 성공하고 있었지만, 어느 쪽도 과학자들의 절대 다수의 지지를 얻지는 못하고 있었다. 정상상태 우주론은 증명하거나 부정할 관측 사실이 없었던 반면 빅뱅 우주론은 우열이 확실히 갈렸다. 어떤 사실은 긍정적으로 나타난 반면 어떤 것은 부정적으로 나타났다. 이 때문에 천문학자들 사이에는 빅뱅우주론 보다는 정상우주론이 무리 없는 듯이 비치기도 했다.  빅뱅우주론 앞에는 극복해야 할 과제가 여러 개 놓여있었다.




 김충섭 / 수원대학교 물리학과 교수





re: 진화론은 과연 진실일까

Archimedes(libera113) 
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2010.08.17 03:47
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안녕하세요, 진화론에 대해서 궁금하신 것이 있으신 것 같은데.... 보아하니 한번 진화론과 관련해서 정말

진지하게 다루고 있는 책들을 읽어본 적이 있으신가여? 제가 봤을 시에 님의 글을 보니, 한번 제대로 주제를

다루고 있는 책들이라고는 교과서에서 다루고 있는 책들이 전부일 것 같다라는 느낌이 강하게 듭니다.

일단, 진화론도 역시, 창조론과 함께 현대 우리가 왜 이곳에 존재하는가에 관하여 그 질문의 해답을 찾고자

하는 하나의 기둥임에는 분명합니다. 다소, 최근에 들어서 창조론에 비하여 가히 혁명적으로 진화론에 관하

여 교육의 핵심을 이루고 있는 것도 사실입니다(생물학의 우리란 어디에서 왔느냐에 대한 물음의 답에 관한

답을 찾는 모범 답지로써, 학생들에게 가르치는 대표적인 모범지로써 말이지요).

일단 오해를 푸시죠^^, 창조론에 비해서 훨씬 진화론이 근거로써는 확실하다라고 주변에서 말할 수 있는

부분들이 많으며, 많은 반대론자들이 논리적으로, 합리적으로, 과학적으로 따져 들기에는 창조론에 비하면

진화론은 거의 절대적이라고 말할 수 있을 정도로 거의 근거가 아주 많습니다.

정확한 근거란, 원래 과학에서도 전부 절대적인 근거라고 말할 수 있는 것들은 없습니다. 심지어, 물리학의

우리가 실질적으로 피부로 느끼고 있는 것들까지도 이론적으로는 그것이 아니니, 무엇이니를 말하는

경우도 있음으로써 우리가 믿고 있는 현실의 지식들에 관한 절대적이라고 말해야할 불변의 진리란 없다라는

것이 이미 오래전에 증명된 것이죠. 그럴진데, 애초에 문제를 놓고 보고 파악하는 과정에서 절대적인 증거라

고, 정확한 근거라고 말하면서 들먹이면서 말을 할 문제는 아니라는 것이죠.

진화론이, 훨씬 창조론에 비해서는 근거가 훨씬 다양하고 훨씬 복합적이면서도 따지기에는 너무나 어려우

며, 그렇다고 뒤집기에도 애매하며 어려운 것들이 많은 것임에는 분명합니다. 창조론의 근거는 로마 카톨릭

성경에서 부터 그 기원을 두고 있습니다. 역사는, 창조론이 진화론에 비해서 훨씬 길고 그에 관련된 논문이

라고 해야할 글들이 아주 많죠. 하지만, 현대들어와서는 그 맥이 달라져 버렸기 때문에(인간이란, 무엇이고

어디에서 부터 왔으며, 우리의 기원은 어디에서 부터 그 기원을 두고 있습니까에 관련된 질문에, 신이라는

것을 분리시킨 독립적으로 우리들의 존재 여부에 관하여 그 기원을 사고과정을 걸쳐서 해답을 구하고자

하는 태도가 확립되기 시작하는 르네상스부터 과학 혁명기의 합리적 사고의 혁명기에 그 역점을 두고있죠)

진화론과 창조론 그 두가지를 잘 알아야 합니다.

창조론은 일단, 성경에서 말씀하신 구절들을 근거로 하여 말을 한 것들이기 때문에, 증거라고 해야할 것들이

신빙성이 없는, 신화들이나 전설들이나 가질 법한 그런 것들이기에 학계에서는 신학자들이나 종교학자,

언어적 인신론자들이나 절대적인 것들로 받아들일 뿐이지 학계의 과학적 사고관에서는 이를 받아들일 수가

없도록 되어 있습니다. 정확히 말하자면, 진화론이란 오랫동안 과학 혁명기를 걸쳐서 만들어진 고도화된

지식들의 축적화된 것들을 토대로 하여, 만들어진 거대한 이론들이라는 것이죠. 그 축적된 층계는 진화론이

창조론의 거대한 역사에 비해서 훨씬 방대하며 훨씬 복잡하고 훨씬 다양화되어 있습니다.

진화론자의 대가들은 물론 많지만, 가장 유명한 것으로써 그 획을 그어버린 인물들은 두명 뽑으라면,

멘델과 다윈입니다. 찰스 다윈이 그 유명한 생각하는 비관적 원숭이의 대장이라고도 옛날 풍자적으로 묘사

되었던 그 인물이며, 3개의 거대 논문을 통하여 진화론의 초대 형태를 창립한 인물이기도 하며, 생물학의

새로운 사고관을 이어간 인물로 근대 과학 혁명가들 중의 거대 인물들 중 한 명으로 손 꼽히지요.

그는 일단, 우리가 잘 알고 있는 교과서의 내용들을 포괄하여 수 백 수 만 가지의 동물들과 토양, 나무, 동물,

곤충, 지질학적인 지식들과 박물학적, 해양학적인, 과학적 온갖 지식들을 동원하여 분석과 분류, 그리고

추측과 추론, 그리고 거기에서 나온 것들의 조합론적 해설들을 동원하여 수 십년에 걸쳐서 만들어낸 논문

입니다. 또한, 그런 다윈의 논문에 도움이 되도록 수 많은 과학의 지식들이 동원이 되어서 설명이 되어집니다

다. 아래는 그런 자료들(물론 현대의 과학 교양서들 중의 하나이긴 하지만, 제가 가지고 있는 책 한권을

찍은 것입니다.)
      

즉, 진화론이란 독창적인 하나의 논문이 아니라, 이론이 아니라, 과학의 온 갖 지식들이 고도화되어서 결합

이 되어진 것들이라는 것이죠. 그의 천 몇 백 여장에 걸쳐진 방대한 자료들을 걸쳐서 읽어보면 그런 점들을

알 수 잇습니다. 갈라파고스 군도의 새들의 경우에는 그 논문의 수많은 수 백, 수 만 가지의 예시들 중에

하나에 불과하며 고작 교과서에 나온 것들은 가장 핵심적으로 그의 이론을 대표해줄 몇 개의 사례들을

추려서 뽑아낸 것들에 불과한 것이지요. 그의 논문은 확률론적으로 환경에 적응한 식물과 동물, 곤충들을

분류하여, 그들의 각각의 형태에 관하여 분석해 놓았으며 어느 하나에 치중하지 않은 견해로써 이론을

전개합니다. 그리고 마지막, 종의 기원에 관한 선택설을 주장하는 막바지에 이르러서 우리들이 그 유명한

자연 선택설의 논문이 완성이 되어진 것이지요. 아래 사진은 그의 논문 3개를 통합해 놓은 그의 원문

논문입니다.
        


다윈의 서적들을 두루 보시게 되면 아시겠지만, 의단 생물학 하나에만 국한된 것이 아니라 지질학적인 측면

에서도 그 동물 자체의 환경에 대한 언급도 있으며, 각종 인간의 가계도의 엄밀한 조사들을 토대로 하여

그것들을 기재하고 뽑아내고, 표본을 추출하고, 거기에서 여러가지 모델을 만들고 자신의 이론에 가설에

맞는지를 검토하는 과정을 걸친 것이지요. 이것이 바로 창조론을 허물어틀이고 요즘 우리 현대 과학에서

말하는 과학 혁명기의 거장들 중의 한명으로 다윈의 이름을 올려놓은 이유입니다.

창조론에서는 이런 것들이 잇나여? 님에게 물어보죠. 이런 것들이 과연 성경의 창세기전에 신이 창조활동

을 하였던 6일간의 작업과 1일간의 휴식 과정에 대해 그 작업에 대한 내용에 그런 분석들까지 있었나요?

아니죠.... 이것이 카톨릭, 기독교, 천주교, 크리스트교, 등의 구교와 신교의 같은 뿌리를 두고 있는 성경에

없는 내용입니다. 구약을 근본으로 하여 카톨릭과 모태가 같은 이슬람이나 유대교 역시 마찬가지죠.

그 일전에, 물론 성경의 탄생 배경에는 이집트 문명의 신화, 유크라테스 강 유역의 문명과 신화, 그리스와

크레타 문명들의 영향들이 한데 어울려진 것들에다가 북유럽의 문명과 지역적인 영향들도 무척이나 많이

받은 것이 수 천년간의 카톨릭과 신교들입니다. 그런 것들에서 나온 창조론이 과연, 진화론에 비길까요?

창조론은 신화를 믿지 않거나 귀신을 믿지 않은 사람들이나 종교를 신봉하지 않은 다른 종교론자들(그러니

가 종교적 가르침이 다르다라는 것이죠. 교리가 다르고, 다른 내용이 완전히 이질적인 것들을 말합니다.

이슬람과 카톨릭은 이질적인 것들처럼 보이지만 본질은 완전히 같습니다. 구약성서는 완전히 같은 것이니

까요, 안의 등장인물들의 내용적 이름만 다를 뿐)에게 먹혀들까요? 일본 사람에게 한국사람의 긍지를

말하는 것과도 같으며, 한국 사람들에게 일본 정치계의 위대함을 찬양하라는 것과도 같습니다.

즉, 서로가 믿지 않으면 통용이 되지 않을거라는 것은 종교의 단점이죠. 그랬기에 역사적으로 이슬람과

카톨릭의 싸움이 무척이나 격렬한 것이기도 했으며 종교전쟁으로 신교와 구교의 싸움이 치열했던 것도

(물론, 여기에는 현실적인 문제도 있었지만) 여기에 중요한 또 하나의 이유가 있는 것이죠. 창조론은

이런 역사적인 변천과정과 각종 변화와 교리의 변화들(신교와 구교의 분리, 지역마다 믿는 지역 교회의

교리 분리 등)에 힘입어 창조론에서도 변화를 겪게되죠.

진화론은 너무나 많습니다. 다윈의 사후 1900년대 초반부터 시작하여 각종 기원에 관한 연구론자들이

등장하면서 쏟아지기 시작한 것이죠. 다윈이 그 옛날, 1800년대 중반과 후반기에 인간에 관련된 논문

작성기에 접어들면서 그 생물학적 지식을 위하여, 해부학을 공부했다라고 합니다. 마침, 제 손에는

그때의 1860년대의 교재가 있어서 사진을 올립니다. 참고하세요.
      

대단한 인물이 아니지 않습니까? 그는, 자신의 논문 작성기를 걸쳐서 이런 생물학적 각종 지식들을 습득

해가는 과정에서 얻어낸 생물적, 박물적, 지질학적, 지리학적, 해양학적, 역사적, 신학적, 종교론적, 의학적

, 약학적 지식들을(물론, 다윈은 신학자이기도 햇었죠. 그리고 아버지가 의사였기에 한때 의학의 각종

해부학이나 생리학들도 공부를 햇었죠. 즉, 그는 대학자아라는 것입니다. 단순한 생물학자 이상의 지식을

보유한 만능인 말입니다.) 이용하여 각종 자신이 관찰한 동물들과 그 다양성을 연구하면서 엄청난 경이로움

과 신비함, 경외감에 빠지기도 했습니다. 그 자신이 신에 반한 내용이라는 진화론을 창조해가는 과정에서

신을 찬양하기도 햇습니다.  여기서 말하는 신이란, 기독교, 카톨릭에서 말하는 여호와 하느님을 말하거나

나가렛 예수님을 말하진 않습니다. 알라신도 말하는 것도 아니지요. 자연 그 자체의 범우주론적 자연, 그

자체를 말하기도 합니다. 뭐, God라는 이름의 복합적 문학적, 언어적 의미를 상기하시면 되겠죠?

아무튼, 진화론에 관련된 것들은 직접 책을 사셔서 정독을 해보시길 바랍니다. 다른 사람들의 말이 님의

호기심을 해결할 순 없을 겁니다. 적어도 네이버 지식인의 답변들 치고, 장대한 내용들을 진지하게 다루는

글은 제가 여기서 8년간 지내오면서 거의 보질 못했죠....  저 역시, 그 창조론에 관한 입관만 말할 뿐,

견해만 밝힐 뿐, 그 방대함에 겁을 먹어 딱히 님에게 제시할려면 너무나 많은 시간이 들기 때문에 겁이

납니다;; 시중에 가보시면, 반드시 그의 논문들 모두를 팔진 않겠지만 적어도 종의 기원에 관한 책 한권은

팔고 있을 것입니다. 그 책을 읽어보세요.... 그러면 대충 그의 지식들과 그의 놀라운 시각들을 알 수 잇을

것입니다. 처음 읽어보면, 무슨 성경의 가계도 얘기를 듣는 듯한 느낌이 나지요. 단순한 인물이 아닌,

대지식인 다윈이 말한 것이기에, 대부의 말을 우리가 잘 이해를 할 순 없을 것입니다^^;; 하지만, 적어도

님이 생각하시는 진화론의 진가를 알기에는 충분하다고 봅니다.

그리고 여유가 되신다면, 창조론에 관련된 신학자들이 쓴 논문(옛날 것을 주로 읽으세요. 요즘 나오는

창조론에 관한 서한들이라고 적힌 글들 보면, 무슨 광신도적이면서 신을 공경하는 마음이 너무 옅어진

것 같이 비관적으로 진화론을 노골적으로 비난한 내용밖에 보이지 않는 글들이 눈에 띄게 증가하였더군요.

그래서 님은 옛날 중세기나 혹은 근대기에 걸친 수도사들이 쓴 글들을 읽는 것을 추천합니다. 한국에

무슨 책이 파는지는 전 잘 몰라요^^;;)을 읽어보세요.

그러면 대충 왜 진화론과 창조론이 그렇게 말이 많은지를 알 수 잇을 거에요. 읽어본 다음에, 님이 궁금증도

해결되고 정확한 증거도 없다니 뭐니를 말할 수 없게 될 겁니다^^;; 실제로, 정확한 증거라는 것이 과학의

이론설정과 그 증명과정에서 받아들여지는 것들의 총체론적인 관점에서 보면 아예 타당성이 없다라는거죠.

현실을 가장 잘 설명해주고 미래를 잘 예측해주는 이론이라면, 현실의 세계에서는 그 이론이 가장 이상적인

아름다운 이론이 되는 것입니다. 다른 보다 완벽한 이론들이 만들어지면, 뒤로 물려나게되구요.

대충 요약적으로 알려드렸습니다.
출처
 
즉흥적으로 글쓰기, 그래서 오타가 있을 수도 있다.
Archimedes(libera113)
초인
 
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re: 진화론은 과연 진실일까

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2010.08.17 10:31
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 창조의 증거와 진화론의 모순

진화론의 모순 제#1. 창조자 or 빅뱅


이해하기 쉽도록  기원론을 거슬러가면서 진화론이 거짓인지 아닌지를 밝혀보도록 하겠습니다.

세상 모든것들은 다 인과 관계가 있습니다. 간단히 말해서 A가 있는것은 B가 있기 때문입니다. B가 있는것은
C로 인해 생겨났기 때문이지요. 그렇다면 C는 어떻게 생겨났습니까? D의 존재 이유때문입니다.
그렇다면 D는 어떻게 생겨났습니까? 이렇게 어떻게 생겨났느냐질문법으로 D-E-F 이렇게 가다 보면 진화론은 말을 잃게
됩니다. 바로 기원이 없다는 점입니다 기원이 없다는것은 바로 시작이 없다는것이고 시작이 없다면
지금 현재도 존재할수없다는 사실입니다. 시작도 없이 계속 처음을 향해 순환만을 거듭한다면 그것이 바로 진화론이
거짓임을 알려주는 증거이고요 그래서 진화론은 위를 향해 나아가다 결국 절벽에서 떨어지는 이론과 같습니다,

Q&A  좀 더 이해하기 쉽게 예를 들자면 지금의 150만종이 넘는 동식물들은 지구가 있기 때문에 생겨났습니다,
그렇다면 이 지구는 어떻게 생기게 되었습니까? 이렇게 묻는다면 진화론을 믿는 과학자들의 답변은 빅뱅 (대폭발)로
인해 우주가 탄생되었다 말할것입니다. 그러나 그 이론이 정말 아무런 모순도 없는 이론일까요?

간단히 알아보는 빅뱅 이론의 문제점

빅뱅이론은 1974년 가모프가 원시원자이론을 확장하여 제안한 것으로 지금부터 100에서 200억년전에 1016K이상의 초고온과 1016g/cm3 이상의 초고밀도의 원초물질이 폭발하여 오늘날과 같은 우주가 형성되었다는 이론입니다.  이 이론의 증거로 적색편이 현상과 절대온도 3K 흑체배경복사 파장의 존재를 들고 있고요. 3K 흑체배경복사는 1964년 벨연구소의 펜지아스와 윌슨이 고감도 전파망원경에 생기는 전파잡음의 원인을 연구하다가 발견한 것을 프린스턴 대학의
 로버트 디키와 제임스 피블스가 가모프의 대폭발에 의한 우주배경복사이론(5K의 배경복사를 예언)으로 설명하였습니다. 우주에는 수분의 1에서 50cm까지의 약하고 등방성이며 연속적인 파장을 가진 배경복사가 존재합니다 그러나 빅뱅이론에 대한 근거로서 이러한 것들이 채택될 수 있는가는 과학적으로 확실하지 않습니다.  먼저 빅뱅이론 내에서도 극도로 큰 적색편이 값을 갖는 퀘이사(Quasar)라고 알려진 천체에 대해 허블의 법칙(우주팽창이론)을 적용하기가 어렵다는 것은 잘 알려진 사실입니다.
그리고 3K 배경복사 현상을 설명하는 대안적인 여러  다른 이론들이 있어서 빅뱅(대폭발)의 잔재라고만 해석하기는 어렵습니다.

빅뱅의 문제점으로 꼽히는 대표적인 이유는  빅뱅(대폭발)의 원초물질은 어디서 왔으며,
그 폭발의 원동력은 무엇이며, 어떻게 일어났는지에 대한 의문에 대답할 수 없다는 점입니다.


빅뱅이론이 정말 사실이라면 대폭발의 여파를설명하기에 앞서 대폭발의 순간을 설명할수있어야 합니다. 이에 관해서는
앞으로도 설명할수없을듯 합니다 물론 빅뱅을 증명하기 위한 많은 이론 즉 초끈이론이나 인플레이션 이론등 같이 우주의
기원에 관해서 스스로 있는 우주론을만들어내서 마치 우주가 시간과 공간을 초월한것처럼  만들어내어 신의 역활을 우주에게 부여하고자 합니다. 그러나 그 이론들은 빅뱅이론의 문제점들을 보완해주고 있으며 상호 이론간에 문제점들에 관해서
문제해결의 실마리를 제공해준다는 점에서 긍정적으로 평가될수있지만 
실제로는 그러한 스스로 있는 우주론들은 실험실이나 어떤 기구나 조건등에서 증명할수없으며 인플레이션 초끈이론등도
신세는 마찬가지입니다.

혹 예를들어 한 총명한 젊은 과학자가 있습니다 이 과학자는 그동안 여러 이론들을 연구하면서 엄청난 공식과 법칙들을
만들어내며 놀라운 이론을 만들어냈다고 합시다. 그런데 이것을 증명하기 위해 실험을 했는데 전혀 자신의 이론과 상관이 없는 엉뚱한 결과물이 나왔다거나 혹 실험이 불가한 이론, 즉 이론상에서만 등장하는 허구의 물질과 현상을 만들어낸후
여러가지 가정과 전제하에 꾸며진 진화론적 가상으로 밖에 존재할수없는 이론이라는 사실이 밝혀진것이라면 
이 과학자는 그동안 무엇을 한것일까요

이렇게 때문에 스스로 있는 우주론( 인플레 초끈,등)에 비판이 많이 가해지는것입니다.

실제로 검증이 불가하기 때문에 빚어진 일이지요. 과학자들은 앞으로도 이런 문제를 풀기란 어려워 보이고
아무리 뛰어난 학자와 여러 이론등이 제기가되고 이전 이론이 수정과 수정을 거듭한다 하더라도 
이런 태초의 기원에 관한 문제는 풀리지 못할것이라 봅니다.
혹 실험으로 무엇을 발견했다 해도 그것이 자신이 연구하고 알아내려던 사실적 증거가  아닌 전혀 다른 엉뚱한 결과가
나올수도 있기 때문이지요 그래서 아직 진화론에서는 우주론이 이렇다 저렇다할만한 진실은 없는 셈입니다.

실제로도 빅뱅(에너지 폭발)이전에 무엇이 있었냐는 질문에는 그동안 천문학자나 철학자등 많은 학자들이 고심을 했습니다. 태초에 관해서는 두가지 선택이 있었지요 그것이 바로 신이 있느냐 없느냐 이 문제인것입니다.

 이에 대하여서 알버트 아인슈타인도 과학이 없는 종교는 소경이요 종교가 없는 과학은 절름발이라고 하며 종교와 과학의 연관성을 말하던 아인슈타인의 명언이 생각나는 순간입니다.

만물의 1원인을 설명하라는 질문에서 답변할수있는것이 바로 시간과 공간을 초월한 존재를
설명해내야 합니다 이에 답변하자면 신의 존재를 뽑을수있는데요.  그 이유는  시공간을 초월하고 천지만물을
설계할수있는 능력과 지혜를 지니신 하나님 만이 천지 만물과 인간들이 수백년간 우주를 보고 탐구하며 최첨단 장비와 여러 이론으로도 알아내지 못하는 놀라운 법칙과 비밀이 숨겨져있는 이 우주를 창조하신 창조자라는 자격을 갖출수있기 때문입니다.

그런데  1차 만물의 요인에는 조건이 있습니다.

생겨나기 이전에 존재해야한다는점
없던 공간에서 생긴 피조물과는 다르게 스스로 존재해야 한다는 점

즉 시간과 공간을 초월한 스스로 있는 존재가 반드시 필요한 사실입니다.
또 만물을 창조할만한 능력도 지녀야합니다. 
이에 성경 구절을 인용해보도록 하겠습니다.

출애굽기 3장 14절
하나님이 모세에게 이르시되 나는 스스로있는 자니라

요한계시록 22장 13절
나는 알파와 오메가요 처음과 나중이요 시작과 끝이라

이렇게 하나님께서는 만물의 1요인을 충족시킬만한 조건을 갖추고 계시며
또 만물을 창조할만한 능력도 지니셨습니다.  과학계에서는 이런 하나님을 배제한다면
결국 자기 자신은 존재할수없습니다 라고 말하는 것과 같은 이치라는 것입니다. 

이 광활한 우주가 얼마나 놀라운 지혜로 설계되었는지 우주의 넓이와 질서정연함과 정교함
에 관해서 설명드리도록 하겠습니다,

진화론에서는 무에서 시작된  대폭발로 인해 무작위적으로 얽히고 섥히는 수많은 시도와 시간 그리고 확률로인해 지금의 질서정연한 질서가 세워졌다 말하고 있습니다.
(즉 시간과 확률로 모든것을 이해시키려함)

창조론에서는 스스로 있는 전능자가 천지만물을 정교하게 뜻에 맞도록 설계하여 지금의 천지만물과 우주가 탄생되어졌다하는 이론입니다.
( 상식적으로 봐도 무언가 만들때에는 그에 맞는 설계도가 있고 그에 따라 설계에 맞게끔
부품을 만들고 그것을 조립해서  결국 완성시키듯이 창조도 그런것입니다)


일단 우주에 관해 얼마나 우주가 넓고 광활한지에 관해서 설명들어갑니다.

 150만종이 넘는 생명체가 살아가는 지구.
 이 지구를 광활한 우주의 관점에서 지켜보면 지구는 그저 먼지,점같이 보이거나  아예 안보일수도 있습니다.

  
아래에는 포토샾으로 수정한 사진
  
 동그라미 안에 하얀 점이 바로 지구입니다.
(※자료화면- "창백한 푸른 점"이란 사진)

 이 사진은 탐사선 보이저 1호가 1990년 6월 명왕성 부근에서 지구를 촬영하여 보내온 것입니다. (※ 1977년 9월 발사 후, 12년 9개월 만에 이 사진을 보내왔고, 약 33년이 지난 2010년 4월에도 데이터를 보내옴)

 
여러분은 저 사진 속에서 지구를 찾을 수 있겠는지요? 

저 사진의 별칭은 '창백한 푸른 점'이라고 합니다. 광활한 우주 공간에서 지구는 희미한 빛을 내는 작은 점에 불과함을 알 수 있지요. 이것은 지구에서 약 64억km 떨어진 거리인 태양계의 가장자리에서 바라본 지구입니다. 태양계는 전 우주 공간에서 지구가 속해 있는 '작은 점'일 뿐입니다. 겨우 그 작은 점의 가장자리에서 지구를 보았을 뿐인데도 지구가 저렇게 작게 보이는 것입니다.
   


그러면 태양계 너머에는 무엇이 있을까요? 은하계가 있지요. 지구가 속해 있는 우리 은하는
지름이 빛의 속도로 약 10만 년을 가야 하는 거리. 즉, 10만 광년이라고 합니다. 이런 은하들이 수십 개 모인 것을 은하군이라고 하며 수백 내지 수천 개 모이면 은하단이라고 합니다.또한 이런 은하단이 여러 개 모인 것을 초은하단이라고 하지요. 이 정도가 천문학자들이 분류한 우주 공간입니다. 이렇게 말로 설명할 수는 있지만 여러분은 그 넓이가 상상이 되시는지요?

이렇게 우리 은하만도 이쪽 끝에서 저쪽 끝으로 가려면 빛의 속도로 약 10만 년을 가야 하는 거리라는데 이 거리도 사실
상상이 잘 안 되지요. 하물며 은하군의 넓이, 은하단의 넓이는 상상할수없을 정도로 광활하고 거대합니다.

대 폭발 이론을 설명하면서 빅뱅은, 대 폭발의 여파는 수학이나 물리학등을 동원하면
어느정도는 설명할수있지만 대 폭발의 순간은 설명해내지 못한다고 했고요,

그래서 만물의 1원인을 설명하기에는 빅뱅보다는 신의 존재가 더 유력하다 말씀드렸지요
위에 설명한 우주의 광활한 넓이와 크기에 관해서는 우주가 얼마나 무한한 공간인지 설명드렸습니다.  또 진화론의 무작위성과 시간과 확률  창조의 설계로 인한 질서정연한 조율과 배치
등을 말하며 무엇이 이치에 맞고 상식적으로 맞는가에 관해서 말씀드리고 있습니다,

그래서. 대폭발 이론이 사실이라 가정해보도록 합시다.  빅뱅 이론이 사실이라면  빅뱅 대폭발로 인해 우주가 팽창하고 별들이 형성되어 지금의 위치하여 자리를 잡았다고 한다면 이에 대하여서 누구도 인정할수없을듯 합니다. 위에 우주가 얼마나 광활한지 설명을 했는데 조그만 은하 하나만 해도 지름이 10만 광년인데 은하단 초은하단 빛으로 달려도 상상할수도 없는 거리를 어떻게 대폭발로 우주를 연수로 따져도 빛의 속도로 달려도 1광년 몇 십 몇백 수천만 광년을 날아가서 별들이 자리를 날아가서 자리를 잡겠습니까? 

그래서 지금의 우주를 보면 얼마나 체계적이고 질서정연하게 일정한 궤도와 법칙을 가지고 수십 수억만 세월을 운행한다는 사실에 놀랄수밖에 없습니다. 빅뱅 ( 대폭발)으로 인해 이전에없었던 새로운 작용이 발생하면서 무질서한 것들이 무작위적인 영향으로 인해 질서정연한 형태와 정상적 법칙을 가지고 수많은 세월동안 변함없이 운행한다는것에 동의할사람은 없습니다.
   
아래에는 얼마나 우주가 질서정연하고 정교하게 설정되어 운행되는지 흔히 우리가 알고있는
간단한 예를 통해서 창조가 참이라는 사실을 알려드리고자 합니다

천지 창조의 증거 7.

1번 지구의 크기

만일 지구의 크기가 지금보다 10% 작다면 지구에는 생명체가 살 수 없다고 합니다. 크기가 작아지면 중력이 줄어들어서 지구를 둘러싼 대기권도 줄어들기 때문입니다. 대기는 우주의 영향으로 인한 극심한 온도 변화를 조절하는 역할을 하므로 대기권이 줄어들면 지구는 거의 눈과 얼음으로 덮이거나 사막으로 바뀔 수도 있습니다.

2. 지구와 태양 사이의 적절한 거리
태양의 표면 온도는 약 5,700도이며 이 태양으로부터 복사에너지 즉 태양열이 태양계의 행성들에게 전달됩니다. 그래서 행성이 태양에서 가까울수록 온도가 높고 멀수록 낮아집니다.
예를 들어, 지구보다 태양에 가까운 금성은 평균 온도가 400도가 넘습니다. 지구보다 태양에서 먼 화성은 평균 온도가 영하 40도라고 하지요. 화성의 적도 부분은 하루에도 온도가 최고 30도에서 최저 영하 80도까지 내려갑니다. 하루 온도가 이렇게 차이나는 곳에서 사람이 살기는 불가능합니다.

반면 지구의 평균 온도는 약 15도입니다. 만일 지구의 평균 기온이 2도만 올라가도 극지방의 얼음이 녹아서 생명체의 30%가 멸종된다고 합니다. 만약 5도가 올라간다면 미국의 뉴욕과 일본의 도쿄가 바다 밑으로 잠기게 됩니다. 하나님께서는 모든 것을 아시고 가장 적절한 위치에 지구와 태양을 두신 것입니다.


3. 지구의 자전 속도와 자전축
지구가 스스로 하루에 한 바퀴씩 도는데, 이를 자전이라고 합니다. 만일 자전 속도가 지금보다 열 배 느려진다면 모든 식물들이 밤에는 얼어버리고 낮에는 햇볕에 타버린다고 합니다. 또한 지구는 공전궤도 평면에 대해 수직축이 23.5도 기울어져 있는데, 이를 자전축이라고 합니다.
쉽게 말해서 지구는 반듯하게 서 있지 않고 옆으로 살짝 기울어진 상태로 자전과 공전을 합니다. 만약 지구가 이렇게 기울지 않았다면 지금과 같은 4계절이 사라지게 됩니다.

4. 지구에 있는 보호막들
태양계의 행성들은 태양으로부터 빛과 열을 공급받는데, 태양은 생명체에 해로운 방사능을 가진 작은 입자들도 함께 발산합니다. 이를 태양풍이라고 합니다. 만약 이 태양풍이 지구에 직접 닿으면 지구에는 생명체가 살 수 없습니다. 그런데 지구에는 이 태양풍을 막을 수 있는 안전장치가 있습니다.

지구 자기권과 밴앨런대(Van Allen Belt)가 이 지구를 감싸고 있어서 태양풍의 유해한 방사선을 차단해 줍니다. 또한 오존층이 있어서 태양으로부터 오는 자외선을 많이 걸러 줍니다. 만일 오존층에서 이 자외선을 거르지 않는다면 과도한 자외선으로 인해 인체에는 피부암 등 심각한 질병이 유발됩니다. 그런데 오존층에서 자외선을 걸러주니 일부만 지표면에 도달하는 것입니다. 약간의 자외선은 인체에 비타민D가 생성되는 데 도움을 주지요.

지구의 대기권도 보호막의 역할을 합니다. 대기권에는 우주 공간으로부터 매일 수천만 개의 운석이 시속18만 킬로미터의 속도로 들어옵니다. 혹 운석의 크기가 작다 해도 떨어지는 속도가 매우 크기 때문에 지구표면에 그대로 떨어지면 큰 영향을
줄 수 있습니다. 그런데 대부분의 운석은 대기권에서 타서 사라집니다.

5. 천체의 모양이 모두 구형인 이유.
  
하나님께서 창조하신 증거중에 하나인 천체의 모양이 왜 하나같이 구형인가에 대하여 말씀
드리겠습니다.

하나님 한분에 의해 우주와 수많은 천체들이 창조되었음을 알려주는 사실입니다.
과학자들은 왜 천체가 하나같이 다 구형의 모양을 가지고있는가에 관해서 이렇게 말을합니다.

대폭발로 인해 생겨난 먼지들이뭉쳐서 오래 돌다보니 구형이 되었다하는데 그게 정말 합당한 말이겠습니까?

인공위성을 예를 들자면 인공위성은 길어야 15년정도 되고 수명이 다하면 우주 쓰레기가 되거나  폭파시켜서
바다로 떨어트린다 합니다 인공위성과 천체의 궤도를 도는 시간은 상대적으로 비교할수지만
인공위성이 수억만년 돈다고 해서 구형이 될리는 없습니다.
인공위성중에서는 2시간 마다 지구를 한바퀴 돌지만 그렇다고 해서 구형이 되지는 않습니다.
강 어귀나 바닷가에서 볼수있는 조약돌의 경우 바위가 잘게 쪼게지고 모난 부분이 깎여서 모양이 나옵니다,
그러나 수많은 세월동안 깎이고 모난부분이 반질반질해 진다 해도 딱 원형 구형의 조약돌을 찾기란 쉽지 않습니다.
왜냐하면 조약돌의 모습은 납작하거나 길쭉하는등 온전한 구형의 모양이라 보기에는 무리가 있기때문입니다.
깎이고 모난 부분이 닳아진다 해도 온전한 구형은 될수없습니다.

그러나  우주에 있는 그수없는 별들은 다 온전한 구형입니다.우연의 일치일까요?

바로 창조주 하나님께서 그렇게 설계하셨고 그렇게 만드셨습니다
그런데 왜 하나님께서는 천체의 모양을 모두 다 구형으로 만들어 놓으신것일까요?
각각 개성있게  만들면 좋지 않겠습니까? 그 이유는 이렇습니다, 보통 사람이 사물을 보고
아름답다고 평할때에는 빛깔이나 색깔도 물론 중요하게 작용하지만 구조적으로 균형이 잘
조화가 되어 있으면 아름답다 합니다  보석의 원석같은 경우 원석에서도 나름 빛깔이 나온다 하지만
원석을 세공하면 더 빛나고 아름답게 보입니다.

꽃이 아름다운것도 빛깔이긴 하지만 구조적으로 봐도 균형있게 아름답기 때문입니다.
  
  
  


꽃 모양이 좌우대칭을 이루죠 좌우 대칭이란 가운데를 중심으로 반으로 접으면좌우가 일치하는 것입니다.
많은 꽃들이 한개 이상의 축에서 대칭미를 이루어 놀라운 균형미를 갖추고 있음을 알수있습니다.
구조적으로 대칭과 균형이 제대로이루어지지 않는다면 꽃의 빛깔이 화려해도 아름다워보이지 않습니다,.

눈의 결정이 아름다워 보이는것도 정육각형 구조와 완벽한 균형미를 가지고 있기
때문입니다.

  

아무리 능력이 뛰어난 디자이너라 해도 단 한 가지 소재를 가지고 이처럼 다양하고 아름답게 디자인하기는 어려울 것입니다. 과학자들은 많은 연구에도 불구하고 아직까지 왜 눈 결정이 이처럼 육각형인지 정확하게 설명하지 못하고 있습니다.

결정학의 아버지라 불리는 요하네스 케플러란 과학자가 다만 다음과 같은 결론을 내렸습니다.
모양을 만드는 힘이 얼음 속에 있어서 그것이 육각형을 형성하게 한다는 것입니다.여기서 모양을 만드는 힘이 무엇인지 그 과학자는 알아내지 못했지만 우리는 압니다. 바로 하나님의 능력과 신성이라는 사실입니다.


여기서 '모양을 만드는 힘'이 무엇인지 그 과학자는 알아내지 못했지만 우리는 압니다.
바로 하나님의 능력과 신성이지요.

하나님의 능력과 신성이 물에 깃들어 있어 구름 속의 물방울이 눈이 되어 내릴 때에 육각형의 결정이 되게 한 것입니다. 그 무수한 눈의 결정 하나하나가 하나님의 능력과 신성에 의해 그런 모양으로 디자인됐다는 말이지요.


욥기 38장 22절에 보면 하나님께서 욥에게 "네가 눈 곳간에 들어갔었느냐 우박 창고를 보았느냐" 하고 물으십니다. 물론 눈 곳간이나 우박 창고가 하늘 어딘가에 있다는 말씀은 아닙니다. 이 말씀은 눈과 우박의 근원이 하나님께 있음을 깨닫게 해 주지요
 
 그렇다면 눈의 결정체를 모두 육각형으로 만드신 것에는 어떤 뜻이 담겨 있을까요?


먼저 '숫자 6'에는 영적으로 '경작한다'는 의미가 담겨 있습니다. 인간 경작도 6천 년이고, 인간 경작을 위한 창조 역사도 6일 동안에 모두 이뤄졌지요. 또한 첫째 하늘인 이 육의 공간에서는 숫자 6이 '완전한 상태'를 의미합니다. 6천 년이면 인간 경작을 하기도 충분한 기간이고, 창조 역사도 6일 동안에 다 이뤄졌기 때문입니다.

( 6일이란 실제 지구가 창조된 나이라는 것이 아니라 이유가 있습니다.)

그래서 6이라는 숫자는 완전함을 뜻합니다. 6각형이 가장 안정적임은 수학자들도 동의합니다.
수학에서 가장 완전한 도형은 육각형입니다. 수학적으로 둘레가 일정할 때 넓이가 최대인 도형은 원입니다. 그러나 원은 여러 개를 이어 붙일 때 틈새가 생겨서 평면을 덮을 수가 없습니다. 정다각형 중에서 오직 정삼각형, 정사각형, 정육각형만이 평면을 덮을 수가 있지요.


그런데 일정한 공간을 채우고자 할 때 정삼각형은 정육각형에 비해 훨씬 더 많은 개수가 필요합니다. 정사각형은 정육각형에 비해 구조가 튼튼하지 못하지요. 따라서 최소의 재료로 가장 튼튼한 최적의 공간을 만들려면 정육각형이 가장 적합합니다.
   
이 육의 공간에서 가장 완전한 수가 왜 숫자 6인지를 여기서도 알 수가 있지요. 본능적으로 이러한 원리를 이용하여 집을 짓는 동물이 있습니다. 바로 꿀벌입니다. 꿀벌이 만드는 벌집은 여러 개의 육각형이 맞물려 있는 형태이지요. 이 육각형인 벌집의 벽두께는 0.1밀리 정도라고 합니다. 이렇게 얇은 벽으로 지어진 벌집에는, 집 자체 중량의 약 30배에 달하는 꿀을 저장할 수 있다고 하지요.

벌집이 이렇게 얇으면서도 튼튼한 이유가 바로 육각형 구조이기 때문입니다. 가장 적은 양의 재료로 가장 튼튼한 집을 지으려면 육각형 구조로 지어야 함을 벌들이 본능적으로 아는 것이지요.
여러분! 벌들이 어떻게 이런 수학을 알았겠습니까! 육각형의 구조가 가장 안정적이고 꿀도 가장 많이 저장할 수 있으니까 그렇게 하자고 회의를 했겠습니까? 아니지요. 벌이 본능적으로 그렇게 할 수 있는 것은 창조주 하나님께서 벌에게 그 능력을 주셨기 때문이지요.

이러한 벌집식 구조는 '하니컴'이라 불리며 여러 방면에 응용되고 있습니다.
최소한의 재료로 가장 가벼우면서도 튼튼하며 안정적인 구조물을 만들 수 있기 때문에 제트기와 인공위성의 벽에도 응용이 되지요. 방음과 방열 효과도 뛰어나다고 합니다.
아주 간단한 예지만 이것들만 보아도 "하나님의 능력과 신성을 인정하지 않을수가 없습니다"

무엇을 볼때 구조적으로 대칭을 이루고 균형미가 조화가 되어야 아름다워 보인다 했는데
특히 구형일경우 좌우상하와 대칭을 이루는 것은 물론  360도 어느 방향을 봐도 완벽한 대칭을
이루는것이 바로 구형입니다, 가장 완벽한 도형이 바로 동그라미 모양의 원형입니다.
그래서 우주공간의 무수한 별들을 모두 구형으로 만드셨다는 사실입니다.


이것이 바로 한분 하나님만이 해와 달과 별들을  설계하시고 창조하셨다는 증거인것입니다.


6 지구에 존재하는 물
생명체에게 필요한 충분한 물을 가진 곳은 전 우주에서 지구 외에는 찾지 못했습니다. 물은 다른 대부분의 물질과 달리 고체의 밀도가 액체의 밀도보다 낮습니다. 즉, 물보다 얼음이 더 가벼워 고체인 얼음을 물에 넣으면 물속에 가라앉는 게 아니고 물 위에 떠오릅니다. 물이 얼음이 되면 물에 뜨기 때문에 이 얼음으로 인해 외부와 차단된 물속은 오히려 온도가 영상으로 유지될 수가 있어서 극지방의 바다 속에서도 생명체가 살 수 있는 것입니다.

그릇에 물을 오랫동안 담아두면 썩습니다. 지구의 물도 지구라는 큰 그릇에 담긴 고인물입니다. 그러나 바닷물에는 염분이 녹아 있어서 부패를 막아 줍니다. 물론 썰물과 밀물의 작용으로 인해서도 바닷물은 부패하지 않습니다. 썰물과 밀물의 작용은 달이 있기 때문에 일어나는데, 하나님께서 지구 곁에 달을 창조해 주신 것도 지구에 꼭 필요했기 때문입니다.

7 지구만이 생명체가 살기좋게 형성된 이유,  
태양계에 행성과 궤도와 간격이 절묘한 조화를 이룬다는 사실입니다. 태양계에는  8개의 행성있는데
먼저 수성이 앞에 있고 그 다음에 금성 지구 화성 목성 토성 천왕성 해왕성 순입니다.


태양과 이 행성들의 크기는 지금이 가장 적당합니다. 태양과 이 행성들과의 거리 행성간의 거리도지금이 가장 적당합니다.

예를들어서 두사람이 팔을 앞으로 쭉 벌려 손바닥을 맞대고 있다합시다. 서로 상대쪽으로 손바닥을 미는 힘이 같다면
그둘은 그자리에 그대로 있게 됩니다. 둘사이에는 팽팽한 힘이 오고가는 중이지만 제3자에는 그 두사람이 그냥 나란히
서있는것 같이보입니다 이때 둘중 한명의 힘이 순간적으로 약해지면 힘의 균형이 깨지면서 두사람 다 휘청거리며 제
자리에 서있기 힘들것입니다.

이처럼 태양과 8개의 행성들이 지금의 위치에 있을수 있는것도 적당한 크기과 간격을 갖고 있기 때문입니다.
우리눈에 보이지는 않지만 서로 밀고 당기는 힘의 균형이 정확히 맞도록 설계하신 것입니다. 지금의 태양계중 행성이라도 지금보다 더 크거나 작아진다면 태양계 전체가 영향을 받게 되지요

태양열의 세기도 그렇습니다,  태양열이 지금보다  5% 뜨거워져도 식물이 살수없게 된다 합니다. 식물이없으면 동물도
살수없다면 인간도 살수없을것입니다. 지금보다 태양과 가까운 금성과 조금 먼 수성에 아무 생명도 살지 못함을 보면
알수있습니다.

지구는 가장 생명이 살수있는 가장 알맞은 위치에 거리에 놔두신것 천문학이 발전할수록 태양계에 특징들이 발견되고 있습니다. 태양과 같은 별이 우리  은하에만  천억계가 존재합니다.
태양계는 그 별들 항성들도 몇개의 행성을 가지고 있습니다. 태양계 이외의 다른 별의 행성은 2010년 5월 까지
사백 오십 여개가 발견됐다 합니다.

이런 외계 행성들은 태양계의 행성들과 다른 점이 있었습니다. 반대로 말하면 우리 태양계의 행성들이 다른 외계 행성들과 다른점이 있었음을 알게 되었습니다.

행성은 크게 두가지 암석질 행성 가스형 행성 암석질은 표면이 암석으로 되어 있어서 비교적 부피는 작지만 밀도는 높습니다. 수성 금성 지구 화성 , 이에 속하지요 가스형 행성은  핵부분만 암석질일뿐 행성 자체가 가스덩어리입니다 예를 들어
목성 토성 천왕성 해왕성이 가스형행성입니다, 이런 가스형 행성은 가스의 빠른 흐름으로 엄청난 세기의 바람이 불고
있으며 거대한 규모의 태풍도 끊임없이 발생합니다  따라서 상식적으로 보아도 생명체가 살기 좋은 조건은
바로 암석질 행성입니다.

천문학자들은 드넓은 우주공간에서 지구와 같은 행성이 있을거라 기대합니다 그러나 지금까지 발견된 외계 행성들은
가스형 행성입니다 더구나 발견된 외계 행성은 그들의 항성과 가깝게 자리 합니다.

이와 달리 태양계에서는 가스형 행성들이 먼곳에있는데 이 배치는 매우 독특합니다,  
가스형 행성은 멀리 배치되있고 암석질행성은 가깝게 배치되 있습니다. 그중에서는 지구는
생명체가 지속적으로 살아갈수있는 최적의 위치에 있습니다 사실만 보아도 태양계가 대폭발로 우연히 생성된것이
아니라는 사실을 알수있습니다.

외계에서는 암석질행성이 없고 태양계에서는 암석질 행성이 있겠습니까? 행성의  배열만 해도 지구에  인간이 살수있도록 역사하신것입니다 고도의 지혜로 설계하셨고 놀라운 능력으로 지으신것입니다.


한가지 사실을 덧붙이자면 해와 달과 지구의 크기가 오묘한 조화를 이룬다는 사실을
알려드리고자 합니다.

해와 달과 지구의 부피를 계산해 보면 해는 지구의 약 130만 배, 달은 지구의 약 50분의
1배여서 해는 달의 약 6500만 배입니다.

이는 입체적인 부피를 계산한 것이고, 지름을 비교해 보면 해는 달의 400배입니다. 그냥 평면에 동그랗게 해와 달을 그린다면 해는 달보다 지름이 400배 더 큰 원을 그려야 정확한 비율로 그린 것이 되지요.

달의 지름을 1센티로 그린다면 해의 지름을 4미터로 그려야 하는 것입니다. 이렇게 지름이 차이나는 해와 달이 지구에서 크기가 비슷해 보이는 이유는 달이 해보다 지구와 400배 가깝기 때문입니다.이처럼 지구에서 해와 달의 크기가 비슷해 보이는 것은 결코 우연히 될 수 없는 일이지요. 해의 크기와 달의 크기, 그리고 해와 지구 사이의 거리와 달과 지구 사이의 거리 이 네 가지 조건이 딱 맞아떨어져야만 가능한 일입니다.

해가 조금만 더 크거나 작아도 안 되고 달 역시 조금만 더 크거나 작아도 안 됩니다. 해와 지구 사이의 거리나 달과 지구
사이의 거리가 지금과 조금만 달라져도 우리 눈에 보이는 해와 달의 크기는 지금처럼 같게 보일 수가 없습니다.

태양계 안에서 위성을 가진 행성들 중에서 자신의 위성과 태양의 크기가 비슷하게 보이는 것은 오직 지구뿐이지요.
이로 인해 지구에서 관측되는 특별한 현상이 있습니다. 바로 일식과 월식이지요.


일식은 달이 해를 정확하게 가리는 현상이며, 월식은 햇빛에 의해 생긴 지구의 그림자가 달을 가리는 현상입니다.
해와 지구와 달의 크기와 서로 간의 거리, 그리고 달의 공전과 지구의 공전이 복잡하면서도 정확하게 조화를 이루면서
 일정한 주기로 월식과 일식이 일어납니다.

이처럼 세 개의 천체가 상호작용을 하여 일정한 주기로 월식과 일식이 일어날 수 있는 확률은 제로(0)에 가깝다고 합니다. 도저히 일어나기 어려운 일을 지구에서는 관측할 수 있는 것입니다.

세상의 과학자들은 이처럼 확률이 제로인 일이 대폭발에 의해 우연히 이뤄진 일이라고 말합니다. 또한 세상의 많은 사람들이 그것을 사실로 믿고 있습니다. 이처럼 정교하게 운행하는 우주의 천체는 대폭발로 인해 우연히 생긴 것이 아니라 우리
아버지 하나님께서 창조하신 것입니다.

해가 생명체에 꼭 필요한 존재라는 사실은 모두가 인정할 것입니다. 반면 달은 스스로 빛과 열을 내지 못합니다.
그런데 하나님께서는 왜 달을 만드셔서 지구와 함께 있게 하셨을까요?

 

과학이 발달할수록 달의 중요성이 더 많이 인식되고 있습니다. 만일 달이 사라지면 어떻게 될까요? 우선 바다에는 밀물과 썰물이 사라집니다. 그러면 개펄이 마르고 해변에 사는 조개, 게, 낙지 등이 보금자리를 잃게 됩니다.

또한 바닷물의 순환에 변화가 오면서 오염물질도 제대로 정화되지 않습니다. 지구가 23.5도 기울어져 자전하고 있는데
이렇게 기울어진 상태에서도 안정적으로 돌 수 있는 이유도 달 때문이라고 합니다. 달의 인력이 지구의 자전축을 안정적으로 붙잡고 있기 때문입니다.

만일 달이 사라진다면 지구는 마치 쓰러지기 직전의 팽이처럼 크게 요동치게 된다고 합니다. 또한 달이 지구와 현재보다 10% 가까워진다면 지구의 모든 대륙은 하루에 두 번씩 완전히 물에 잠기게 된다고 합니다.

한편 이런 연구 결과도 있습니다. 일정한 달빛이 바다에 사는 많은 생명체들에게는 생존에 꼭 필요하다는 사실이지요. 많은 종류의 바다 생명체들이 일정한 달빛을 받기 위해 바닷물 속을 오르내리는 것이 밝혀졌지요. 바다가 아닌 민물에 사는 갑각류나 육지에 사는 파충류, 곤충류들 중에서도 생존을 위해서 달빛이 꼭 필요한 동물들이 많이 발견되고 있습니다. 결국 지구는 태양도 필요하지만 달도 꼭 함께 있어야만 하는 것입니다.

욥기 38장 31~33절에 보면 하나님께서 욥에게 몇 가지 질문을 하셨습니다.


"네가 묘성을 매어 떨기 되게 하겠느냐 삼성의 띠를 풀겠느냐 네가 열두 궁성을 때를 따라 이끌어 내겠느냐 북두성과
그 속한 별들을 인도하겠느냐 네가 하늘의 법도를 아느냐 하늘로 그 권능을 땅에 베풀게 하겠느냐"


여기에 나온 묘성, 삼성, 열 두 궁성은 별자리 또는 특정 별자리에 있는 별들을 가리키는 말입니다.
사람들은 별들을 움직이지 못하는 것은 물론 어떻게 만들어졌는지도 정확히 모르지요.
하나님께서는 그 별들을 만드셨고, 하늘의 법도를 세워서 그에 따라 움직이게 하셨다는 사실입니다.


만약 해와 달이 없다면이란 주제로 지구의 생명체가 살기좋게 조성되는 조건의 단
1가지만부족해도 생명체가 살기 어렵다는 사실입니다 이러한 조건이 10만 가지 이상 작용이 되는데 이것을 빅뱅 현상이라고 인해 생겨난 일이라 주장하는 사람들은 거짓말하는 사람들입니다.

이렇게 진화론적인 우주의 허구성과 모순을 그리고 하나님께서 천지만물의 창조자이신 증거를 간단히 살펴보았습니다.

이렇게 행성과 항성간의  정확한 거리와 크기 그리고 배치가 질서정연하게 되어진것을
진화론적으로 설명하기란 쉽지 않을것입니다. 진화론에서 주장하는 시간과 조건만 있다면얼마든지 천지만물이 탄생될수있다는 생각과 논리라면 이 광활한 우주에 한번 하나쯤은 지구와 같은 생명체가 발견되고 지구와 비슷한 행성 하나쯤은 나와야 정상 아닐까요?

어떤 사람들은 슈퍼지구라고 지구와 비슷한 행성이 있다고 주장하시는 분들이 있어서
말씀드립니다.

예전 뉴스나 신문등에서 나왔던 슈퍼지구 글리제 581 사건을 아십니까?
http://article.joins.com/article/article.asp?total_id=2765036 슈퍼지구, 사실은 다 거짓이였다.
광활하고 무한한 우주속에  지구만큼 물이 풍족하고 생명체가 살기좋게 조성이 되어진 아름다운 별은 없을것입니다.

그렇다면 왜 그 무한한 우주와 수많은 별들 속에서 지구만이 생명체가 살기 좋게
되어 있을까요? 또 왜 지구만이 생명체가 살기 좋게 되어있을까요?

이런것이 바로 창조의 증거가 아니겠습니까.
지구가 어떤 목적을 위해 세심하게 고안되고 창조됐다는 이런 형태의 예들은 얼마든지 있습니다. 위의 내용은 지구를 중심으로 한 일부의 예이지만 아주 작은 원자 크기의 초미립 세계에 이르기까지 정교하며 질서 있게 움직이는 이런 설계의 모습들이 많이 있습니다. 이런 모습을 실제 접해본 사람이라면 최소한 자연에 대한 경외감을 갖지 않을 수 없습니다. 이토록 복잡하게 균형과 조화를 이루는 생명유지 시스템이 과연 진화를 통해 우연히 만들어질 수 있을까요?

천지 창조의 증거 태아가 잉태되기전 양수속에서 보호 받았듯이
지구도 동일하게 해수속에서 완성될 날만을 기다리고 있었다.


   1) 하나님이 태초에 천지를 창조하시니라   
   지구가 만들어지기 훨씬 이전에 하나님께서는 인간 경작에 대한 계획을 마음에 품으시고 원래 하나로 존재하던 우주 공간을 영의 세계와 육의 세계로 나누셨습니다. 여기서 말하는 하나로 존재하는 우주 공간이란 우리 사람이 지식으로 말하는 눈에 보이는 우주 공간을 말하는 것이 아니라 드넓은 우주의 우주와 하늘의 하늘 모든 것을 우리 인간의 육의 기술로는 측정되지 않는 모든 공간을 통틀어서 말하는 것이지요.


그리고 오랜 세월이 지난 후에 영의 세계에서는 루시퍼의 반란이 있었으며 하나님께서는 루시퍼의 반란 이후에 비로소 인간 경작의 터전이 될 지구를 만드셨습니다. 하지만 처음에 만들어진 지구는 아직 대기가 형성되어 있는 것도 아니고 지각도 매우 불안정한 상태여서 모든 것이 혼돈하고 공허하였습니다.


이처럼 모든것들이 안정되기까지  시간이 잠시 흘러갔는데 이 시간이 하나님 편에서는 잠깐이었지만 오늘날의 육의 시간으로 환산하면 매우 긴 시간이었습니다. 전에 말씀드린 대로 당시 지구는 아직까지 영의 세계의 시간의 흐름의 적용을 받고 있었기 때문에 하나님 편에서 보실 때는 이 당시 지구에서 흘러간 시간이 잠깐에 불과합니다. 즉 6000년이란 시간은 천지창조의 시간이 아니라 실제로 천지창조의 시간은 대단히 길었다는 사실입니다.

아 잠시 빼놓은게 있습니다. 

지구는 정교하고도 섬세하게 기초를 다진채 만들어 졌다는 말씀을 올릴까 합니다.

하나님께서 처음 지구를 만드셨을 때의 상태는 지금과 같지 않았습니다. 처음에는 지각과 대기가 불안정한 상태였지요.

 지각의 변동과 화산 폭발 같은 지질 활동이 왕성하게 일어나고 있었습니다. 대기 중에서도 갖가지 복잡한 반응들이 계속해서 일어나고 있었지요. 이처럼 불안정한 지구의 상태를 바로 '땅이 혼돈하고 공허하다'고 표현한 것입니다.

이는 과학계의 주장과 어느 정도 일치하지요. 과학자들도 지구의 초기 상태에 대해 지층에서는 활발한 지각 활동이 있었고 대기 중에서도 다양한 화학 반응이 일어났다고 추측합니다. 과학자들은 그것이 대폭발로 생겨난 지구가 제 모습을 갖추어 가는 과정이라고 말합니다. 그러나 사실은 대폭발 때문이 아니라 하나님께서 지구를 만드시는 과정이 그러했던 것입니다.
   
그렇다면 전능하신 하나님께서는 왜 처음부터 완벽한 지구로 만들지 않으시고 이런 과정을 거치게 하신 것일까요?   
 여기에는  이유가 있습니다. 그 이유는 하나님께서도 육의 세계의 질서를 좇기 위해서입니다.
 지구가 위치한 첫째 하늘은 육의 공간이기 때문에 육의 질서를 따라 지구를 창조하셨지요.
 만일 사람들이 땅 위에 건물을 짓는다면 처음부터 완벽한 모양의 건물이 세워지는 것이 아닙니다. 기초 공사만 해도 시간이 오래 걸립니다. 만일 지반이 약하다면 완공된 건물을 충분히 지탱할 수 있도록 단단하게 다져야 합니다. 크고 높은 건물일수록 기초를 다지는 데만도 오랜 시간이 소요됩니다. 기초를 다진 후에는 철골 등으로 건물의 뼈대를 만들어 세우며 한 층씩 건축해 올리지요.

작은 집 하나를 짓는다 해도 기초부터 다지고 뼈대를 세우는 과정은 반드시 필요합니다.
처음부터 완벽한 모양의 집을 '뚝딱'만들 수는 없는 것입니다. 이것이 육의 세계의 질서이지요.
   
아버지 하나님은 전능하시지만 지구를 만드실 때에 이 육의 세계의 질서를 좇아 기초부터 다지셨던 것입니다. 욥기 38장 4절에 보면 하나님께서 "내가 땅의 기초를 놓았다"고 말씀하셨습니다. 히브리서 1장 10절에도 "태초에 주께서 땅에 기초를 두셨으며 하늘도 주의 손으로 지으신 바라" 했지요.

하나님께서는 처음 지구를 만드실 때 활발한 지각 활동과 대기 중의 여러 반응들을 통해 기초를 다지는 과정을 거친 것입니다. 그 과정을 통해 지구는 인간에게 적합한 환경 곧 대지와 공기를 갖추었습니다 그리고 창세기 1장 2절 하나님의 신은 수면에 운행하시니라 하신것은 천지창조를 하시고 하나님께도 지구를 유심히 살피시고 어떻게 건축하며 무엇을 정하실지 두루 살펴보셨다는 사실입니다.

그런데 창세기 1장 2절을 보아 하나님의 신이 '수면'에 운행하셨다는 것으로 보아
당시 지구가 물로 덮여 있었음을 알 수 있지요.

하나님께서는 지구의 기초를 다지신 후에 온 지구를 물로 덮으셨던 것입니다. 그러므로 '6일
창조'이전의 지구는 물에 완전히 잠긴 모습이었지요.이는 창세기 1장 9절을 보아도 알 수가 있습니다. "하나님이 가라사대 천하의 물이 한곳으로 모이고 뭍이 드러나라 하시매 그대로 되니라" 했습니다. 즉 창조 셋째 날인 이때까지 지구에 뭍이 아직 드러나지 않았던 것입니다.

베드로후서 3장 5절에도 보면 "하늘이 옛적부터 있는 것과 땅이 물에서 나와 물로 성립한 것도 하나님의 말씀으로 된 것"이라 했습니다. 이 구절에서도 땅이 물에서 나왔다고 했지요. 즉 원래는 땅이 물속에 있다가 이후에 드러났다는 것입니다.
   
당시에 지구를 완전히 덮었던 이 물은 어디서 왔을까요? 이 물은 하나님께서 이 때 새롭게 창조하신 것이 아닙니다. 하나님의 보좌로부터 흘러나오는 생명수였지요. 하나님의 보좌로부터 흘러나온 생명수는 셋째 하늘의 새 예루살렘에서 낙원까지 온 천국을 두루 돈 후에 다시 하나님의 보좌로 되돌아옵니다.

천국의 모든 동식물들도 이 생명수로부터 하나님의 능력을 공급받아서 생명력을 충만하게 유지할 수가 있지요. 하나님께서는 지구를 만드실 때에 이 생명수로 지구를 덮으셨다는 사실입니다. 하나님께서 영의 세계를 만드시며 그곳에 두신 생명수를 육의 세계인 지구에도 두신 것입니다.
   
하나님께서 이처럼 지구를 처음에 온통 생명수로 덮으신 이유는 무엇일까요?
그것은 장차 인간을 비롯한 모든 생명체가 지구에서 살 수 있는 환경을 조성하기 위해서였습니다.

태양계에서 지구처럼 물이 풍족한 행성은 찾아 볼 수가 없지요.

   2009년 하반기에 미국 항공우주국(NASA)은 화성과 달에도 얼음 또는 물이 있음을 확인했다고 발표했습니다. 그렇다고 화성과 달에 바다나 호수가 있다는 의미는 아닙니다. 단지 토양 속에 약간의 수분이 있다는 뜻이지요. 즉 생명을 유지하는 데 충분한 물을 가진 곳은 지구 외에는 그 어디서도 찾지 못했습니다.


 원시 지구의 형성 과정에 대한 과학계의 기존 이론은 다음과 같습니다. 초기 지구는 작은 천체들이 충돌하고 결합하면서 크게 성장했습니다. 그 과정에서 지구 표면은 마그마 바다가 되었습니다. 그 이후부터 수억 년에 걸쳐 지표가 식어 갔습니다. 약 38억 년 전이 되었을 때 지구는 완전히 식었다는 것이지요.
   
 원시 지구에 대한 기존 이론과 다른, 새로운 연구 결과가 미국 UCLA 대학교의 마크 해리슨 교수 연구팀에 의해 2008년
12월 발표됐습니다.



▲ 해외 언론들은 l일 “초기 지구 연구에서 일어난 혁명”(뉴욕타임스)에 대해 일제히 보도했다(이 '혁명'도 과학자 세계의 검증을 거쳐야 하는 것은 물론이다).초기 지구는 이전의 믿음과 같이 ‘마그마가 끓는 지옥 풍경’은 아니라는 가설을 미국 UCLA 대학교의 T. 마크 해리슨 교수(지질화학) 연구팀이 제기한 것. 관련 논문은 학술지 ‘네이처’에 실렸다.

초기 지구의 모습은 마그마 바다가 아니었다는 것입니다. 이 연구팀은 호주의 30억 년 된 암석 속에서 발견된 '지르콘'이라는 광물을 분석했는데, 그 지르콘 속에는 42억 년 전에 생성된 미네랄이 들어 있었습니다. 그런데 그 미네랄이 생성되었던 환경은 온도가 낮았다는 사실이 밝혀졌지요. 기존 이론처럼 지구가 그 당시 마그마 바다였다면 생성될 수 없는 미네랄이 발견된 것입니다. 이런 연구를 토대로 연구팀은 "42억 년 전의 지구는 마그마 바다가 아닌 물로 된 바다가 존재했으며, 물은 43억 년 전부터 있었다"는 결과를 발표했습니다.

이 논문은 저명한 학술지 "네이처"에 실렸고, 뉴욕타임스에도 보도됐습니다. 이는 하나님께서 지구를 만드셨을 때
기초를 다지신 다음 생명수로 덮으셨다는 말씀을 어느 정도 뒷받침해 주는 연구결과입니다.

지구가 처음부터 물에 덮여 있었던 것이 아니라 지구 위에 모든 기초가 다져진 후에 물로 덮이게 되었다는 말입니다.마치 태아가 어머니 배 안에 있는 양수 속에서 탄생의 순간을 기다리며 자라듯이 지구 위에 6일 간의 창조가 시작되기 전에지구 역시 물 속에 잠긴 채로 있었던 것이지요.


이 사실을 증명할 과학적 자료는 이렇습니다.

   양수와 해수에 포함된 주요 5종 미네랄의 성분 비율은 거의 같습니다.
   
물론, 양수에는 미네랄 외에 다른 성분들도 들어 있습니다. 여기서 주요 5종 미네랄이란, 나트륨, 칼륨, 염소, 칼슘, 마그네슘입니다. 그리고 미네랄 성분 비율이 비슷하다는 것은, 미네랄이라는 범주 안에서 이 다섯 가지 성분이 각각 차지하는비율이 비슷하다는 뜻입니다.

   절대적인 미네랄 성분 함유량은 해수가 양수보다 4배씩 많습니다. 양수 1리터에는 나트륨이 약 3그램이 들어 있다면, 해수 1리터에는 약 12그램이 들어 있는 것입니다. 따라서 동일한 양의 해수와 양수를 놓고 볼 때, 미네랄의 성분 비율은 비슷하지만, 각 성분의 농도는 해수가 4배 높습니다. 따라서 해수를 4배 희석시키면, 미네랄 함량이 양수와 비슷해집니다.

 새롭게 잉태된 생명을 보호하는 역할을 하는 양수와 지금도 지구 표면의 75%를 덮고 있는 해수의 미네랄
성분 비율이 이처럼 유사한 것은 우연이 아닌, 하나님의 창조 섭리라고 볼 수가 있습니다


이렇게 지구는 생명이 잉태되기전 어머니의 뱃속에서 양수에 담겨있듯이 지구도 동일하게
해수속에 담겨져 있었습니다.

 
   
 하나님께서는 지구에 생명수를 유입하셔서 생명체가 살아갈 수 있는 기본 환경을 만들어 주셨습니다.생명수로 온통 덮였던지구의 모습은 마치 탄생을 기다리는 태아가 어머니 몸의 양수 속에 있는 것과 같았습니다. 양수가 태아를 감싸고 있음으로 인해 태아는 외부 충격이나 세균
감염으로부터 보호를 받습니다. 또한 양수는 태아의 체온 조절을 돕기도 하지요.

  
태아가 양수속에서 잉태될날을 기다리고 있는 모습 

진정한 과학은 창조입니다.

태아는 이처럼 양수 속에 있으면서 탯줄을 통해 어머니로부터 영양을 공급받으며 온전한 사람의 모습을 갖추게 됩니다. 때가 차면 세상으로 나오게 되지요. 이와 마찬가지로 지구 역시 생명수로 덮여 있던 기간 동안에 생명체가 살 수 있는 기본적인 환경이 조성이 되었습니다.


그러면 여기서 어떤 분들은 '예전에 학교에서 배운 지식과 맞지 않다' 생각할 분들이 계실 수 있습니다. 지구가 우주 공간에 떠 있을 수 있는 이유는 만유인력과 그로 인한 힘의 균형 때문이라는 것이지요. 지구는 우주 공간에는 있던 가스와 먼지들이 모여, 약 45억 년 전에 탄생했다고 말하지요. 초기 지구의 관해 말씀드리기 전에 만유 인력이란 주제로 말씀드릴까 합니다.

 만유인력이란 '우주상의 모든 물체 사이에 작용하는 서로 끌어당기는 힘'을 가리킵니다. 따라서 지구가 공중에 떠 있을 수 있는 것도 지구와 태양과 달과 별들 사이에 작용하는 이 보이지 않는 힘 때문이지요.만유인력은 실제로 있습니다. 그러면 아직 태양과 다른 행성들이 없을 때에는 지구가 어떻게 우주 공간에 떠 있었을까요?

   하나님께서 능력으로 지구를 붙들고 계셨습니다.

비유를 들면 여기에 무게가 10킬로그램인 바위가 하나 있다고 합시다. 만일 개미가 그것을 들려고 하면아무리 힘센 개미라도 이 바위를 들어 올릴 엄두를 내지 못할 것입니다. 그러나 우리 사람은 어떻습니까? 성인이라면 대부분이 능히 들어 올릴 수 있다고 생각하지요, 힘이 있으면 들어 올릴 수도 있고 굴려서 옮길 수도 있으며, 원하는 대로 할 수 있는 것입니다.
   
더군다나 하나님은 전능하신 분입니다. 하나님의 능력으로 지구 하나 붙들고 계시는 것은 너무도 쉬운 일이지요. 이처럼 만물을 붙드시는 하나님의 능력을 이미 오래 전에 깊은 영감 가운데 깨닫고 성경에 기록한
사람이 있습니다.

  바로 욥입니다. 욥은 욥기 26장 7절 후반절에 "하나님께서 땅을 공간에 다셨다"고 했지요.
  지구가 우주 공간에 떠 있다는 사실은 근대에 과학 기술이 발달하면서 확인됐습니다.
 그런데 이미 수 천 년 전 성경에는 땅이 공간에 달려 있음이 기록되었지요.

욥은 선한 양심을 가지고 순전하게 살았던 사람이므로 깊은 영감 가운데 이것을 깨달았습니다.
욥은 끝없이 펼쳐진 하늘을 보면서 영혼의 깊은 소리를 들을 수가 있었습니다. 자신이 딛고 있는 땅은끝이 있는 것 같은데 하늘은 끝없이 펼쳐져 있기에 하늘이 땅을 사방으로 두르고 있음을 느꼈지요.하늘이 땅을 감싸고 있는 것을 상상해 보면 결국 땅이 하늘 공중에 달린 것이 그려집니다.

욥은 이렇게 하신 분이 바로 하나님이시라고 고백한 것입니다. 이처럼 선한 양심을 가진
사람들은 전능하신 창조주가 계심을 깨닫고 믿습니다.

히브리서 3장 4절에 "집마다 지은 이가 있으니 만물을 지으신 이는 하나님이시라" 했습니다. 허름해 보이는 초가집으로부터 세계 최고층(828m) 빌딩인 부르즈 칼리파에 이르기까지 집마다 지은 이가 반드시 있지요. 우연히 저절로 생겨난 건물은 하나도 없습니다.

만일 어떤 사람이 한 건물을 가리키며 이렇게 말한다면 어떻겠는지요? "저 건물은 오랜 시간 공중의 먼지가 쌓이면서 저절로 만들어졌습니다" "저 건물은 오래 전 화산이 폭발했을 때 하늘에서 화산재가 떨어지면서
우연히 저런 모양으로 쌓였습니다" 이런 말에 '아! 그렇구나. 그럴 수도 있겠다'라고 생각할 사람이 있을까요? 당연히 '말도 안 된다'고 생각할 것입니다.
   
 그런데 일개 건물보다 훨씬 더 복잡하고 또 정확한 질서 가운데 움직이는 이 지구가 우연히 저절로 만들어졌다는 이론을 주장하는 사람들이 있습니다.

어느 땐가 우주에 대폭발이 있었는데 그로 인해 태양이 먼저 만들어졌고, 그다음에 태양계의 행성들이만들어졌다는 것이지요.
   
사실은 성경에 기록된 대로 지구가 가장 먼저 창조됐고 태양과 달과 별들은 나중에 창조됐습니다.
지구는 '6일 창조' 전에 이미 만들어졌고, 태양과 달과 별들은 넷째 날에 창조됐지요. 따라서 지구가창조될 당시 우리 은하계에는 지구 외에는 어떤 별도 없었던 것입니다. 우리 은하계 밖에는 별들이 있었구요.

   이사야 40장 26절에 "너희는 눈을 높이 들어 누가 이 모든 것을 창조하였나 보라 주께서는 수효대로 만상을 이끌어 내시고 각각 그 이름을 부르시나니 그의 권세가 크고 그의 능력이 강하므로 하나도 빠짐이없느니라" 했습니다. 하나님께서는 분명한 목적과 의도를 가지시고 지구를 창조하셨지요.
   
건물 하나를 세운다 해도 대부분 설계자와 설계도가 있습니다. 이처럼 하나님께서 지구를 창조하실 때도 완벽한 설계도를 가지고 계셨지요. 그 설계도는 종이 위에 그려진 것이 아니라 하나님의 마음 안에
담겨 있었습니다. 하나님께서는 그 설계도대로 놀라운 지혜와 창조의 능력으로써 지구를 만드신 것입니다.

과학 기술이 발달하면서 우주가 얼마나 질서 정연하게 움직이는지 밝혀지고 있지요.
과학 기술이 알려 주는 객관적인 사실들을 겸손한 마음으로 들여다보면 창조주가 계심을
깨달을 수 있습니다.

결코 우연히 그렇게 된 것이 아니요, 누군가가 처음부터 어떤 목적을 가지고 그렇게 만들었음을 알게 되는것입니다.

이에 로마서 1장 20절에는 "창세로부터 그의 보이지 아니하는 것들 곧 그의 영원하신 능력과
신성이 만드신 만물에 분명히 보여 알게 되나니 그러므로 저희가 핑계치 못할지니라" 했습니다

진화론이 거짓임을 알려주는 제#2. 천지 만물에 깃든 하나님의 능력과 신성.

이 세상에서도 다 큰 어른과 어린아이는 지식이나 지혜가 크게 차이 납니다.

예를 들어 생물학 박사와 초등학교 1학년생이 갖고 있는 생물에 관한 지식은 매우 많이 차이 나지 않겠습니까? 그렇다면 창조주 하나님과 피조물인 사람의 지식과 지혜는 얼마나 큰 차이가 나겠는지요? 박사와 초등학생의 차이와는 비교할 수 없을 만큼 많은 차이가 나지요.

고린도전서 1장 25절에는 “하나님의 미련한 것이 사람보다 지혜 있고 하나님의 약한 것이 사람보다 강하니라” 말씀하셨습니다. 이사야 55장 8~9절에는 “여호와의 말씀에 내 생각은 너희 생각과 다르며 내 길은 너희 길과 달라서 하늘이 땅보다 높음 같이 내 길은 너희 길보다 높으며 내 생각은 너희 생각보다 높으니라” 하셨지요.
따라서 하나님께서 이루신 창조 역사를 인간의 지식으로 이해하는 데에는 한계가 있습니다. 마치 생물학의 전문 서적의
내용을 초등학생이 이해하기 어려운 것과 같지요.

만일 초등학생이 자기가 가진 지식을 총동원해서 전문서적의 내용을 설명한다고 해 봅시다. 책 속에 나오는 그림들만을 보고 자기 생각대로 설명을 한다면 그 설명이 맞을 리가 없지요. 이렇게 설명하는 어린아이를 박사의 입장에서 본다면 그저 우스울 뿐입니다. 그런데 실제로 많은 인생들이 하나님께서 창조하신 만물을 보면서 어린아이처럼 생각하며, 말하고 있습니다.

예를 들어 생물의 기원에 대해서도 지식의 조각들을 억지로 짜 맞춰서 ‘이랬을 것이다’라는 이론을 만들었지요. 그냥 하나님께서 창조하셨음을 믿으면 될 것을 자신의 마음에 하나님 두기를 싫어하여 엉뚱한 이론을 만들어 낸 것입니다. 창조주 하나님께서 이러한 인생들을 보실 때 그저 안타까울 수밖에 없습니다.

성경 욥기를 보면, 욥이라는 인물이 연단을 통해 자신의 의와 틀을 깨트리고 중심에서 하나님을 경외하게 되는 과정이 잘 나옵니다. 특별히 욥 38~41장까지는 하나님께서 욥을 친히 깨우쳐 주시는 말씀이 기록돼 있지요. 하나님께서는 욥에게 인간의 지식과 지혜로는 도저히 알 수 없는 놀라운 창조의 사역에 대해 말씀하십니다.

산염소, 들나귀, 타조, 말, 매, 하마, 악어 등 하나님께서 만드신 피조물을 들어 인간의 한계와 무지함을 깨우쳐 주시지요.
욥은 이러한 하나님의 말씀을 들으면서 마침내 하나님 앞에 무릎을 꿇게 됩니다. 전지전능하신 하나님에 비하면 심히도 미미한 지식을 가지고 있으면서 하나님과 변론하려 했던 자신이 얼마나 어리석었는지를 철저히 깨달았습니다.

욥기 42장 1~3절에 보면 “욥이 여호와께 대답하여 가로되 주께서는 무소불능하시오며 무슨 경영이든지 못 이루실 것이 없는 줄 아오니 무지한 말로 이치를 가리우는 자가 누구니이까 내가 스스로 깨달을 수 없는 일을 말하였고 스스로 알 수 없고 헤아리기 어려운 일을 말하였나이다”라고 고백했지요.

이 글을 보는 사람들중에는 무지한 말로 이치를 가리는 사람이 한 명도 없기를 바랍니다.
진화론자들은 원시 지구에서 우연히 간단한 유기물이 합성됐고 또 이 유기물들의 우연한 합성으로 원시 세포가 생겨났을 것이라고 추정합니다. 또 원시 세포의 일부분은 우연히 식물 세포로 진화했고 또 다른 일부분은 우연히 동물 세포로 진화했을 것이라고 추정하지요.

학자들의 말을 들어 보도록 하겠습니다.

1 케년(Kenyon) 교수는 최근 탁스톤(Thaxton) 교수 등이 저술한 생명기원의 신비(The Mystery of Life's Origin, 1984)라는 책의 서문에서 지구상의 생명의 화학적 기원에 관한 현존하는 모든 이론들에 근본적인 오류가 있음을 저자들은 믿고 있으며, 지금 와서는 본인도 그들의 생각에 전적으로 동의한다고 말함으로써 자신의 학문적인 입장을 번복하고 있다.

2 '처음의 원시세포를 발생시킨 사건은 전혀 알려져 있지 않고, 단지 추측과 과학적 상상이 존재하고 있을 뿐이다.' - *Lewis Thomas, Forward, in *Robert M. Pool (Ed.) Incredible Machine (1986), p. 7

3 '원시적인 세포의 구조가 어떠한 것이었는지 우리는 알지 못한다. 가장 간단한 생물인 세균까지도 그 전체적인 화학구조는 다른 모든 생물들과 같다...유전암호나 번역장치도 사람과 세균사이에 있어서 기본적으로 동일하다. 따라서, 우리가 접해보는 가장 단순한 세포조차도 결코 원시적이 아니다. 정말로, 원시적인 흔적마저 찾아 볼 수 없다.' [J. Monod; Chances and Necessesity, p 134, Collins, London, 1972]

그리고 한가지 흥미로운 뉴스 하나 올립니다.
위에서 말씀드렸다 시피 진화론은 사실적인 증거 위주보다도 추측과 가정하에 이루어진 가설들이 주류를
'이루고 있는데. 이 생명 합성설을 뒷받침했던 가정인 원시스프 이론이 폐기 되었다는 뉴스하나 올릴까 합니다.
결국 이것으로 화학진화로 인한 생명합성설이 거짓으로 탄로가 나는 순간입니다.

`원시수프' 생명기원 가설 뒤집혀 2010년 02월 05일(금)
최초의 생명체는 유기물 분자로 이루어진 `원시수프'에서 출발했을 것이라는
지배적인 가설이 80여년 만에 영국 과학자들의 새 연구로 뒤집히게 됐다고
사이언스 데일리가 보도했다.

런던 유니버시티 칼리지(UCL) 연구진은 `원시수프' 이론은 실현 불가능한 것임이 자신들의 연구로
입증됐다고  `바이오에세이즈(BioEssays)'지 최신호에서 주장했다.

연구진은 "교과서에 따르면 최초의 생명체는 유기물 수프에서 탄생했으며 최초의 세포는 이런 유기물이 발효되면서 ATP(아데노신3인산) 형태의 에너지를 만들어낸 것으로 돼 있지만
이는 일어날 수없는 일"이라고 지적했다.

원시수프 이론은 영국의 생물학자 J.B.S 홀데인이 지난 1929년 발표한 것으로, 그는 초기 지구의 바다에서 메탄과 암모니아, 물이 자외선에 의해 최초의 유기화합물로 바뀌었을 것이라고 주장했다. 그러나 비판론자들은 수프에는 이런 반응을 일으킬만한 원동력이 존재하지 않았으며 이런 에너지원이 없다면 생명체가 존재할 수 없다는 반론을 제기해 왔다.

연구진은 "생물에너지학과 열역학적으로 입증되지 않았음에도 `원시수프' 가설은 80년 동안이나
생명체 기원에 관한 주류 논리의 중추 역할을 해 왔다"고 지적했다.

결국 무생물이 유생물로 되어진다는것은 근거없는 미신이자 추측일뿐이라는 사실입니다.


처음에 생물이 자연 상태에서 자연히 발생했다는 이 이론은 과학계에서도 여전히 논란이 되고 있습니다.
모든 것이 "우연히 됐다"고 주장하며 실험으로 입증된 결과도 없기 때문입니다. 다만 "그랬을 것이다"라고 추정하는 것이 바로 진화론의 근간을 이루고 있습니다. 그러나 성경은 분명히 말씀합니다.

본문 11~12절을 보니, "하나님이 가라사대 땅은 풀과 씨 맺는 채소와 각기 종류대로 씨가진 열매 맺는 과목을 내라 하시매 그대로 되어 땅이 풀과 각기 종류대로 씨 맺는 채소와 각기 종류대로 씨 가진 열매 맺는 나무를 내니 하나님의 보시기에 좋았더라" 하신 것입니다. 아버지 하나님의 말씀 한마디에 땅에서 풀과 채소와 나무가 각기 종류대로 나왔습니다.

하나님께서 식물을 만드실 때에 각각 씨를 갖게 하셨다 했습니다. 씨 속에는 생명이 있어서 대(代)를 이어가며 스스로
번성할 수 있지요. 하나님께서 식물을 창조하실 때 처음부터 그렇게 설계하신 것입니다.
하나님께서는 각 식물들에게 씨를 가장 효과적으로 퍼트리는 능력까지 넣어 주셨습니다. 식물은 땅에 뿌리를 내리고 있기 때문에 특별히 다른 방법이 없는 한 씨들도 그 주변에 떨어지게 됩니다. 이렇게 한군데에 많은 씨가 떨어진다면 그 씨들이 싹을 틔워 자랄 때에 치열한 경쟁을 해야 할 것입니다.

땅이 좁기에 물과 양분을 조금밖에 흡수하지 못해서 전체적으로 부실하게 자랄 수 있지요. 그래서 식물의 씨앗이 떨어질 때에 할 수만 있다면 각각 멀리 흩어지는 것이 각 개체에 유익이 됩니다. 하나님께서는 이런 점까지 고려하셔서 각 식물들이 가장 효과적으로 씨앗을 퍼트릴 수 있도록 해 주셨습니다.

진화론적 개념과 어긋난 식물들의 세계 여행
(Plants' International Travel Upsets Evolutionary Idea)

예를 들어, 민들레를 보십시오.
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민들레는 꽃이 지면 그곳에 약 100개의 씨가 맺힙니다. 민들레 씨앗은 동급의 다른 식물들에 비해 비교적 크고 단단하지요. 만일 민들레의 씨앗에 특별한 장치가 없다면 한 송이 민들레가 피었던 곳의 주변에 약 100개의 씨앗이 떨어질 것입니다.

씨앗들은 빽빽하게 모여서 이듬해에 싹이 튼다 해도 자라날 공간이 없게 됩니다. 그런데 하나님께서는 이 민들레의 씨앗에 특별한 장치를 달아 주셨습니다. 바로 낙하산과 같은 역할을 하는 장치를 모든 씨앗에 하나씩 장착해 주셨지요.
민들레 씨앗에 달린 낙하산 장치는 매우 효율적이어서 아주 약한 바람에도 하늘 높이 올라 갈 수 있습니다.
 그리고 수십 킬로미터도 이동할 수 있지요. 민들레 외에도 훌륭한 비행 장비를 가진 식물들이 많이 있습니다.
  
 민들레 씨가 날아가는 장면.


인간이 만들어낸 글라이더나 헬리콥터와 같은 장비를 갖춘 식물의 씨앗들도 있지요.
식물들의 이런 비행 장비들은 단순하지만 인간이 만든 비행기구들보다 그 성능은 훨씬 뛰어나다고 합니다.
씨앗의 무게에 따른 날개의 길이와 폭의 비율이 아주 이상적지요. 만일 씨앗의 무게에 비해 날개가 작다면 씨앗은 멀리 날아가지 못하고 그냥 땅으로 추락할 것입니다. 그런데 적당한 거리만큼 날아갈 수 있도록 씨앗마다 균형 있는 날개가 주어졌습니다. 하나님께서는 모든 것의 균형을 완벽하게 만들어 주셨지요. 그래서 비행 설계사들이 오히려 이런 식물들의 비행 기술을 연구한다고 합니다.

또 다른 예를 들면, 여러분들은 봉숭아 씨를 보신 적이 있으신지요? 잘 여문 봉숭아 씨 주머니는 살짝 건드리면 마치 폭발하듯이 터지지요. 그러면 씨앗이 사방으로 흩어집니다. 이것도 씨앗이 효율적으로 퍼질 수 있는 한 가지 방법이 됩니다.
어떤 식물의 씨앗이나 열매는 새나 짐승의 먹이로 제공됨으로써 멀리 퍼트려집니다. 어떤 동물은 채취한 열매를 한꺼번에 다 먹지 않고 땅속에 묻어두는 습관을 가졌습니다. 나름대로 식량을 저장해 두는 것이지요. 이곳저곳 여러 곳에 묻어두는 바람에 그 위치를 다 기억하지 못합니다.

그 결과 땅속에 심겨진 식물의 씨앗은 그곳에서 싹을 내고 자라게 됩니다. 이를 식물의 입장에서 보면 열매 일부를 동물의 먹이로 제공하면서 동물에게 일을 시킨 것과 같습니다. 결과적으로는 동물이 식물의 씨앗을 땅속에 잘 심어 묻어 주었기 때문입니다. 참, 재미있는 공생관계이지요.

이 모든 것을 설계하시고 창조하신 분이 바로 하나님이십니다. 하나님께서 각각의 식물들이 가장 효과적으로 씨앗을
퍼트릴 수 있도록 처음부터 이렇게 설계하셨다는 사실입니다.

하나님께서 식물에게 주신 또 다른 신기한 능력이 있습니다.
 그것은 바로 햇빛과 물과 공기를 이용하여 양분을 만드는 능력입니다. 이를 광합성 작용이라 하지요.
식물들은 빛과 광합성을 최고 효율로 얻고 있다.
(Respect Your Plant: Don’t Say it Evolved)
식물에 있는 가장 훌륭한 태양전지
(The Finest Solar Technology Doesn't Come from a Lab)

예를 들어 사과나무는 햇빛과 물과 공기를 이용하여 맛있는 사과를 만들 수 있습니다. 쌀, 보리, 고구마, 감자, 땅콩 등도
 각 식물이 햇빛과 물과 공기를 이용하여 만들어 낸 양분을 저장한 것입니다.

식물은 빛을 받아야 양분을 만들 수 있기에 싹 트는 순간부터 본능적으로 빛을 향해서 나아갑니다.
자라는 식물들이 자연히 빛을 향해서 줄기가 휘는 것을 볼 수 있지요.
식물에게 있어서 이런 양분을 만드는 공장과 같은 곳은 바로 잎입니다. 식물에게 잎이 많으면 많을수록
더 많은 양분을 만들 수 있습니다. 그래서 식물들은 할 수만 있으면 최대한 많은 잎사귀를 만들어 내지요.

한편, 하나님께서는 식물의 잎이나 식물이 만들어낸 열매를 동물의 먹이로 허락하셨습니다. 그래서 곤충으로부터 시작하여 짐승과 사람에게 이르기까지 식물을 먹이로 삼고 있지요. 대신 식물은 그 개체수가 매우 많기에 동물의 먹이가 되어도 계속 번성합니다. 그런데 하나님께서는 어떤 식물에게는 자기 잎을 스스로 보호할 수 있는 특별한 기능을 주셨습니다.

예를 들어, 미모사라는 식물이 있지요. 이 식물은 잎을 살짝 건드리면 작은 잎들이 오므라들어 버리고 더 큰 자극을 주면 아예 밑으로 처져 버립니다. 그래서 꼭 시든 것처럼 보이지요. 예를 들어 메뚜기가 이 잎을 먹으려고 앉으면 잎들이 오므라들어서 메뚜기가 먹을 수 없게 됩니다. 또한 광합성을 할 수 없는 밤에도 그렇게 함으로써 에너지를 최대한 절약합니다.

미모사, 충격을 받으면 시든듯이 수그러져 메뚜기나 다른 곤충이 잡아 먹지 못하도록 자신을 보호하며 밤에는 에너지를 아끼기 위해 자신의 능력을 사용한다.


또 다른 예를 들면, 시계꽃이라는 식물의 잎은 어떤 나비 애벌레의 좋은 먹이입니다. 이 나비 애벌레는 식성이 너무 좋아서 새순이 나기 바쁘게 갉아 먹어 버립니다. 그래서 나비는 알을 낳을 때에 이미 알이 붙어 있는 잎에는 알을 낳지 않는다고 합니다. 그래야 알에서 깨어난 애벌레가 풍성한 식사를 할 수 있기 때문이지요. 한편, 시계꽃 식물의 잎 군데군데에는 나비 알과 같은 모양의 반점이 있습니다.
  
이 반점을 나비가 보면 이미 그곳에 알이 붙은 것으로 착각하여 다른 곳으로 가는 것입니다.
 이 식물은 이러한 자기 보호 기능이 있기에 일부가 애벌레의 먹이가 된다 해도 멸종되지 않고 번성할 수 있는 것입니다.

진화론자들은 식물이 스스로 필요에 의해 그렇게 진화했다고 주장합니다. 그런데 뇌도 없고, 혼도 없는 식물들이 어떻게 스스로 그렇게 될 수 있겠는지요?

저 나비의 알과 같은 모양을 내 잎에 만들어서 나비를 속여야지 식물은 이렇게 생각할 수가 없습니다.
창조주 하나님께서 식물을 창조하실 때에 그렇게 되도록 설계하셨고 그러한 본능을 허락해 주셨지요.

만일 진화론자의 주장이 옳다면 짐승들이나 사람들도 광합성을 할 수 있도록 진화됐어야 할 것입니다. 광합성 작용에 필요한 햇빛과 물과 공기는 얼마든지 넉넉하게 공급받을 수 있습니다. 그것을 이용해서 양분을 만드는 능력이 사람에게 있다면 얼마나 편리하겠는지요. 식물들처럼 물만 마시고 햇빛을 받으면서 숨을 쉬고 있으면 양분이 생기니 정말 좋지 않습니까?

끼니를 챙겨먹지 않아도 생명 유지에 필요한 에너지가 생성되니 참으로 간편할 것입니다. 진화론자들의 주장처럼, 모든 생물이 필요에 의해 편리한 쪽으로 진화됐다면 이렇게 되는 편이 훨씬 좋다는 말입니다. 그러나 하나님께서는 처음부터 식물은 광합성을 하여 양분을 만들고, 동물은 식물이 만든 양분을 섭취하도록 설계하셨고, 그렇게 창조하셨습니다.

창세기 1장 29~30절에 "하나님이 가라사대 내가 온 지면의 씨 맺는 모든 채소와 씨가진 열매 맺는 모든 나무를 너희에게 주노니 너희 식물이 되리라 또 땅의 모든 짐승과 공중의 모든 새와 생명이 있어 땅에 기는 모든 것에게는 내가 모든 푸른 풀을 식물로 주노라 하시니 그대로 되니라"고 말씀하신 대로입니다. 하나님께서 이렇게 창조하신 데에는 그럴 만한 이유가 있지요.

식물이 광합성을 할 때에 공기가 필요하다 했습니다. 동물이 살기 위해서도 공기가 꼭 필요하지요. 그런데 식물이 광합성을 할 때에 공기 중에서 필요한 것과 동물에게 필요한 것이 완전히 반대입니다. 공기가 식물에게 들어가면 광합성 작용으로 공기 중에 있는 이산화탄소가 산소로 바뀌어 나옵니다. 반대로 공기가 동물의 폐로 들어가면 산소가 이산화탄소로 바뀌어 나오지요.

이처럼 식물과 동물의 상호 작용으로 인해 대기 중에는 산소와 이산화탄소가 항상 일정한 비율로 유지되는 것입니다. 만일 동물도 식물처럼 광합성 작용을 한다면 공기 중에 산소는 늘어나고 이산화탄소는 고갈되겠지요.
이산화탄소는 광합성에 필요한 주재료인데 주재료가 없어진다면 모든 생물은 결국 모두 죽고 말 것입니다. 그러므로 하나님께서는 생물들이 균형 있게 함께 살 수 있도록 지혜롭게 모든 것을 감안하여 설계하시고 하나씩 창조하셨습니다.

식물에 담긴 하나님의 창조 섭리를 모두 찾아 설명하고자 한다면 매우 많습니다. 그중에서 하나만 더 예로 들면, 꽃들은 어떻게 자신의 개화시기를 알까요? "자, 이제 봄이 됐으니 개나리, 벚꽃, 목련, 진달래는 꽃을 피우세요." 하고 누가 알려 줍니까? "다음 차례는 장미입니다. 조금만 기다리세요. 국화와 코스모스는 좀 많이 기다려야 합니다. 가을이 되면 그때에 꽃 피우세요."

누가 이렇게 친절하게 알려 주나요? 설령 누가 말해 준다 해도 식물이 알아듣는 것도 아닌데, 어떻게 꽃들은 정확하게 자기 때를 알아서 꽃을 피우는 것일까요? 봄꽃은 낮이 밤보다 긴 시기에, 가을꽃은 밤이 낮보다 긴 시기에 꽃을 피운다고 합니다.

어떻게 식물들이 밤과 낮의 길이를 측정하고 그에 맞추어 꽃을 피울까요? 참으로 신기하지 않습니까! 알면 알수록 신기한 능력과 지혜가 식물들에게도 담겨 있는 것입니다. 이런 신기한 능력을 바로 창조주 하나님께서 각 식물에게 심어 주셨음을 믿으시기 바랍니다.
진화론의 모순

하나님께서는 다섯째 날에 물에는 물고기를, 궁창에는 새를 창조하셨지요.
   
창세기 1장 21절을 보면 "하나님이 큰 물고기와 물에서 번성하여 움직이는 모든 생물을 그 종류대로, 날개 있는 모든 새를 그 종류대로 창조하시니 하나님의 보시기에 좋았더라"고 했습니다. 이때, 바다뿐만 아니라 민물에도 각종 물고기가 창조됐지요. "물에서 번성하여 움직이는 모든 생물"이 이날 함께 창조됐습니다.
   
예를 들어 딱딱한 껍질을 갖고 있는 조개류, 오징어나 문어와 같은 연체동물, 게나 가재처럼 물속 바닥을 기어 다니는 것들, 그리고 물을 떠나서는 살 수 없는 수중 식물도 이날에 함께 창조됐지요. 그런데 본문에 굳이 '큰 물고기'가 별도로 기록되어 있습니다.
   
   여기서 큰 물고기란, 무엇일까요? 바로 고래를 비롯하여 말 그대로 크기가 큰 물고기를 가리킵니다. 현재 지구상에 존재하는 가장 큰 고래는 '흰수염고래'라고도 불리는 '대왕고래'입니다. 이 고래는 몸길이가 최대 33미터, 몸무게가 190톤에 달하는 것도 있다고 합니다. 고래는 다른 물고기와 달리 알이 아닌 새끼를 낳고, 젖을 먹이며, 아가미 호흡이 아닌 폐호흡을 합니다. 그래서 생물학에서는 고래를 물고기(어류)가 아닌 소, 말, 양과 같은 '포유류'로 분류하지요.

   생물학에서 말하는 포유류 동물은 여섯째 날에 창조됐습니다. 그런데 하나님께서는 '큰 물고기인 고래'가 다른 물고기들과 같은 날, 즉 다섯째 날에 창조됐다고 말씀하셨습니다.
   
   그들이 생겨난 연대를 측정해 본다면 얼마나 오래전부터 있었는지를 알 수 있을 것이라 하셨지요. 과학자들도 현생의 모든 고래 종류는 약 200만 년 전부터 이미 있었다고 말합니다. 아주 오래 전부터 지금과 같은 모습의 고래가 이미 존재했음을 인정하는 것이지요. 그런데 이 고래를 보면, 생물이 '진화'된 것이 아니라 창조됐음을 더 잘 알 수 있습니다.

 진화론자들은 물에 살던 물고기가 진화하여 물과 육지를 오가며 사는 동물이 됐고, 그다음엔 육지에 사는 동물이 됐다고 하지요. 그런데 이 고래에 대해서는, 역(逆)으로, 원래 육지에 살던 동물이 반대로 물속에서 살 수 있도록 진화했다고 주장합니다.

고래 

육지 동물(소) 
육상에서 먹이가 없어 굶주리던 어느 동물이 먹이가 많은 물속으로 다시 돌아갔다는 말이지요. 그러면서, 다리의 흔적을
가진 고래 화석을 하나의 근거로 제시합니다. 그러나 그 화석의 주인공인 동물은 원래 그렇게 생긴 동물일 뿐입니다.
  
물개'와 같은 동물을 한 번 보십시오.
앞쪽에 발같이 생긴 것이 있어서 마치 진화론자들이 말하는 수중과 육상 동물의 중간단계처럼 보이지 않습니까?
그러나 수달, 물개, 바다표범 등은 원래 그렇게 창조된 것이지 진화의 중간단계에 있는 동물이 아닙니다.
또한 육상 동물이 수중 동물이 된다는 것은 진화론에서 주장하는 진화 방향과도 반대됩니다.

   진화론자들은 작은 지식의 조각들을 가지고 풍부한 상상력을 동원하여 진화론이란 틀에 억지로 짜 맞춥니다. 그래서 상식적으로도 이해가 안 되며 논리적으로도 모순되는 주장을 하지요.
   
   한 번 생각을 해 보십시오. 어찌 물고기가 진화하면서 지느러미가 사라지고 다리가 생겨나겠습니까? 그런데 고래에 대해서는 원래 육상 동물이었는데, 다리가 사라지고 다시 지느러미가 생겨났다고 주장합니다.
   진화론자들은, 이런 이상한 일이 무조건 '오랜 세월 동안'에는 가능하다고 말하지요. 물고기가 짧은 세월 동안 육지 동물로 진화했다는 것은 다른 사람들은 물론 자신들도 믿지 못합니다. 그러나 아주, 아주 오랜 세월에 걸쳐서 조금씩 진화하면 물고기들도 육지 동물이 될 수 있다는 것입니다. 확률적으로 희박한 일이긴 하지만, 오랜 세월 동안에는 일어날 수 있다고 억지스럽게 주장합니다.
   
   진화론자들은 진화를 대부분 이런 식으로 설명하지요. 하지만 여러분이 조금만 생각해 보면 이러한 주장이 얼마나 억측인지를 쉽게 알 수 있지요. 만약 물고기가 육지에서 살 수 있도록 진화하려면 많은 변화가 있어야 합니다. 지느러미가 사라지고 다리만 생긴다고 해서 물고기가 육지에 나와 살 수 있을까요? 물에서 호흡하며 살던 것이 육지에서 호흡하기 위해서는 내부 기관들도 다 함께 변해야 합니다. 더욱이 이러한 변화들이 따로따로 일어나서는 안 됩니다.

    
호흡의 종류

<아가미 호흡과 폐호흡을 하는 동물들은 혈액이 산소와 이산화탄소를 호흡기관과 조직세포로 운반해 준다.
그러나, 기관 호흡의 경우는 기관이 직접 조직세포와 닿아 있어서 산소와 이산화탄소의 운반에 혈액이 관여하지 않는다.>


종류별 호흡기관 
 
   예를 들어 지느러미가 사라지고 다리는 생겼는데, 호흡은 여전히 아가미로 한다면 육지에서 살지 못하지요. 따라서 몸의 구조 전체가 함께 바뀌어야 합니다. 설령 동시에 변화된다 해도 문제점은 여전히 남아 있습니다. 변화되는 중간 과정에 있을 때는 모든 기능이 불완전한 상태일 것입니다. 그런데 진화론자들은 그 불완전한 중간 과정이 매우 오랜 기간 동안 지속됐다고 하지요.  온전한 지느러미도, 온전한 다리도 아닌 중간단계의 불완전한 상태의 동물이 매우 오랜 기간 살았다는 것입니다.
   
 이처럼 이상한 형태의 동물이 셀 수 없을 만큼 오랜 세월동안 종족을 유지할 수 있을까요? 물과 육지 어디에도 익숙하지 않은 이런 불완전한 상태로는 먹이를 구하기도 힘들 것입니다. 오히려 다른 동물의 먹이가 되기 쉬워서 온전한 육지 동물이 되기 전에 멸종될 가능성이 훨씬 크지요.
   
   또한 중간단계의 동물이 매우 오랜 세월동안 존재했다면, 그러한 화석도 많이 발견되어야 할 것입니다. 그러나 발견되는 화석들은 대부분이 현존하는 동물들과 같은 모양을 하고 있습니다. 간혹 진화론자들이 중간단계 화석이라고 제시하는 것들이 있는데, 그것은 거짓이거나 원래 그렇게 생긴 동물의 화석이지요.
   
   예를 들어, 인간의 진화론적 조상들이라고 진화론자들이 제안했던 화석들 중에는 오류가 있었거나 날조된 화석도 있었습니다. 인류의 조상이라고 일컬어진 라마피테쿠스라는 화석은 현대 오랑우탄과 근본적으로 동일한 것으로 확인됐지요. 여기서 더 진화했다는 필트다운인의 화석은 현대 원숭이턱뼈와 인간두개골임이 밝혀졌습니다.
   
   하나님께서 처음부터 종류대로 창조하셨기에 진화의 중간단계 화석은 발견될 수가 없지요. 육상 동물이 고래로 진화된 것도 아니고 물고기가 육상 동물로 진화된 것도 아닙니다. 물고기는 각 종류대로 다섯째 날에, 육상 동물도 각 종류대로 여섯째 날에 하나님께서 창조하셨다는 사실입니다.

창조 다섯째 날에 이와 함께 창조하신 새도 마찬가지입니다. 21절에 보면 하나님께서는 다섯째 날에 “날개 있는 모든 새를 그 종류대로 창조하시니" 말씀하고 계시는데 새들 역시 진화론에서 주장하는 것처럼 도마뱀이나 뱀, 악어 등이 속하는 파충류가 진화되어 생긴 것이 아니라 하나님께서 처음부터 종류대로 만드신 것입니다.

요즘 진화론에서는 공룡이 진화하여 새가 되었다고 하는 새로운 주장을 펴고 있습니다. 그러면 여러분이 진화론에서 주장하는 대로 파충류나 공룡이 진화하여 새가 되는 과정을 한 번 상상해 보십시오. 먼저 두꺼운 뒷다리가 새의 가는 다리로 변해야 할 것이고, 또 앞다리는 진화되어 새의 날개가 되어야 합니다. 또한 몸의 구조와 내부 기관들도 하늘을 날 수 있는 형태로 바뀌어야 합니다. 매끈매끈한 피부에는 깃털이 나와야 합니다.

공룡에 관한 충격적인 진실!  ( 공룡이 살았던 기간은 1억6천만년이 아니라
단 1년도 되지 못했으며  공룡의 멸망은 바로 하나님께서 내리신 불의 심판이라는 증거들 )

공룡에 관한 진실


중간단계 상상도(진화론이 맞으려면 이와 같은 중간단계가 있어야 한다.) 

육지에 살던 동물에게 하루아침에 날개가 생긴다고 해도 그것이 당장에 하늘을 날 수 있는 것이 아닙니다. 예를 들어, 여러분에게 강한 엔진을 가진 매우 성능이 좋은 자동차가 한 대 있어서 날개를 단다면 자동차가 하늘을 날 수 있겠습니까? 아무리 오랜 세월이 흐른다고 해도 결코 그 구조로는 하늘을 날 수가 없습니다. 하늘을 날 수 있기 위해서는 정확한 계산에 의해 각 부분에 모양과 구조가 결정되고, 그에 따라 정밀하게 만들어져야 합니다. 자동차를 대충 개조한다고 해서 비행기가 될 수 있는 것이 아닙니다.

이와 마찬가지로 파충류가 변하여 새가 된다는 것은 결코 우연에 의해 될 수 있는 일이 아닙니다. 우리가 새에 대해 하나하나 자세히 살펴보면 새는 하늘을 날기 위한 특별한 구조로 만들어졌다는 사실을 알 수가 있습니다. 새의 신체 구조상의 형태와 특징, 그리고 새가 가지고 있는 본능 등 지극히 세밀한 부분까지도 모두가 하늘을 날기 위한 중요한 기능을 하고 있습니다. 오늘날 과학이 아무리 발달하였다 해도 사람이 만든 비행기가 새의 비행을 모방할 수가 없습니다. 하나님께서 만드신 오묘한 창조물을 사람이 결코 흉내낼 수 있는 것이 아닙니다.

새의 비행술 그림

이와 관련된 주제들을 검색하셔서 알아보시면 큰 도움이 될것입니다.

그러므로 인간은 이처럼 놀라운 하나님의 창조물을 보면서 그 안에 담긴 하나님의 신성과 능력을 발견함으로 당연히 창조주 하나님을 찾아야 할 것입니다.

<욥 12:7-10> “이제 모든 짐승에게 물어 보라 그것들이 네게 가르치리라 공중의 새에게 물어 보라 그것들이 또한 네게 고하리라 땅에게 말하라 네게 가르치리라 바다의 고기도 네게 설명하리라 이것들 중에 어느 것이 여호와의 손이 이를 행하신 줄을 알지 못하랴 생물들의 혼과 인생들의 영이 다 그의 손에 있느니라” 한 것이지요.

   만약 동물들이 말할 수 있다면 그들은 모두 창조주 하나님의 손이 자신들을 만드셨다고 분명하게 설명해 줄 것이라는 말씀입니다. 동물들도 이처럼 창조주 하나님을 아는데, 지각이 있는 사람들이 오히려 창조주 하나님을 찾지 않고, 믿지 않으니 참으로 안타까운 일이지요. 그런데, 사람들도 어떤 동물이나 식물들이 아주 독특하고 뛰어난 능력을 갖고 있는 것은 인정 합니다. 그리고 그것을 연구하고 모방하여 첨단 기술에 응용하기도 하는데, 이러한 학문을 생체모방공학이라고 합니다.

끝없이 놀라운 생명체의 능력, '생체모방공학'


홍합의 접착력은 폭풍우에도 끄떡없고, 딱정벌레의 단단한 껍데기는 갑옷을 능가한다. 뿐만 아니라 파리는 회전, 후진, 8자 비행 등 다양한 비행 기술로 자유자재로 날아다닌다. 자연의 생명체들이 보여 주는 놀라운 능력은 끝이 없다. 과학자들은 이처럼 동식물들의 놀라운 능력을 모방하여 우리 생활에 필요한 형태로 만들어내려고 한다.
이러한 기술을 ‘생체모방공학(Biomimetics)’이라고 한다. 

   그 몇 가지 예를 말씀드리겠습니다.
   먼저 상어 비늘의 원리를 이용한 전신 수영복을 예로 들 수 있습니다. 어떤 상어 종류 중에는 바다 속에서 시속 80km 속도로 헤엄치는 것도 있지요. 이렇게 빨리 헤엄치는 상어의 비늘에는 마찰 저항을 줄여 주는 장치가 있었습니다. 이러한 상어 비늘의 원리를 응용하여 만든 전신 수영복은 일반 수영복보다 저항이 10~15%가 줄었습니다. 이것은 그만큼 물속에서 앞으로 나가기가 더 쉬워졌다는 뜻이지요.
   
   이 전신 수영복은 2000년 시드니 올림픽에서 처음 등장했습니다. 그런데 바로 전신 수영복을 입은 선수들이 수영에 걸린 33개 금메달 중 25개를 땄다고 합니다. 수영 경기는 0.01초를 다투는 경기인데, 10~15% 저항을 덜 받는 전신 수영복의 위력이 톡톡히 발휘된 것이지요. 이 상어 비늘의 원리를 응용한 기술은 수영복뿐만 아니라 자동차, 비행기, 잠수함 등 공기나 물의 저항을 받는 운송 수단에도 활발하게 이용되고 있다고 합니다.
   
   또 다른 예로, 여러분이 잘 아시는 홍합과 전복도 놀라운 능력을 갖고 있습니다. 먼저 홍합은 강력한 접착단백질을 가지고 있다고 합니다. 그래서 바닷물 속에서도 바위에 단단하게 붙어 있을 수 있지요. 홍합이 가진 접착단백질은 지금까지 사람이 만든 어떤 접착제보다 강하면서도 유연합니다. 사람의 힘줄과 비교하면 다섯 배나 질기면서 열여섯 배나 잘 늘어난다고 합니다. 홍합의 접착단백질은 천연물이기 때문에 인체에 사용해도 안전하여 찢어진 피부나 부러진 뼈를 접합할 수 있는 의료용 접착제로 활용할 수 있지요. 이 접착제는 물속에서도 강하기에 선박이나 군함을 제조하는데 매우 용이할 것이라고 합니다.
   
   전복 껍질은 굉장히 단단합니다. 그것은 전복 껍질이 매우 독특한 구조를 갖고 있기 때문임이 밝혀졌습니다. 이러한 전복 껍질의 구조를 응용하면 매우 단단한 물체를 만들 수 있게 됩니다. 미국의 한 연구팀은 전복 껍질의 구조를 응용하여 탱크의 철갑을 만들어냈다고 합니다.
   
   거미줄은 약해 보이지만, 같은 굵기의 강철보다 다섯 배나 강합니다. 거미줄의 두께가 1밀리가 되면 성인 한 명을 들 수 있을 정도입니다. 또한 거미줄은 실크처럼 부드러우면서도 나일론보다 질기며, 신축성도 뛰어나지요. 공기는 잘 통하되 수분은 침투하지 못하는 특성도 갖고 있어서 방탄복, 낙하산 등을 만드는 데에 응용됩니다.
   
이 거미에 관해서 자세히 알아 보도록 합시다.

첨단 신소재 섬유 '거미줄'

우리는 자연계속에서 때로는 놀라운 생명체의 신비를 발견하곤 한다. 첨단 신소재 섬유에 견줄만한 거미줄만 보아도 그 안에 숨겨진 자연의 경이로움을 느낄 수 있다.

거미(Spider, 학명 : Araneae)는 거미강(Arachnida), 거미목(Araneae)으로 분류되는 절지동물들을 말하는데, 그물 하나를 만들어내는 데 필요한 거미줄 길이는 대략 20미터 정도. 아침이슬을 지탱하는 것도 힘들어 보이지만, 실제로는 주인인 거미 몸무게의 4천 배를 지탱할 수 있을 만큼 튼튼하다고 한다.

거미는 실을 공중에 뿜어내어 공중을 날아 자리를 옮기고, 점성물질이 있는 거미줄로 그물에 걸린 곤충을 꼼짝 못하게 만들기도 한다. 그렇지만 정작 자신은 달라 붙지않는, 즉, 점성이 없는 또 다른 실을 분비해 길을 만드는 등 사용목적에 따라 여러 종류의 실을 뽑아내 삶을 살아가는 지구상에서 가장 번성한 곤충 중의 하나이다.

거미줄은 머리카락이나 새의 깃털에서 볼 수 있는 단백질인 알파 케라틴이라는 것을 사용하는데 이 단백질이 녹아 있는 액체가 거미줄 돌기를 통해 밖으로 나오게 될 때 그 단백질의 분자 구조와 그 단백질에 가해지는 힘으로 실(거미줄)을 만들어 낸다. 아주 복잡하게 얽혀있는 알파 케라틴 위에 일정한 간격으로 결정들이 배열된 실의 구조가 고무줄보다 더 뛰어나 그 탁월한 탄력성으로 인해 거미줄이 쉽게 끊어지지 못하도록 한다.
거미는 복부에 있는 거미줄 샘과 거미줄 돌기를 사용하여 실을 뽑아내면서 실의 직경과 장력 그리고 탄력성을 변화시킨다. 따라서, 다양한 성질의 실을 만들어 낼 수 있는데, 우리가 쉽게 볼 수 있는 왕거미의 암컷의 경우, 적어도 7가지의 실을 뽑아 낼 수 있다고 한다. 자기 알을 싸는 용도의 실, 방사형으로 뻗는 실, 나선형의 둥근줄을 이루는 실, 포획한 먹이를 싸는데 사용하는 실, 알주머니 내부를 채우는데 사용하는 실, 거미줄을 연결하거나 어떤 물체를 접착하는데 사용하는 실 등이다.

또한 거미는 종류에 따라 입체형 또는 평면형의 그물을 만들어 낸다.
입체형의 그물을 만드는 꼬마거미는 원뿔과 같은 형태로 그물을 만드는데 아래쪽은 끈적거리는 거미줄이 땅에 부착되어 있다가 곤충 등의 먹이감이 오면 그 즉시 땅과의 연결이 끊어지면서 곤충이 공중에 매달리게 된다. 이렇게 함으로써 곤충의 운동에너지가 분산되어 거미줄 전체로 오는 충격을 흡수하게 된다.

평면형의 그물형태는 우리가 흔히 볼 수 있은 형태로 중앙에서 사방으로 퍼져가며 중간 중간 거미줄이 연결되어있는 모습이다.

거미가 만드는 이러한 형태의 거미줄은 남다른 특성을 지니게 되는데, 나일론보다 탄성이 2배나 좋은 거미줄을 원래 길이의 몇 배까지 늘어날 수 있게 한다고 한다. 복원력도 뛰어나 먹이를 잡을 때 빠른 속도로 포획된 먹이감이 되튀지 못하도록하며 원래 형태로 되돌아오는 시간이 아주 짧다. 이 실은 화학적 구성이 명주실과 다르지 않으나 실 주변에 얇은 막을 형성하는 끈적한 액이 그 특성을 부여한다.
이 얇은 막은 공기 중의 수증기를 흡수하여 액체방울을 맺히게 하는데 이 방울의 성분을 조사해 보면 5종류의 아미노산과 당단백질로 이루어져 있다고 한다. 여기서 5종류의 아미노산은 물을 잡아당기게 하는 특성을 갖고 있고 당단백질은 거미줄을 끈적끈적하게 하는 특성을 갖게 한다. 구조적으로는 액체방물이 실패(失牌)와 같은 역할을 하고 있어 그 안에 많은 실을 담고 있다. 실패(失牌)에 감긴 실이 풀렸다 감겼다하는 이와 같은 체계가 바람과 곤충의 몸부림에 대한 반동을 효과적으로 차단하게 하는 것이다. 끈적거리는 액은 곤충을 잡아두거나 거미줄의 균열을 방지하는 효과를 갖고 있다.

거미에게 가장 강력한 생존의 도구인 이 거미줄을, 거미 한 마리(예를 들면, 무당거미)가 연속으로 만들어 낼 수 있는 길이는 무려 700m가 넘는다. 그 굵기 또한 매우 가늘고 필라멘트사(絲)와 마찬가지로 균일한 상태를 유지하는데, 일반적으로 왕거미의 거미줄은 지름이 0.0003mm로 일반 견사 지름의 1/10에 불과하다.
거미줄이 일반인들에겐 금방이라도 끊어질 것처럼 약해보이지만 같은 지름을 가진 강철보다 5배 튼튼하고 방탄복 소재로 쓰이는 합성섬유인 케블라보다 강하다. 또한, 나일론보다 질기며 실크처럼 부드럽다. 나일론의 신축성은 16%인데 반해 거미줄은 31%나 된다. 공기가 잘 통하고 수분이 침투하지 못하는 특성도 갖는다. 최근 과학자들은 거미줄을 이용한 광섬유 제조법이 간단하면서도 다양한 형태를 가능하게 한다는 사실을 확인하면서 미세전자회로나 화학반응칩 등에 널리 쓰일 방법을 모색하고 있다고 한다.

진화론자들의 주장을 따르면 오랜 세월을 거쳐 현재의 구조적 화학적 특성을 갖는 유전자가 거미의 진화단계 속에서 탄생되어야 한다. 또한 그 중간단계로 볼 수 있는 화석도 존재해야 한다. 그러나 3억 8천만년이 되었다는 거미의 화석을 살펴보면 그 모습이 선명하여 현재 거미의 모습과 쉽게 비교할 수 있는데, 현재의 모습과 별 다른 차이가 없다는 것이다. 아울러 그 기능도 조사결과 차이가 없었다고 한다.

위의 내용을 종합해 보자. 거미는 순식간에 다양한 종류의 거미줄 생성이 가능하며, 엄청난 거미줄 생산능력을 발휘 할 수 있을 뿐만 아니라, 거미줄의 화학적 구조적 특성으로 인해 거미그물로 오는 충격을 효과적으로 차단할 수 있었다. 거미줄의 강도와 신축성 또한 놀라울 정도였다. 현대과학기술로도 거미줄을 이용한 광섬유 제조가 효과적이라고 하니 실로 자연으로부터 인류가 배워가고 있는 것이 아니고 무엇이겠는가?
과연 거미가 진화된 생명체인가? 우리는 화석으로도 진화의 증거를 찾을 수 없었다는 사실을 직시해야 한다.

“창세로부터 그의 보이지 아니하는 것들 곧 그의 영원하신 능력과 신성이 그 만드신 만물에 분명히 보여 알게 되나니
그러므로 저희가 핑계치 못할찌니라” (롬1:20)

<참고문헌>
[1] Nature Science Update
[2] 과학동아, “거미가 뽑아내는 황금실”, 진형준(인하대 생명화학공학부 교수)
[3] 과학동아, “진짜 거미줄로 인터넷통신을”, 매경이코노미
[4] 국민일보사, “신비한 생물 창조섭리”, 조정일(전남대 생물교육과 교수)
[5] 섬유회사 ㈜경방 홈페이지

생체모방공학에 있어서 대표적 연구 대상이 있는데 그것은 바로 우리에게 친근한 잠자리입니다.
원래 잠자리는 맨손으로 잡기 힘듭니다. 앉아 있는 잠자리를 사람이 잡으려고 하면 재빠르게 날아가 버리지요. 잠자리는 공중에 머물러 있다가도 순간 시속 50km의 속도를 낼 수 있다고 합니다. 미국에서는 이 기능을 전투기에 적용하기 위해 활발히 연구 중이라고 합니다.
   
   이 밖에도 잠자리는 여러 측면에서 놀라운 비행 능력을 가졌음이 밝혀지고 있습니다. 잠자리는 앞뒤로 자유롭게 날아다닐 수 있고, 1초에 무려 40회나 날갯짓을 합니다. 만일 사람이 팔을 이렇게 많이 사용한다면 팔과 몸통이 만나는 어깨 부분에 심하게 무리가 갈 것입니다. 잠자리는 평생 동안 무수히 날갯짓을 해도 괜찮도록 몸통과 날개가 연결되는 부분에 "레실린"이라는 고무단백질이 있습니다. 잠자리에 있는 이 고무단백질은 그 탄력성이 매우 우수하기에 과학자들은 이를 모방하여 인공 레실린을 개발하고 있습니다.
   
   또한 잠자리의 중요기관은 액체로 둘러싸여 있다고 합니다. 그래서 잠자리가 최고속도로 비행하며 자기 몸무게의 30배나 되는 힘을 받을 때도 내부기관들을 보호할 수 있지요. 이 원리를 모방해 전투조종사의 새로운 비행복을 개발하려는 연구가 진행 중이고요. 또 잠자리는 날고 있는 먹잇감을 아래에서 접근해 마지막 순간 다리를 뻗어 낚아챌 수 있습니다. 이렇게 먹이를 잡는 확률은 97%이지요. 미국에서는 잠자리가 먹이를 잡을 때 사용하는 이 신경체계를 연구해 비행체의 새로운 유도 시스템을 개발 중이라고 합니다.
   
 잠자리는 눈도 참으로 신기하게 생겼습니다.
  
앉아 있는 잠자리의 모습
  
  잠자리 정면 사진
  
           자세히 보면 낱눈이 육각형의 모양으로 되어 있음을 알수있다.
  
확대 사진 
꿀벌의 집도 육각형입니다. 꿀벌이 만드는 벌집은 여러 개의 육각형이 맞물려 있는 형태이지요. 이 육각형인 벌집의 벽두께는 0.1밀리 정도라고 합니다. 이렇게 얇은 벽으로 지어진 벌집에는, 집 자체 중량의 약 30배에 달하는 꿀을 저장할 수 있다고 하지요.

벌집이 이렇게 얇으면서도 튼튼한 이유가 바로 육각형 구조이기 때문입니다. 가장 적은 양의 재료로 가장 튼튼한 집을 지으려면 육각형 구조로 지어야 함을 벌들이 본능적으로 아는 것이지요.여러분! 벌들이 어떻게 이런 수학을 알았겠습니까! 육각형의 구조가 가장 안정적이고 꿀도 가장 많이 저장할 수 있으니까 그렇게 하자고 회의를 했겠습니까? 아니지요. 벌이 본능적으로 그렇게 할 수 있는 것은 창조주 하나님께서 벌에게 그 능력을 주셨기 때문이지요.

이러한 벌집식 구조는 '하니컴'이라 불리며 여러 방면에 응용되고 있습니다.
최소한의 재료로 가장 가벼우면서도 튼튼하며 안정적인 구조물을 만들 수 있기 때문에 제트기와 인공위성의 벽에도 응용이 되지요. 방음과 방열 효과도 뛰어나다고 합니다.
아주 간단한 예지만 이것들만 보아도 "하나님의 능력과 신성을 인정하지 않을수가 없습니다
 잠자리에게는 최대 약 2만8천 개의 낱눈이 모인 겹눈 한 쌍이 있습니다. 겹눈이란, 조금씩 다른 방향을 향하는 수많은
낱눈들이 모여서 이뤄진 눈입니다. 그런데 신기하게도 이 낱눈의 모양이 전부 정육각형이라는 사실입니다.
수학에서는 도형 중 육각형이 가장 안정적이고 균형적이라 했습니다. 잠자리 외에도 육각형 낱눈이 모인 겹눈을 가진 곤충들이 더 있기는 합니다. 꿀벌, 나비, 개미 등도 육각형 낱눈을 수백 혹은 수천 개씩 가지고 있지요. 그런데 잠자리가 가진
낱눈의 수가 곤충들 가운데 가장 많다는 사실입니다.
   
따라서 잠자리는 머리를 돌리지 않고도 위, 아래, 앞, 뒤를 동시에 볼 수 있습니다. 움직이는 물체는 20미터 떨어진 것도
볼 수 있으며, 최고 37미터 떨어진 곳에 있는 물체의 움직임도 간파할 수 있다고 합니다. 과학자들은 이 잠자리 눈의 원리를 응용하여 360도 시야를 갖는 광학 카메라 렌즈를 개발했지요.

   이것이 상용화 되면, 인체 내부의 미세한 변화를 감지할 수 있는 내시경이나 공간상의 미세한 움직임을 360도로 촬영하는 카메라도 나올 수 있다고 합니다. 잠자리가 가진 놀라운 능력 한 가지를 더 말씀드리겠습니다.
   
   2009년 7월 14일 BBC뉴스는, 잠자리가 곤충 중에서 마라톤 챔피언의 자리를 차지했다는 내용을 보도했습니다.
 이는 잠자리가 가장 먼 거리를 이동하는 곤충이라는 의미이지요. 그전까지, 곤충 세계의 마라톤 챔피언은 멕시코에서 캐나다까지 7천Km를 왕복하는 '모나크나비'였습니다.

   몰디브의 한 생물학자가 10여 년간 연구한 결과, 잠자리가 훨씬 더 먼 거리를 이동함을 알게 됐지요. 잠자리는 인도에서 아프리카까지 1만4천 내지 1만8천Km에 이르는 먼 길을 해마다 이동한다는 것입니다. 이 왕복 경로를 한 차례 완주하기까지는 모나크나비와 마찬가지로 4세대가 걸렸고요. 그런데 잠자리의 그 이동경로 중에는 800Km의 바다가 포함되어 있지요. 이는 잠자리가 최소한 800Km 거리를 잠시도 쉬지 않고 계속 날아야 한다는 뜻입니다. 어떻게 잠자리가 바다를 건너서 그
먼 거리를 항해할 수 있는지는 여전히 미스터리라고 합니다.

이렇게 하나님께서는 동물들의 본능에 생물들이 살아갈수있는 능력을 부여해주셨고 놀라운 지혜로 그들을 창조 하셨습니다. 아직도 잘 모르시겠다는 분들... 아래를 참고하여 주십시오.

알고 보면 주변의 동식물에서 쉽게 창조의 증거들을 찾아 볼수있습니다


하나님께서 창조하신 동물들 중 상당수가 공통적으로 갖고 있는 독특한 본능이 한 가지 있습니다. 그것은 귀소본능이라는 것입니다. 귀소본능이란, 동물이 자신의 서식장소나 산란, 육아를 하던 곳에서 멀리 떨어져 있는 경우, 다시 그곳으로 되돌아오는 성질입니다.

예를 들어 예전에 시골에 있는 집에서 보면 봄이면 제비들이 찾아와서 집을 짓고 알을 낳아 새끼가 자라면 떠나가지요.
그런데 다음 해에 보면 지난해 그 집에서 태어났던 제비가 다시 돌아오는 것입니다.
제비는 우리나라에서 여름을 보내는 철새로 가을이 되면 따뜻한 남쪽으로 떠나지요. 반대로 기러기와 같은 겨울철새는 우리나라에서 겨울을 보내다가 봄이 되면 북쪽으로 떠납니다.

한편, 철새를 가지고 이런 실험을 해 보았다고 합니다. 철새의 알을 인위적으로 어미 새에게서 수백 킬로미터 떨어진 곳으로 옮겨 놓았지요. 그런데 이 알에서 부화된 철새도 때가 되자 동일하게 같은 방향으로 날아갔다는 것입니다. 이로써 철새들은 이동 경로를 어른 새에게 배우는 것이 아니라 본능적으로 알고 있음을 확인할 수 있었지요.

물고기에도 귀소본능을 가진 종류가 여럿 있는데, 그 대표적인 예로 연어를 들 수 있습니다.

진화로 설명 안되는 연어의 불가사의한「수천㎞ 귀향여행」

연어는 일반적으로 강에서 부화한 치어가 바다로 내려가서 성장한 다음 원래 있던 강으로 되돌아오는 습성이 있습니다.
바다로 떠난 연어는 3년 내지 6년 정도가 지나면 완전히 성숙해져서 산란을 위해 자기가 태어난 강으로 되돌아오게 됩니다.

대서양 연어의 경우 산란 후 다시 바다로 갔다가 돌아오기를 몇 번 반복하기도 하지요. 또한 바다로 나가는 강물의 길목이 막히면 민물에 적응하는 경우도 있다고 합니다. 이런 특별한 경우를 제외하고 대부분의 연어는 자기가 태어난 바로 그곳으로 반드시 돌아와서 죽는다는 것입니다.

연어는 드넓은 바다를 몇 년 동안 항해하다가 어떻게 자기가 태어난 강이 있는 곳을 정확하게 찾을 수 있을까요? 왜 굳이
세찬 물살을 거슬러 올라가면서까지 자기가 태어났던 곳을 찾아가는 것일까요?
강물의 냄새를 인위적으로 바꾸거나 연어의 후각 신경을 마비시킨 경우에는 회귀율이 현저히 떨어졌다는 연구 결과가 있기는 합니다. 만일 이것이 사실이라면 연어가 바다에서 지내는 수년 동안 자기가 태어난 강물의 냄새를 잊지 않고 기억한다는 것도 매우 신기한 일이지요.

연어나 철새들이 가진 귀소본능은 진화로 인해 얻어진 것이 아니라 하나님께서 그들에게 주신 것입니다.

또 하나 말씀드리자면 하나님께서 여섯째 날에 창조하신 동물 중에는 땅에 기는 종류가 있습니다.
거북이와 같은 파충류와 개미처럼 땅을 기어 다니는 곤충이 이에 해당한다고 했지요. 이처럼 땅에 기는 동물 중에서
이번엔 ‘개미’에 대해서 말씀드리겠습니다.

 ”게으른 자여 개미에게 가서 그가 하는 것을 보고 지혜를 얻으라” (잠 6:6).

과학자들이 개미의 생태를 연구한 결과 흥미로운 사실을 알게 됐습니다. 개미는 여름이냐 겨울이냐 하는 ‘시기’에 따라서 먹이의 채집양이 달라집니다. ‘필요한 영양분’에 따라서도 먹잇감의 종류가 달라진다는 사실입니다.

예를 들어 한창 성장 중인 애벌레들이 많을 때는 그 애벌레들에게 필요한 영양분인 단백질이 많이 든 먹잇감을 구해 왔습니다. 그리고 성숙한 일개미가 많을 때는 열량공급원인 탄수화물이 많은 먹잇감을 주로 구해 왔다는 것이지요. 마치 개미들이 모여서 회의를 하고 그 결과에 따라서 먹이를 구해 오는 것처럼 보일 정도였던 것입니다.
공동체의 필요를 위해 전체가 함께 일하는 개미들의 생존 방식을 진화론자들은 어떻게 설명할 수 있을까요.

한편, 개미 중에는 농사를 지어서 식량을 준비하는 종류도 있습니다. 가위개미 혹은 잎꾼개미라 불리는 이 개미는 나뭇잎을 잘게 잘라서 개미굴로 가져다가 차곡차곡 쌓습니다. 그러면 그곳에서 버섯이 자라고 그 버섯을 식량으로 이용하는 것입니다. 학자들은 이러한 개미의 농사 역사는 1천만 년 정도 됐다고 말하지요. 개미들이 사람보다 먼저 버섯을 재배해서 먹었다는 것입니다.

개미는 그렇게 하면 버섯이 자란다는 것을 어떻게 알았을까요? 개미가 스스로 터득한 것이 아니라 창조주 하나님께서 그런 본능을 개미에게 부여해 주신 것입니다.

개미 중에는, 현대 군대의 전술과 유사한 전술을 구사하는 종류도 있습니다. 그것은 브라질의 아마존 정글에 사는 ‘무사(武士)개미’입니다. 이 무사개미들이 적을 탐색하고 대처하는 방식을 보면 매우 놀랍습니다. 적들의 밀도가 낮으면 신속하게 적진 깊숙이 뚫고 들어가 적을 반으로 갈라놓고 좌우 측면을 공격합니다.
이는 현대 군(軍)이 공격 작전에서 주로 사용하는 전술이지요. 반면에 적들이 밀집해 있으면 부채 모양의 전투 대형을 취합니다. 그리고 전투가 팽팽할 때는 미리 후방에 준비해 둔 특공대를 투입하여 작전을 수행합니다.
또한 그 와중에도 포획한 먹잇감은 부채꼴 전투 대형 뒤에 대기하는 예비부대가 후방으로 보냅니다. 현대 군의 보병 전투 전술이 이 개미에게서 유래했다고 여겨질 정도입니다.

저도 예전에 개미에 관해서 관심을 가지고 관찰한적이 있었습니다. 사탕 조각 등이 방바닥에 떨어져 있으면 어디선가 개미들이 나타났지요. 처음에는 한두 마리가 나타나서 먹이를 옮겨가려고 애를 씁니다. 그런데 자기들만의 힘으로 안 되면 재빠르게 가서 동료 개미들을 데려옵니다. 동료를 데리러 갔던 그 길을 그대로 되밟아서 개미들이 일렬로 줄 지어 오지요. 그리고 수십, 수백 마리가 힘을 합해서 먹이를 옮겨가는 것입니다.
참고로, 개미는 종류에 따라 차이가 나지만 평균적으로 자기 몸보다 약 50배나 무거운 것도 끌 수 있다고 합니다. 이는 60킬로 체중의 사람이 3톤 중량의 물체를 끄는 것과 같지요. 참으로 놀라운 힘을 갖고 있는 것입니다.

잠언 6장 6~8절에 보면 “게으른 자여 개미에게로 가서 그 하는 것을 보고 지혜를 얻으라 개미는 두령도 없고 간역자도 없고 주권자도 없으되 먹을 것을 여름 동안에 예비하며 추수 때에 양식을 모으느니라” 했습니다.

이 말씀처럼 개미는 두령도, 간역자도, 주권자도 없지만, 하나의 공동체를 이루어 살아갑니다. 여왕개미 한 마리를 중심으로 모든 개미들이 자기 할 일을 알아서 착착 성실하게 해 내지요. 개미들은 양식을 모을 때에 전체가 함께 일하는 것을 볼 수 있습니다. 누가 이래라 저래라 하지 않아도 모두가 한뜻이 되어 한 몸처럼 움직이는 것입니다. 또 얼마나 질서정연하게 움직이는지요. 개미 한 마리의 힘은 미약하지만 똘똘 뭉치면 엄청난 힘을 발휘합니다. 아프리카나, 아마존에서 개미 떼의 공격을 받으면 맹수라 할지라도 생명을 부지하기 어렵습니다.
이렇게 인간은 개미의 조직을 보고 단결의 필요성을 보고 개미하나를 보며 그 부지런함을 배워야 할것입니다.

개미들의 집단 영양 : 창조의 강력한 증거.
(Communal Nutrition in Ants: Strong Evidence for Creation)

 
개미는 고등 수학으로 자신의 길을 찾아간다.
(Ants find their way by advanced mathematics)

위의 개미에 관해 나온 기사

이번글에서는 천지만물에 보이는 하나님의 능력과 신성을 살펴보았습니다.
그리고 동식물이 갖고 있는 특별한 능력을 사람들이 연구하고 모방하여 첨단 기술에 응용하는 예들을
몇 가지 말씀드렸지요.  창조가 참임을 증거하는  천지만물중 하나님의 능력이 엿보이는 사례들도 소개해 드렸고요.
그리고 인간의 입장으로 보면 한없이 작고 보잘것없어보이지만 자기만의 세계에서 지혜롭게 살아가며
때로는 놀라운 전술과 단결력으로 문제를 해결해나가는 개미를 살펴 보았습니다.  이를 통해 인간은 개미의 지혜와 단결성을 배울수 있으며 개인적으로는  개미의 게으르지 않고 근면성실함을 배울수있었습니다.  마음이 선한 사람이라면
동식물이 갖고 있는 그런 뛰어난 능력만 보고도 창조주가 계심을 인정하고 믿을 것입니다.