-재미조선족물리학자 김득철교수 탐방기

미국 펜실베니아 주립대학교에서 근무하고있는 김득철교수

아름답게 지저귀는 새들의 노래소리에는 천성적으로 타고 나는 소리와 후천적으로 배워서 내는 소리 두가지가 있다고 한다. 새들중에서 명창으로 꼽히는 명금류(Songbrids)의 노래소리는 어떻게 불려지는것이며 피리소리같이 예쁜 그들의 노래소리에는 어떤 신비가 담겨져있을까?

재미조선족 물리학자 김득철교수는 미국의 명문 펜실베니아주립대학교에서 수년간 최첨단과학기술을 응용하여 명금류노래소리의 신비를 꾸준히 탐구해오면서 놀라운 연구성과를 쌓아올리고있다.

명금류 노래소리를 통하여 그들의 대뇌를 읽다

김득철교수는 명금류중에서도 대표적으로 지브라핀치(Zbrafinch)새의 노래에 대하여 연구를 해오면서 2010년에 “명금류의 뇌를 읽다”는 중요한 론문을 발표하였는데 그 내용을 알기 쉽게 개괄하면 다음과 같다.

개나 고양이같은 많은 동물들은 소리습득능력이 없지만 새중에서도 지브라핀치같이 명금류에 속하는 새들은 인간이 태여나서 언어를 배우듯이 후천적으로 노래를 배워서 부른다. 지브라핀치들중에서 수컷만 노래를 부르는데 생존본능이랄까 태여나서부터 짝짓기를 하기 위하여 아빠새한테서 열심히 노래를 따라 배운다. 공작새들이 짝짓기를 할 때 아름답고 우아한 날개를 활짝 펼치고 암컷을 유혹하듯이 지브라핀치들은 노래소리를 통해 짝짓기대상으로서의 자기의 존재를 알리고 더 아름다운 노래를 부름으로써 수컷들사이에서 우세를 차지하고 암컷을 유혹한다.

이런 지브라핀치새들의 노래에는 음절이 있는데 인간이 사용하는 단어와 흡사하며 또 문법도 가지고있어 같은 음들이 일정한 규률을 가지고 반복되기도 하는데 인간의 언어와 매우 비슷한 점들이 있다. 뿐만아니라 새들의 노래소리는 고저장단과 강약의 다양한 볼륨들도 가지고있어 아름다운 선률을 만들어간다.

중요한것은 연구과정에서 신기하게도 지브라핀치의 대뇌신경세포와 인간의 대뇌신경세포가 소리에 반응하는 능력이 비슷하다는것을 발견한것이다. 따라서 지브라핀치의 노래소리가 어떻게 그들의 대뇌신경세포에 작용하는지를 관찰함으로써 인간이 태여나서 어떻게 소리에 반응하고 언어를 배워가고있는지를 연구할수있게 된다.

명금류의 일종인 지브라핀치

아울러 지브라핀치가 부르는 어떤 특정된 음에 대뇌의 특정된 신경세포가 반응하며 또 그에 잇따르는 신경세포가 일정하게 련쇄적으로 활성화된다는것을 발견하게 되였다. 대뇌가 총명한 새일수록 길고 아름다운 노래를 부를수있으며 그들이 노래를 부르는 능력에는 분명히 유전적인 요소가 있다.

지브라핀치들은 노래소리를 듣고 그 새의 건강상태며 유전자가 좋고 나쁨을 감별할수 있고 서로 잘 어울리는 짝들을 찿아서 짝짓기를 하며 후대를 번식해가고있다.

“명금류의 뇌를 읽다”는 론문은 당대 가장 권위적인 과학잡지인 “네츄어” (Natrue-자연)에 발표됨으로써 그 연구가치가 높은 인정을 받고있다. 뿐만 아니라 미국국가과학재단, 국가보건국, 및 알프레드슬로안재단(Alfred P. Sloan Foundation-촉망받는 젊은 인재들의 과학연구를 장려하는 유명한재단)으로부터 연구기금을 획득함으로써 그 가치와 중요성을 다시 한번 인정받았다.

이밖에도 김득철교수는 지금까지 물리학 , 신경과학에 관한 연구를 거듭하면서 근 36편에 달하는 중요한 론문들을 여러 과학잡지에 발표하였다.

김득철교수가 걸어온 발자취

그는 1967년에 도문시 곡수에서 아버지 김창석씨(“천지”월간사 편집) 와 어머니 김영자씨(조선어문 교원)사이에서 호기심 많은 둘째아들로 태여났다.

도문시에서 중소학교를 마친 그는 중점고중인 연변2중에 입학하였고 3학년 때에는 전국수학경연에서 길림성일등을 따냄으로써 1985년에 전국대학시험을 면제받고 특혜생으로 청화대학 물리학부에 입학하였다. 중국의 일류대학인 배움의 천당에서 그는 연변에서 온 조선족으로서 전국 각지에서 몰려온 수재들속에서 학부과정을 훌륭하게 마치고 “우수졸업생”영예증서를 받아안았다.

석사과정도 청화대학에서 원만하게 마치면서 1994년에 “광화장학금”(光华奖学金)을 수여받았다.

꿈너머 꿈을 찿아 태평양을 건느다

1994년에 그는 캘리포니아대학교, 샌디에이고에 류학의 첫발자국을 내디디게 되였다. 처음에는 문화와 언어의 차이로 이런저런 어려움도 없지 않았지만 오직 물리학에만 골몰하는 그에게는 별로 장애가 되지 않았다. 그는 열혈청년의 왕성한 지식욕으로 젊음을 불태우면서 1999년에 물리학박사칭호를 수여받게 되였다.

2000년에 그는 미국 최고의 명문대학인 MIT(매사츄세츠공과대학교)에서 중국조선족으로서 당당하게 세계각국에서 모여온 엘리트중의 엘리트들과 어깨 나란히 과감하게 새로운 신경과학에 도전장을 던지고 거기에 매료된다.

2004년에 그는 미국에서 유명한 대규모 연구중심대학인 펜실버나아주립대학 조교수로 임명되며 2011년에는 드디여 그처럼 높고 두터운 장벽을 뛰여넘어 물리학부 교수로 임명되였다.

노래앨범 “절반의 꿈”(半梦)을 출판

김득철교수는 학문에 그처럼 전념하면서도 취미생활도 곧잘 즐긴다. 노래부르기를 좋아하는 그는 청화대학시절에 전교노래자랑에서 일등상을 받아 교내의 인기스타로 각광을 받았는가 하면 기타도 무척 잘 탔다. 뿐만아니라 미국에서 박사공부를 하던 1996년에는 잠시 귀국하여 11수의 노래가 담긴 앨범 “절반의 꿈”을 출판하였는데 류행음악의 감각과 강렬한 절주감으로 많은 팬들의 사랑을 받았다.

1996년 김득철교수는 11수의 노래가 담긴 앨범 “절반의 꿈”을 출판했다

취재를 거의 마감하면서 필자는 김득철교수에게 몇가지 궁금한것들을 물었다

특파원 :명금류새소리를 연구하게 된 계기는?

김득철: 물리학박사학위를 취득한 다음 본격적으로 신경과학을 공부하였는데 어느 시점에선가 물리학과 신경과학이 하나로 합쳐치면서 떠오르는 아이디어였다.

특파원 :중국의 조선족으로서 미국에 와서 성공하기까지의 비결은?

김득철: 한마디로 말하면 “흥취”라고 생각한다. 자기가 흥취를 느끼는 일을 할 때에는 시간, 정력 , 수고를 투입하는것이 당연하다고 생각하기때문에 마음이 즐겁고 효률도 높아진다. 연구를 하다보면 실패가운데서 소중한 흥취를 발견하게 되고 성공가운데서 원래 가졌던 흥취를 더 깊고 더 넓게 키워가게 된다.

특파원 : 앞으로의 연구방향은?

김득철: 지금까지 해온 과제들을 더욱 깊이있게 연구할것이다. 주지하다싶이 인간의 두뇌는 좌우반구로 나뉘여지며 좌반구뇌가 언어기능을 통제하는데 명금류의 두뇌도 이와 똑같은 원리로 작용한다. 수많은 신경세포로 상호련결된 인간의 대뇌는 자연계에서 가장 복잡하고도 정교한 동적인 구조로서 잠자는 거인과 같으며 현대최첨단과학에서 우리가 풀어가야 할 영원한 과제이다.

김득철교수는 해마다 한번씩 부모님 뵈러 중국의 고향에 다녀가고있으며 부인과 함께 아들 둘을 키우며 원만하고 행복한 가정을 꾸려가고있다.

리화옥 / 미국특파원

편집/기자: [ 안상근 ] 원고래원: [ 길림신문 ]