칼과 가위는 비슷한 목적을 가지고 있지만 작동원리는 다르다. 칼은 이해하기 쉽다. 얇은 칼날은 손힘만으로도 단위 접촉면적당 가하는 압력이 높아서 종이건 수염이건 잘라낸다. 하지만 날카로울수록 그만큼 약하단 뜻이라 쉽게 무뎌진다. 가위 날 각각은 훨씬 무뎌서 오이 하나 썰기도 힘들지만 두 개를 붙여 놓으면 자르는 기능이 증폭된다. 종이나 비닐 포장지에 가위를 적당히 벌려 갖다 대고 그냥 밀기만 해도 깨끗이 자를 수 있다. 지익~ 잘리는 소리와 함께 미묘한 쾌감마저 준다.
가위는 날카로움보다는 날 옆 평평한 두 면이 얼마나 밀착할 수 있는가가 성능의 관건이다. 열린 두 가위 날은 V자 공간을 형성하고 두 날의 교차점으로 다가갈수록 열린 공간의 크기는 점점 작아진다. 가위로 종이를 자를 때 V자의 꼭짓점에 다가간 종이 모서리는 워낙 얇아 아주 작은 오라기부터 점차적으로 자를 수 있다. 두꺼운 종이는 V자 꼭짓점에 접근할 수 없어 한 번에 많은 종이 섬유를 잘라야 해서 더 힘들다. 칼은 1차원의 날로 2차원 평면을 가르고, 가위는 2차원 면 두 개로 1차원의 모서리를 가른다. 별로 날카롭지 않은 물체 두 개가 모여 성능과 내구성 좋은 가위를 이룬다.
무딘 것 두 개로 예리함을 성취하는 아이디어는 분자 생물학에도 나온다. 세포들이 주고받는 온갖 신호들을 담당하는 수용체 단백질을 각각 만드는 것은 칼날을 날카롭게 세우고 유지하는 것처럼 어렵다. 가위처럼 반쪽 단백질들을 두 개씩 여러 조합으로 짝지어 수용체로 만들면 다양한 신호들을 더 쉽게 구분할 수 있다. 새로운 발견이나 첨단기술이 나오면 이의 원리와 사회에 끼치는 영향 등을 음미한다. 수천 년 전 가위가 처음 등장했을 때 사람들의 반응은 어땠을까? 일상 도구가 되어버린 가위의 작동원리를 수억 년간 진화했고 첨예의 연구과제인 수용체를 통해 뒤늦게나마 음미한다.
황원묵 미국 텍사스A&M대 생명공학부 교수