네이버 블로그를 열심히 하던 시절이 있었다. 조울증 진단을 받고 정신건강에 관한 궁금증들을 해소하기 위해 블로그에 관련 글들을 적었었다. 클로드와 그 시절 이미지 fx와 함께 매 글마다 이미지 10개 이상을 넣고 글을 목차와 함께 일목요연하게 작성한 포스팅은, 노출이 잘되었고 일방문자수가 300명을 넘어 서기 일수였다. 물론 정신건강에 관한 글만 적은 것은 아니었다. 열심히 학원에 다니며 블로그 키우는 방법도 배우고 노출이 잘되는 키워드 글도 함께 올렸다. 그러나 나의 에너지는 모두 소진되어 블로그를 놓아 버렸다. 하나도 아쉽지 않다. 난 그 시절 열심히 했으며 멈추었을 뿐이다. 여전히 일평균 50명의 방문객이 있다. 가끔 블로그를 들어가 본다. 가끔 포스팅을 하기도 한다. 얼마 전 누군가 좋아요를 눌렀는데 그 글이 에너지에 관련된 글이었다. 그렇지 내가 그런 글도 적었었지 하며 다시 글을 읽는다. 생각해 보니 온라인카지노에 연재하는 시리즈에 에너지 이야기를 해야겠다고 생각이 들어 다시 클로드와 작업을 한다. 에너지에 관한 소설도 쓰고 있는 나는 내가 지금 겪고 있는 모든 감정의 소용돌이가 결국 에너지 때문임을 어렴풋이 느꼈기 때문이기도 했다. 에너지는 나에게 너무 중요하다. 에너지의 있고 없고 에너지의 생사 여부가 나의 감정 나의 삶 나의 일상을 지배한다. 조증과 울증 모두 에너지의 불균형에 관한 문제이다.

에너지는 멈춰있고 저장되어 있는 것이 아니라 흐르는 것

에너지는 흐르는 것이라 한다. 생소하다. 에너지가 소진된다는 의미는 실제 에너지의 소진을 의미하는 것이 아니라. 뇌에서 기능을 일부러 저하시키는 작용이라고 한다. 에너지에 관해 자세히 알아보았다.

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Energy & Existence · A Philosophical Inquiry

힘은 어디에 있는가

에너지의 기원과 소멸을 탐구하다

"살아있다는 것은 무엇인가"라는 질문 앞에서, 우리는 흔히 숨 쉬고 있다거나 움직이고 있다고 답한다. 그러나 그 답들은 결국 하나의 사실로 수렴한다 — 살아있다는 것은 힘을 쓰고 있다는 것이다. 심장은 하루 십만 번 넘게 뛰고, 뇌는 잠든 순간에도 전기 신호를 흘려보내며, 세포 하나하나는 눈 깜짝할 사이에도 수많은 화학반응을 일으킨다. 이 모든 활동을 가능하게 하는 무언가를 우리는 오랫동안 '힘' 혹은 '에너지'라 불러왔다. 그런데 정작 그 힘이 정확히 어디에 있는지, 무엇으로 이루어져 있는지 물으면 대답은 쉽게 흐려진다.

이 글은 그 질문을 따라 몸 안쪽 가장 작은 분자에서 시작해, 열역학의 법칙과 피로라는 감각을 지나, 기(氣)와 프라나 같은 오래된 신화, 그리고 철학과 문학이 힘을 상상해 온 방식까지 걸어가 본다.

세포생물학 · 에너지 대사의 최소 단위

01. ATP몸이 에너지를 만드는 방식 — 멈추지 않는 분자 화폐

우리가 밥을 먹고 숨을 쉬는 이유는 결국 한 분자를 만들기 위해서다. 아데노신삼인산, ATP. 세 개의 인산기가 사슬처럼 이어진 이 작은 분자는 흔히 '세포의 에너지 화폐'라 불린다. 포도당 한 분자가 산소와 함께 완전히 분해되면 미토콘드리아를 거쳐 대략 서른 개 안팎의 ATP가 만들어지고, 세포 안 화학반응 대부분은 이 ATP가 인산기 하나를 내놓으며 ADP로 바뀌는 순간 방출되는 에너지에 의존한다.

문제는 이 화폐가 결코 저축되지 않는다는 데 있다. 한 세포 안에 존재하는 ATP는 단 몇 분 만에 완전히 새것으로 교체된다고 알려져 있다. 몸 전체로 계산하면 그 규모는 상상을 넘어선다. 생화학자 한스 콘버그의 계산에 따르면, 하루 약 2,500킬로칼로리를 섭취하는 사람은 하루 동안 약 180킬로그램에 달하는 ATP를 만들고 또 부순다 — 자신의 몸무게보다 훨씬 많은 양의 '에너지 화폐'가 매일 몸속에서 발행되었다가 곧바로 소각되는 셈이다.

~30개

포도당 한 분자가 완전 산화될 때 생성되는 ATP 분자 수

180kg

보통 성인이 하루 동안 만들고 부수는 ATP의 총량 추정치

2×10²¹개

몸 전체에서 초당 생산되는 ATP 분자 수 추정치

그러니 ATP는 애초에 '저장'을 위해 설계된 분자가 아니다. 그것은 만들어지는 순간 쓰이도록 설계된, 극도로 짧은 수명의 매개체에 가깝다. 몸이 힘을 '가지고' 있다는 감각은 사실 이 분자가 쉬지 않고 만들어지고 부서지는 순환 자체가 만들어내는 인상일 뿐이다. 힘은 어딘가에 쌓여 있는 것이 아니라, 매초 헤아릴 수 없이 반복되는 이 작은 거래 속에서만 존재한다.

01단계 주요 출처

National Institute of General Medical Sciences — "Science Snippet: ATP's Amazing Power."

StatPearls — "Physiology, Adenosine Triphosphate."

Kaila V.R.I. et al. cited in "Fundamental Complexity Measures of Life" (Kornberg 1989의 ATP 회전율 계산 인용).

Physiopedia — "Adenosine Triphosphate (ATP)."

Ask the Scientists — "Understanding ATP: 10 Cellular Energy Questions Answered."

과학사 · 단위의 탄생과 전용

02. 칼로리는 열이었다. 에너지 단위의 역사

지금은 식품 포장지마다 박혀 있는 이 숫자가, 원래는 몸과 아무 상관이 없었다는 사실은 잘 알려져 있지 않다. 칼로리라는 말을 처음 쓴 사람은 프랑스의 화학자 니콜라 클레망으로, 그는 1820년대 초 파리에서 증기기관의 열효율을 강의하며 이 단위를 정의했다. 물 1킬로그램의 온도를 섭씨 1도 올리는 데 필요한 열량 — 애초에 칼로리는 몸이 아니라 기관차와 보일러를 설명하기 위한 공학 단위였다.

이 단위가 몸의 언어가 된 것은 반세기 뒤, 미국의 화학자 윌버 애트워터에 의해서였다. 그는 음식을 밀폐된 용기 안에서 완전히 태워 발생하는 열을 재는 '봄 칼로리미터'로 수천 가지 식품의 에너지값을 측정했다. 나아가 사람이 방 크기의 밀폐된 공간에 며칠씩 머물게 하며 몸이 실제로 내뿜는 열까지 측정하는 호흡 열량계도 고안했다. 이 실험들을 통해 그는 지방 1그램이 약 9칼로리, 탄수화물과 단백질은 각각 약 4칼로리의 열을 낸다는, 오늘날까지 쓰이는 계산법을 남겼다.