[생각의 탄생] 생각도구 10 - 모형 만들기

 

 

 

Photo by Zoe Holling on Unsplash

 

모형은 보는 사람이 즉각 인식할 수 있도록 실제를 축약하고 차원을 달리 표현해야 한다.

 

모형은 실제, 혹은 가정적 실제상황을 염두에 두고 필요한 규칙과 자료, 절차를 이용하는 시뮬레이션이다.

 

우리가 정치학이나 역사, 인류학을 배울 때 전투과정이나 건축양식의 혁신, 전통의술의 효능, 경쟁적인 경제활동의 결과물, 종교의식 등의 목적을 물리적, 기능적, 이론적인 모형으로 만들어 배운다면 매우 효과적일 것이다.

 

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모형이 지닌 가장 큰 가치는 새로운 생각의 탄생 과정에 기여한다는 것이다.

- 미국 생화학자, 노벨 화학상과 노벨 평화상 수상자, 라이너스 폴링 (Linus Pauling) 

 

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피트 몬드리안(Pieter Mondriaan)은 어린 시절 1차 세계대전을 다룬 기록영화 한 편을 보고 모형이 가지고 있는 전달력과 의미에 대해 매우 중요한 깨달음을 얻게 된다.

 

 

 

 

침공하는 독일군이 지도 위에 마치 작은 입방체 블록처럼 나타났고, 반대편의 연합군 진영 역시 작은 블록처럼 보였다.

그런 식으로 보면 전 세계의 격변이, 그 속에 품고 있는 무수한 세부사항이나 작은 부분은 무시된 채 그저 플라스틱 블록의 양으로 표시되고 있었다.

- 네덜란드 화가, 피트 몬드리안 (Pieter Mondriaan)

 

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'게임'이란 단어는 실제 전투와 같은 중대한 행위를 표현하기에 적합한 말은 아니다. 프러시아 육군 참모총장이었던 폰 모이플링(von Meuffling) 장군은 1824년에 폰 라이스비츠의 게임 원본을 두고 이렇게 말했다.

 

이것은 절대로 게임이 아니다.

이것은 전쟁을 대비하기 위한 훈련이다.

나는 전군에 이것을 강력하게 추천할 것이다.

 

 

영국군의 P. 영(Young) 준장과 J. P. 로퍼드(Lawford) 중령은 그보다 훨씬 최근인 1970년에 이렇게 말했다.

 

십대들만 하더라도 전쟁게임을 장난감 취급하면서 우습게 안다.

부모 역시 미심쩍어하지만 자녀의 불평에 동의한다.

그러나 이 모든 게 얼마나 잘못되었는지... 이제 전쟁게임은 과학적 연구도구 수준으로 격상되어야 한다.

 

 

미 국방성은 전쟁게임을 다음과 같이 정의하고 있다.

 

전쟁게임은 실용적 도구로서 둘 혹은 그 이상이 맞서는 병력들이 군사작전을 흉내 내고 있는 것이다.

실제 혹은 가정적 실제상황을 염두에 두고 필요한 규칙과 자료, 절차를 이용하는 시뮬레이션이다.

 

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위의 정의를 통해 나타난 모형들을 하나씩 살펴보면, 우선 표상적 혹은 물리적 모형으로서 실제 물체의 물리적 특징들을 보여주고 있다. 기능적 모형은 어떤 물체나 기구의 본질적인 작용을 포착하고 있다. 이론적 모형은 어떤 과정의 실행을 규준(規準)하는 기본적 개념을 구현하고 있다. 이 외에 가상적 모형이 있을 수도 있는데 이는 우리가 직접 관찰할 수 없는 대상의 특성을 나타내기 위해 고안된 것이다.

 

가장 발달된 모형은 위의 4가지 모형을 다 합쳐놓은 것이다.

 

모든 모형은 해당 대상의 구조와 기능에서 가장 중요하고 결정적인 요소만을 추출한 것이다.

 

그것들은 대부분 추상화와 유추, 차원적 변형을 구현한다.

 

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모형은 본질(本質)을 추구한다

 

모형은 수학적이건 물리적이건, 현실적이건 그렇지 않건 간에 실물보다 작거나, 같거나, 클 수 있는데 이는 오로지 그것의 용도에 달려 있다.

 

대개의 경우 모형의 용도는 직접 경험하기 어려운 것에 접근할 수 있도록 만드는 데 있다.

 

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하버드 대학의 식물박물관은 계절에 관계없이 연구할 수 있도록 세계 각지의 꽃을 유리 모형으로 만들어 보관하고 있는데 그 규모는 실로 어마어마하다.

 

 

 

 

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시카고 예술연구소에는 제임스 워드 손(James Ward Thone) 부인의 실내모형 컬렉션이 있는데 방문자들은 서구의 시대별 대표적인 방 200여 개와 가구를 실제 크기의 12분의 1로 줄여 만든 모형들을 관람할 수 있다.

 

이것은 다른 방법으로는 도저히 할 수 없는, 시간과 공간의 응축이라 할 수 있다.

 

 

 

 

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빌딩이나 비행기, 배, 탱크, 자동차처럼 크기가 큰 것들의 모형은 대개 일정한 비율로 축소시켜 만든 것들이다. 그래야만 예산과 공간에서 제약을 가지고 있는 개인들이 쉽게 조작하고 다룰 수 있다.

 

산악인들은 모형을 놓고 등반 계획을 수립하며, 군대에서는 침투경로를 짠다.

 

루카스 필름이 영화 <스타워즈, Star Wars>를 찍기 위해 세운 세트는 전 우주를 가상의 모형으로 만든 것이다.

 

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그 밖의 대형동물들, 이를테면 고래나 공룡 같은 것들도 욕조나 모래통에서 가지고 놀 수 있을 정도로 작게 만들거나 아니면 정반대로 실제크기대로 재현해서 박물관 관람객들이 거대한 동물들의 위용을 감상하도록 할 수 있다.

 

노예선의 실물모형 안에서 기어가는 체험을 해본다든지, 강제수용소를 재현해놓은 무서운 건물 안으로 들어가 보거나 끔찍하게 비좁은 머큐리 스페이스 캡슐(Mercury Space Capsule) 모형 내부로 몸을 들이밀어본다면 사람들은 인간이라는 존재 영역을 넘어서는 일이 어떤 것인지 생생하게 느낄 것이다.

 

 

 

 

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모델링 작업은 많은 상상기술을 요구하는 동시에 이것들을 가르쳐주기도 한다.

 

모형은 대상이 되는 시스템이나 상황을 면밀하게 관찰한 다음에야 만들 수 있는 것이다.

 

대상의 중요한 특징을 잡아 사람이 다루기 쉽게 크기를 조정하는 등의 단순화 과정과 형을 떠내거나 언어적, 수학적, 혹은 예술적 수단을 통해 구체화하는 과정을 거치는 것이다.

 

실제로 모형을 제작하려면 그 모형이 정신적인 것이건 물질적인 것이건 간에 여러 가지 다양한 제작 수단과 소재에 대한 이해와 깊은 분석이 있어야 한다.

 

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모형이 만들어지고 나면 이를 시험적으로 다루어봄으로써 그 특성이나 실제상황, 시스템의 본질을 제대로 갖추고 있는지 판단하게 된다.

 

감각기관으로 지각할 수 없는 현상을 인지할 목적으로 모형을 만들 때는 대단히 강력한 형상화 기술이 필요하다.

 

'실재(實在)'를 '대리(代理)'하는 모형은 유추와 추상화에 의지한다. 거의 모든 모형들이 차원적 사고기술을 활용해 만들어진다.

 

모형만들기는 우리가 지금까지 이 책에서 다루어온 많은 '생각도구'들보다 상위에 있는 한편, 그것들에 의존하고 있는 생각도구다.

 

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모형을 만드는 작업에서 가장 중요한 점은 그것을 만드는 사람이 어떤 상황이나 대상, 혹은 생각을 완전히 제어할 수 있게 한다는 것이다. 이를 통해 이해가 부족한 지점이 어디인지를 깨닫게 해준다.

 

자동차 회사에서 차의 모형을 만드는 엔지니어나 제약회사에서 약품 모형을 만드는 생화학자, 인간 행태의 이론모형을 만드는 사회학자, 미니어처 집을 만드는 애호가들은 모두 상당히 깊이 있는 관련 지식을 습득하게 되는데 이는 세부에 대해 오래도록 주의를 집중한 결과라고 할 수 있을 것이다.

 

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만일 이 모형들이 제 기능을 한다면 그것은 새로운 예술적 아이디어, 새로운 자동차, 새로운 약, 인간 행태에 대한 새로운 예측, 건축 스타일과 디자인에 대한 새로운 이해를 가능하게 할 것이며, 모형제작자들은 그러한 것들을 완전히 익히게 될 것이다.

 

설사 모형이 제 기능을 하지 못한다 하더라도 제작과정을 통해 예상치 못했던 문제점을 발견하게 될 것이고, 이를 통해 모델링 작업의 원래 목적을 보다 잘 이해할 수 있는 기회를 갖게 될 것이다.

 

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나는 손바닥 크기의 모형을 즐겨 만들었는데 이것을 돌리고 다듬다 보면 마치 내가 신이라도 된 것 같았다.

- 영국 조각가, 헨리 무어 (Henry Moore)

 

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나는 베토벤이 쓴 <해머클라비어 소나타, Hammerklavier Sonata>의 마지막 악장 초고 몇 장을 복사해서 가지고 있다.

이 초고를 보면 그가 세심하게 모형을 만든 다음 이를 체계적이고 냉철하게 검증하고 있음을 알 수 있다. 특히 *푸가(fugue)의 주제 부분이 그렇다.

- 미국 작곡가, 로저 세션스 (Roger Sessions)

 

*푸가: 악곡 형식의 하나. 하나의 성부가 주제를 나타내면 다른 성부가 그것을 모방하면서 *대위법에 따라 좇아감.

*대위법: 둘 이상의 독립된 선율선이나 성부를 짜 맞추어 곡을 만드는 복음악의 작곡 기술

 

대위법 예시 (아닐수도 있음)

 

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화가들도 유사한 표상적 모형을 활용한다. 시각예술에서 가장 흔한 모델링의 형태는 '사전 스케치'이다.

 

극소수의 화가만이 캔버스에 직접 그린다. 대부분은 스케치를 먼저 한다.

 

시카고 미술연구소는 조르주 쇠라(Georges Seurat)의 명작 <그랑드자트 섬의 일요일 오후, Sunday Afternoon La Grande Jatte>를 소장하고 있는데, 가로가 약 3 m, 세로는 2 m나 되는 그림 옆에는 쇠라가 사전에 개략적으로 그린 이 그림의 작은 스케치가 걸려 있다.

 

쇠라가 스케치를 한 목적은 자신의 생각을 '줄여' 일정한 물리적 크기 안에 담아낼 수 있도록 하는 데 있었다.

 

스케치를 그려봄으로써 그는 전체적인 그림의 구도를 가늠하고, 벽을 채우는 엄청난 크기의 캔버스에 수십만 개의 색점을 찍는 고통스러운 작업에 들어가기에 앞서 예상되는 문제들을 점검해본 것이다.

 

 

<그랑드자트 섬의 일요일 오후>, 조르주 쇠라 作, 1884

 

 

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나는 10개에서 11개 정도의 작은 모형들을 만들었다.

그 중에서 오직 한 개만이 실물 크기의 조각 작품으로 발전할 수 있었다.

이 작은 모형을 토대로 나는 실물 크기만 한 모형을 만들었다.

그리고 이것을 가지고 마음에 들 때까지 이것을 수정하는 작업을 했다.

일단 이 모형은 크기 때문에 작은 모형으로 일할 때와는 다른 시각으로 접근할 수 있었다.

나에게 있어 조각이란 모형을 만들고, 크기를 키우고, 실제로 돌을 깎는 일들의 혼합이었다.

- 조각가, 헨리 무어 (Henry Moore)

 

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중국의 귀부인들은 벌거벗은 인형으로 진료받았다

 

의학분야에서는 인체모형을 활용하는 범위가 더 넓다.

 

수 세기 전 중국의 상류계급에서는 귀부인들이 진찰을 받으러 갈 때 옷을 입히지 않은 상아인형을 들려 보냈다.

 

문화적인 금기와 정숙성을 나타내기 위해 남자 의사 앞에서 절대 옷을 벗을 수 없었던 그녀들은 벌거벗은 인형을 이용하여 아픈 부위와 증상을 설명했던 것이다.

 

아시아의 전통의사들은 작은 인형의 몸에다 침을 놓을 자리와 기타 의료정보를 표시했다.

 

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'사람 모형'의 역사는 꽤 길고 다채로운 이야기를 가지고 있다.

 

18세기 프랑스의 패션업계는 의류제품을 유럽 각국에 수출할 때 인형에게 입혀서 보내곤 했다.

 

오늘날 옷가게의 쇼윈도나 박물관에 있는 마네킹들은 수 주, 수개월, 심지어는 수년 동안 미동도 하지 않은 채 이와 비슷한 역할을 수행하고 있다.

 

재봉 인형도 인간의 모습을 본떠 만든 것이다. 재봉 인형은 사람이라면 도저히 참을 수 없을 숱한 바늘과 핀을 몸에 꽂은 채 지루함을 이겨내고 있다. 또한 차량 충돌 시험용 인형은 사람이라면 절대로 노출되어서는 안 되는 위험을 감내하며 안전에 관한 정보를 제공하고 있다.

 

이러한 모형은 매우 제한된 작업영역에서는 그것이 대리하고 있는 인간보다 기능적으로 훨씬 낫다.

 

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의학용으로 사용되는 인형들은 진짜 사람일 필요가 없다.

 

이 말은 마네킹이나 로봇에도 적용될 수 있다. 마네킹이나 로봇이 용도에 부합하는 기능을 갖추고 있다면 굳이 실물과 같은 모양을 할 필요가 없다. 그래서 정도의 차이는 있지만 모든 모형은 '추상'의 형태를 하고 있다.

 

이것은 오늘날 과학자들이 미생물이나 벌레, 과실파리 등을 가지고 집중적으로 연구를 해서 인간의 유전적 특질들을 알아내는 것과 같다.

 

유전법칙은 기본적으로 모든 유기체에 동일하게 나타난다.

 

그렇기 때문에 기능이라는 측면에서 동물들을 통해 인간을 가늠해볼 수 있는 것이다. 이와 비슷하게 시험관 안에 든 세포의 동태(動態)가 우리의 몸속에서 일어나고 있는 일의 모형이 되기도 한다.

 

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(중략) 그러나 모든 모형은 추상이기 때문에 한계가 있을 수밖에 없다.

 

실제로 내장이나 간 같은 곳에서는 약의 효과가 다르게 나타날 수 있다. 어떤 약은 경구용으로 만들어서는 안 되며, 간은 많은 화학물질을 변형시키기 때문에 약의 유익한 성분을 쓸모없게 만들거나 안전한 성분을 유해한 성분으로 만들기도 한다.

 

기니피그는 페니실린에 알레르기 반응을 보이지만 쥐는 그렇지 않다. 그렇다면 어떤 상황에서 어떤 동물이 '인체대리모형'으로 더 적합한가?

 

모형의 한계를 아는 것은 그것의 적절한 용도를 아는 것만큼이나 중요하다.

 

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모형은 우리가 다른 방식으로는 이해하기 어려운 생각이나 개념을 구체화하는 데 도움을 준다.

 

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과학적 모형의 역할은 큰 건물을 짓는 건축현장에서의 비계나 크레인과 비교할 수 있다.

 

비계 (출처: 나무위키)

 

비계나 크레인이 없으면 건물을 지을 방도가 없다. 그러나 건물이 완성되고 나면 그것들은 필요없어져 이내 해체된다.

 

리처드 파인만은 자신의 저서 '물리법칙의 특성'에서 "이론은 항상 자신이 의지했던 모형으로부터 스스로를 분리시키려 한다"고 주장한다.

 

 

 

 

모형으로부터 가장 위대한 발견을 추출하고 나면 그 모형은 더 이상 쓸모가 없어진다.

전기역학에서 제임스 맥스웰(James Maxwell)이 발견한 것은 그가 허공에 대고 상상한 수많은 가상의 바퀴와 아이들러(idler) 모형에 힘입은 바가 크다.

그러나 나중에 그것들을 다 치워버렸어도 아무 문제가 없었다.

- 미국 물리학자, 리처드 파인만 (Richard Feynman)

 

 

모형은 우리에게 개념을 숙지하는 데 도움을 준다.

 

그러나 파인만도 누차 말하고 있다시피 '모형'과 '개념'을 혼동해서는 안된다.

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오늘날 사람들이 컴퓨터화면을 들여다보는 교육만 받고 있을 뿐 진짜 금속을 만져볼 생각은 하지 않는다.

이런 식의 태도는 미래에 재앙을 몰고 올 것이다.

- 영국 SF 소설가이자 미래학자, <2001 스페이스 오디세이> 저자, 아서 C. 클라크 (Arthur Charles Clarke)

 

클라크의 이 견해에 많은 공학자들도 동의하고 있다.

 

그중에는 유진 퍼거슨이나 새뮤얼 플로먼, 헨리 페트로스키 등이 있는데 이들 모두는 과거 20년간의 주요한 공학적 실패(다리, 건물, 로켓, 비행기 등)가 작업모형을 제작하는 직접 경험이 줄고, 대신에 컴퓨터 그래픽에 대한 의존도가 계속 늘어난 데서 기인한다고 주장하고 있다.

 

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세계를 이해하려면 모형을 만들라

 

우리를 둘러싼 세계를 이해하려면 유용하면서도 다양한 모형을 만들어봐야 한다.

 

그런 일을 장려하고 가르침으로써 모형을 만드는 것이 노는 것만큼이나 자연스럽고 쉬운 것이 되도록 해야 한다.

 

중요한 것은 아이들이 집 뒷마당에 만들어놓은 요새가 얼마나 튼튼한가에 있지 않다.

 

지하실에 마련한 장난감 동물원이나 방 안에 지어놓은 인형집이 얼마나 그럴싸한가도 중요한 게 아니다.

 

오직 '모형을 만든다는 행위' 그 자체가 중요하다. 이 행위를 통해서 이해력과 제어력을 기를 수 있기 때문이다.

 

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모형에 있어 가장 중요한 것은 '소재'가 무엇인가가 아니라 그것을 구현하고 있는 '아이디어'나 '기능'이 무엇인가, 그리고 모든 세부사항을 재구성하기 위해 모형제작자가 어떤 노력을 기울였는가이다.

 

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상상력에 의해 '생명'을 부여받지 못한 모형은 아무것도 아니다.

 

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학교에서 다양한 과목을 학습하는 수단으로 모형 만들기를 권장할 수 있다.

 

예를 들어 수학시간에 모형을 만들어봄으로써 개념을 구체화할 수 있다.

 

모든 방정식이 실체가 있는 물리적 형체로 나타날 수 있고, 모든 물리적 현상이 방정식 모형으로 표현될 수 있음을 빨리 알면 알수록 창의력은 높아질 수 있다.

 

시각형 사고력 역시 모형 만들기를 통해 증진될 수 있다.

 

운동감각과 형상화 능력 사이에는 직접적인 연관이 있기 때문이다. 우리가 형성화를 다룬 장에서 상상해보라고 한 형태들을 모형으로 만들어보는 일은 모든 연령대의 학생들에게 귀중한 경험이 될 것이다.

 

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정치학이나 역사학, 인류학을 배울 때에도 각 전투과정이나 건축양식의 혁신, 전통의술의 효능, 경쟁적인 경제활동의 결과물, 종교의식의 목적 등을 물리적, 기능적, 이론적인 모형으로 만들어 배운다면 매우 효과적인 학습방법이 될 것이다.

 

모형을 만들기 위해서는 위의 모든 것들이 어떻게 작동하는지 가늠할 수 있어야 하기 때문에 그런 점에서 '모형 만들기'는 나이의 많고 적음에 상관없이 훌륭한 배움의 방식이 된다.

 

모형 만들기를 평생의 습관으로 삼는다면 살아가는 내내 배움과 재미를 동시에 맛볼 수 있을 것이다.