한국의 산업들

2023 대한민국 산업지도 - 투자자를 위한 업종별 투자 가이드
이래학 지음 / 경이로움 / 2023년 1월

 한국은 농수산물과 연료자원, 광물 등이 모두 부족하다. 즉, 원자재가 거의 나지 않기에 이를 사용하기 위해 수입하고, 일부 수입한 것을 가공하여 고부가가치 상품으로 판매하여 국부를 쌓는 나라다. 쉽게 말해 대외 의존도가 수출, 수입 측면에서 모두 높으며 가공 후 수출을 통한 고부가가치를 누리기 위해 다양한 산업군이 발달한 나라다. 물론 국민경제도 상당히 성장하여 내수의 비중도 높다. 한국의 내수는 방대한 내수시장을 자랑하는 유럽권이나 일본, 미국, 중국에 비해 과소 평가받는 경향이 강하지만 이미 국내 GDP의 54%가 내수시장에서 발생한다. 

 책 2023 대한민국 산업지도는 이러한 한국이란 나라에 어떤 산업군이 발달했고 그곳은 어떻게 운영되며 유망한 기업을 무엇이고, 향후 미래엔 어떤 것이 더욱 유망해질지를 분석한 책이다. 투자관점으로 보는 사람들도 있겠지만 한국에 특정 산업군이 돌아가는 방식과 어떤 기업이 그곳에서 활약하는지를 알게되는 재미가 있는 책이다.

1. 에너지 자원

 전통적 산업 섹터로 한국은 한전, 한국가스공사, 지역난방공사가 대표적 기업이다. 최대 주주가 정부부처이고 필수 공공재를 생산하는 만큼 정부에서 출자한 공기업이 이를 담당한다. 이들은 당연히 자원을 수입하여 전기와 에너지를 생산하므로 국제 에너지 가격에 큰 영향을 받는다. 하지만 그에 걸맞게 가격을 올리는 것은 정부의 허락이 필요하기에 수익을 얻기 쉽지 않다. 최근 한전의 막대한 적자만 해도 그렇다. 

 LS전선은 전신 시술을 활용해 전기차 부품산업에 진출했다. 이 기업이 생산하는 구동모터용 권선은 전기에너지를 기계 에너지로 전환한다. 효성중공업은 그룹 차원에서 수소를 미래 성장 동력으로 보고 수소충전소 건설을 하고 있다. 

 친환경 에너지 분야로 풍력발전이 있는데 지상보다는 점차 해양발전으로 나아가는 추세다. 한국은 씨에스 윈드가 풍력발전타워에서 점유율이 높다. 하지만 풍력발전은 해외기업이 전적으로 주도하고 있다. 

 태양광 발전은 업스트림, 미드 스트림, 다운 스트림으로 나뉜다. 업스트림은 태양전지의 소재를 제조하는 것으로 폴리실리콘으로 잉곳, 웨이퍼를 제작한다. 미드 스트림은 실리콘 웨이퍼로 태양전지 셀과 모듈을 만든다. 다운 스트림은 가정과 산단에 태양광 모듈과 태양광 발전소를 설치하는 것이다. 중국이 이 모든 과정을 세계적으로 장악하고 있다. 다만 미중 갈등으로 OCI같은 한국 기업에도 기회가 올 가능성이 있다. 

 수소는 생산 방식에 따라 개질수소, 부생수소, 수전해 방식으로 나뉜다. 개질수소는 화석연료 생산과정에서 발생하는 것이며, 부생수소는 석유화학 공정 및 제철 공정에서 부수적으로 수소가 발생하는 것이다. 양자 모두 탄소를 배출하는 단점이 있다. 수전해 방식은 탄소 배출이 없지만 전기에너지가 필요하다. 관련 기업으로 SK, POSCO, 현대, 효성이 있고 연료전지의 생산은 두산퓨얼셀, 에스퓨얼셀, 비나텍이 있다. 

2. 통신

 전기통신법상 통신 설비 유무에 따라 사업자가 3개로 나뉜다. 기간통신 사업자는 익히 알려진 통신 3사로 자체 통신 설비를 보유한다. 별정통신 사업자는 통신 설비가 없어 기간 통신 사업자의 설비를 대여하고 서비스를 제공한다. 부가 통신 사업자는 인터넷 접속 및 관리와 부가통신업을 하는 곳이다. 

 국내 휴대폰 시장은 이미 포화상태로 오히려 최근 가입률이 줄고 있다. 다만 IOT사업자가 1532만 건으로 급증 추세다. 그래서 통신 3사는 사물인터넷과 OTT로 수익을 창출하려 하고 있다. 기술 발전에 따라 통신 속도를 점차 빠르게 늘리고 있는데 이는 많은 시설투자를 요구한다. 그래서 수혜는 단기적으로 통신설비 사업자가 얻는다. 5G가 되면서 케이엠더블유 같은 소형기지국 설비업체의 주가가 크게 올랐다. 전송속도가 빠를 수록 전파파장이 짧아 소형기지국이 근거리에 많이 필요해진다. 

3. 의료

전 세계적인 고령화의 추세로 의료기기는 큰 이익을 볼 것으로 예상된다. 치과용 의료 기기, 미용 의료 기기, 영상 진단기기 등이 안티에이징 시장과 함께 급성장 할 것이다. 한국은 이 분야가 약한데 체외 진단 기업인 에스디바이오센서, 씨젠등의 몇몇 기업을 제외하고 대부분 시가 총액 1조 미만이다. 

 체외 진단 시장은 인구 고령화와 감염병의 창궐로 급성장하고 있다. 체외진단은 면역화학진단, 자가혈당측정, 현장진단, 분자진단, 혈액진단, 임상미생물학진단, 조직진단, 지혈진단으로 나뉜다. 국내기업은 미미하고 글로벌 기업이 장악하고 있는데 스위스의 로슈, 미국의 애보트와 다나허, 독일의 지멘스 등이 그렇다. 장차 종양학 진단기기와 심장학 진단기기가 급성장할 것으로 보인다. 고령화 때문이다. 

 치과 진료도 급성장하고 있다. 인구 노령화와 소득 수준의 향상으로 치료와 미용 두 마리 토끼가 같이 뛰고 있기 때문이다. 치과 진료의 주 수요층인 65세 이상 노인은 2020년 7억 2천만 명이다. 2060년이면 15억 4천으로 두 배 넘게 증가한다. 특히, 중국과 인도에서 엄청난 인구가 노인으로 이 기간 진입할 예정이다. 국내 기업중엔 오스템 임플란트가 유망하다.

 비대면 의료 서비스도 장차 유망하다. 현재 미국과 중국에서 활성화하였는데 미국은 코로나 19기간 비대면도 대면과 같은 의료수가를 책정하였고 중국은 인터넷 진료도 의료보험 적용대상으로 추가하였다. 반면 한국은 의료법상 비대면 의료를 허용하지 않는다. 국내의 경우 법개정이 주요 변인이 될 것이다.  

 의약품은 화학합성의약품과 바이오의약품으로 나뉜다. 화학합성은 소품종 대량생산으로 개발도 쉬운 편이다. 바이오는 미생물, 동식물 세포 같은 살아있는 생물체를 이용한 것이다. 개발이 어렵지만 부작용이 적고 치료효과가 높다. 바이오 의약품은 1세대 인슐린, 성장호르몬, 백신에서 2세대 항체의약품 3세대인 세포치료제와 유전자 치료제로 나아가고 있다. 향후 면역계 질환 치료제는 1750억 달러, 당뇨는 1480억 달러, 신경계 질환은 1430억 달러, 심혈관 질환은 740억 달러의 시장규모를 형성할 것으로 보인다. 

 미국에서 하나의 신약이 통과되려면 대개 10년이 걸린다. 단계는 전임상, 임상1-3단계, FDA의 승인이다. 전임상은 인간 이전 동물 실험이다. 임상1은 안전성 시험, 임상 2는 치료효과의 확인, 임상 3은 실험대상자를 크게 늘려 안전성과 치료효과 두 개를 모두 검증한다. 이후 FDA 허가가 나면 신약이 통용된다. 임상1은 52%정도의 성공률, 임상2는 28.9%, 임상3은 57.8%, FDA허가는 90%이상이다. 즉, 임상이 가장 넘기 어려운 벽인 셈이다.  

3. 해운

 해운은 경기를 많이 타는 산업이다. 수요와 공급의 불일치가 큰 편인데 이는 선박의 건조시기 때문이다. 선박은 통산 1척 건조에 2-3년이 필요하다. 즉, 호황기의 주문이 불황기에 마무리되는 셈이다. 2021년 기준 세계 해운1위는 스위스의 MSC, 2위는 덴마크의 머스크다. 한국은 최대 해운사가 HMM인데 8위 수준이다. 선박은 컨테이너선과 탱커선, 벌크선, 오프쇼어로 구분한다. 컨테이너선은 말 그대로 컨테이너에 물건을 담아 운반하는 것이고 탱커선은 주로 액체연료를 수송하며, 벌크선은 곡물이나 광물, 오프쇼어는 해양유전이나 해양플랜트에 사용하는 배다. 컨테이너선은 1척 가격이 무려 2천억이다. 그리고 고부가가치 LNG선은 3천억이나 한다. 그래서 해운사는 큰 비용으로 인해 선박을 보유하는 사선과 대여하는 용선을 적절히 섞는다. 해운사의 실적엔 무엇보다 운임이 중요하다. 

 한국의 조선은 중과 엎치락 뒤치락 하나 1위 수준이다. 한국은 특히 고부가가치인 컨테이너선과 LNG선을 주로 수주하며 중국은 값이 싼 벌크선과 탱커선인 주류다. 이는 기술력의 차이 때문이다. 통상 선박의 수명은 25년 정도로 2000년 초반 호황기에 대거 주문된 선박의 수명이 다가왔다. 때문에 조선사업은 향후 활황을 맞을 가능성이 높다. 

 다만 지구온난화로 선박에도 환경의 압박이 큰데 이는 선박이 내뿜는 황산화 물질이 휘발유의 무려 1천-3천배에 달하기 때문이다. 그래서 향후 선박은 탈황이 중요하다. 황산화물을 감축하는 방법은 3가지로 탈황장치의 장착이 있다. 이는 설치비용이 들고, 공간을 차지해 화물 선적이 줄어들며 일부국가는 입항을 거부하는 단점이 있다. 다음은 저유황유를 쓰는 것으로 연료비가 올라간다. 마지막은 LNG추진선의 사용이다. 이는 선박의 가격이 비싸지만 위의 장점을 모두 상쇄한다. 

4. 로봇, 기계

 항공우주는 20년 안에 24-60배 성장할 영역이다. 항공우주는 위성제작, 지상장비, 발사시스템, 위성서비스로 구분된다. 위성제작은 위성 및 위성 부품의 제작, 지상장비는 지상 네트워크 및 통신장비로 위성과 발사체와의 송수신 장비, 발사시스템은 발사체를 만들거나 서비스 제공, 위성서비스는 위성통신, 원격탐사, 위성항법을 아우른다. 이 중 가장 돈이 되는 곳은 위성제작과 지상장비다. 

 국내 항공우주기업은 대개 전투기, 유도무기, 자주포 등 방위산업도 병행한다. 박정희의 자주국방에서 초래되어 한국을 오래도록 족쇄던 한미 미사일 협정이 문재인 정부시절 한미 합의간 2017년 폐기되었다. 이후 한국의 미사일 사거리가 크게 늘어 이 부분이 활성화 되었다. 사실 미사일과 위성은 첨탑에 무엇을 다느냐의 차이에 불과해 위성과 무기의 병행은 매우 당연하다.

 로봇 시장은 2020년 478억 달러에서 2028년 1889억 달러에 달할 예정이다. 오늘 김어준의 유튜브 방송을 보며 구글에서 개발한 로봇을 보았다. 자유자재로 어색하지 않게 사람처럼 3가지의 요리를 수행했다. 이 로봇은 50번 정도의 트레이닝을 했다고 하는데 가격이 놀랍게도 3만 2천달러, 한화 4천만원에 불과했다. 구글이 이 로봇을 이렇게 싸게 내놓은 이유는 이 로봇의 작동 및 학습방법 때문이다. 이 로봇은 사람이 직접 조종하며 해당동작을 학습시키는데 이 것이 로봇을 가진 모든 사람에게 공유된다. 로봇이 전세계적으로 50만대 파리면 각 주인이 50만번 학습을 시키고 이것이 공유되는 것이다. 인간의 일자리가 매우 걱정되는 순간이었다. 

 로봇은 산업, 서비스, 의료 부분에서 만들어지고 산업은 연27%, 서비스는 연46%, 의료는 연12%성장할 예정이다. 

5. 엔터테인먼트

방송사는 지상파와 유선방송, 위성방송, 인터넷 영상물 제공업으로 분류한다. 지상파는 공중파로 방송 3사이며, 유선방송은 유료로 사용하는 케이블 티비, 위성방송은 위성을 통한 방송으로 스카이라이프, 인터넷 영상물 제공업은 통신 3사가 주로 하는 아이피티비다. 방송사는 제작사에 콘텐츠를 의뢰하며 70%의 제작비를 지원한다. 그리고 제작사는 간접광고와 협찬, OST 등으로 나머지 30%의 제작비를 충당한다. 

 방송사와는 다르게 국내 시장은 OTT의 이용률이 급성장하고 있다. 2016년 이용률은 35%였으나 2020년은 무려 66.3%나 된다. 게임산업처럼 방송콘텐츠 시장 역시 IP의 확보가 중요하다. 이들은 웹툰, 웹소설을 영상으로 제작하는 원소스 멀티유즈가 일반화되었다. 이럴 경우 성공한 IP덕분에 실패가능성은 크게 줄고 스토리 제작을 위한 돈은 사실상 들지 않는다. 

 게임산업은 인터넷으로 인해 사용자가 급증하며 레버리지가 매우 커졌다. 경기영향도 거의 받지 않는다. 2020년 글로벌 게임산업의 규모는 2283억 달러다. 게임은 여러 분야인데 모바일이 42.6%, 게임기를 사용하는 콘솔이 26.6%, 컴퓨터 16%, 아케이드가 14.8%로 모바일이 압도적으로 크다. 게임산업은 미국이 21.9%, 중국 18.1%, 일본 11.5%, 한국6.9%를 각각 점유하고 있다. 

 게임산업은 개발사와 퍼블리셔, 플랫폼으로 역할이 나뉜다. 개발사는 글자 그래도 게임을 개발하는 곳으로 초기 28%에서 후기 42%의 개발 이익을 얻는다. 퍼블리셔는 개발사가 만든 게임을 유통, 광고하는 곳이다. 초기 42% 이익을 얻다가 손익분기점을 넘기면 28%로 이익을 줄인다. 플랫폼은 게임의 채널을 구성하는 곳이다. 30%의 이익을 가져가는데 구글 플레이스토어나 컴퓨터의 스팀이 그런 곳들이다. 

 게임업계는 메타버스가 잠재적 시장이 되다. 이곳에서 유통될 NFT는 게임업계에 이익이 될 예정이다. 

6. 자동차, 2차전지

 전 세계 자동차 판매량은 연간 2000조에 달한다. 향후 모든 차량이 전기차로 전환될 예정인데 차량 가격의 40%가 배터리인걸 감안하면 미래 배터리 시장의 규모는 800조 정도로 예상된다. 한국의 2차전지 기업은 LG에너지 솔루션, 삼성SDI, SK온이 있다. 2022년 세계 배터리 시장 점유율은 중국의 CATL가 34.8%, LG에너지 솔루션이 14.4%, SK온이 6.5%, 삼성SDI가 4.9%였다.

 2차전지는 원통형과 각형, 파우치형으로 구분한다. 원통형은 원기둥 모양으로 기존 배터리가 커진 것이다. 사이즈가 규격화하여 대량생산에 유리하다. 하지만 부피당 에너지 밀도가 낮고, 차량 장착을 위해 여러 개를 하나로 묶어야 한다. 테슬라가 사용한다. 각형은 납작하고 각진 상자모양으로 알루미늄 캔으로 배터리를 싸고 있어 견고하다. 하지만 네모진 상자에 원형 배터리를 넣은 것이라 공간이 낭비된다. 제조 공정도 복잡하고, 무겁다. 독일과 일본의 전기차 업체가 사용한다. 파우치형은 얇은 판으로 소재를 층층이 쌓아 내부공간에 빈틈이 없다. 공간활용도도 우수하고 에너지 밀도도 높지만 필름으로 배터리를 싸서 충격에 약하다. 국내 전기차 업체와 미국 포드, GM이 사용한다. 시장 점유율은 각형-파우치-원통형의 순이다. 다만 파우치형이 장점이 커서 급격히 점유율을 확대중이다.

 배터리의 성능을 높이기 위해 양극재는 수급이 불안하고 비싼 코발트 대신 니켈의 비중을 높이고 있으며 음극재는 흑연에서 실리콘으로 바꾸고 있다. 실리콘은 밀도가 10배나 높고 충전 방전 속도도 높지만 부피팽창으로 인해 안전성이 낮다. 그래서 2차 전지 제조사들은 CNT도전재 첨가로 이 문제를 해결해나가고 있다. 리튬이온전지 이후의 전지는 리튬황전지가 될 가능성이 있다. 에너지 밀도가 5배 높기 때문이다. 하지만 안전성이 낮고 수명이 짧으며 황에 의한 부식을 해결해야 한다. 

 전기차는 일반적으로 15만 -20만km를 주행하면 배터리의 성능과 수명이 떨어진다. 전기차 판매량은 2019년 210만대, 2030년 2600만대, 2050년이면 6200만대로 예상된다. 그래서 사용한 전기차가 남길 폐배터리 문제가 수면으로 떠오를 것이다. 폐배터리 시장도 커질 것인데 2050년 600조 규모로 예상된다. 관련 업체가 수혜를 볼 것이다. 

이산적인 우주

보이는 세상은 실재가 아니다 - 카를로 로벨리의 존재론적 물리학 여행
카를로 로벨리 지음, 김정훈 옮김, 이중원 감수 / 쌤앤파커스 / 2018년 4월

  서양에서 과학 혁명이 일어난 이후로 우주와 세계를 보는 관점은 혁명적으로 변해왔다. 인간과 지구는 우주에서 상당한 우연으로 생겨난 매우 독특한 존재다. 하지만 이 무한에 가까운 방대한 우주에서 매우 작은 부분에 불과한 곳에서 일시적으로 생겨난 인간 존재가 우주 전체의 원리를 파악해 나간다는 것은 무척 놀라운 일이다. 이 책은 그 놀라운 과정과 최근의 논의를 정리한 책으로 무척 체계적이다. 

 우주와 세계를 파악하는 주요 패러다임의 전환은 뉴턴 역학-패러데이 맥스웰의 전자기학-아인슈타인의 특수상대성 이론과 일반 상대성 이론-양자역학-양자중력이론으로 이어진다. 책에 나온 도식을 정리하면 아래와 같다.

[뉴턴]                 (공간)       (시간)       (입자)

[페러데이, 맥스웰]   (공간)       (시간)       (장)     (입자)

[특수상대성이론]            (시공)              (장)       (입자)

[일반상대성이론]                     (공변장)             (입자)

[양자역학]                   (시공)               (양자장)

[양자중력이론]                         (공변양자장)

 위 도식을 보면 서로 별개의 것으로 바라보았던 공간과 시간, 입자가 결국 원리 상 통일 된 것으로 인식 과정이 변화해나가는 것임을 알 수 있다.   

 뉴턴 역학은 공간과 시간이 존재하고 물질은 원자 같은 작은 입자라는 전제로 만들어졌다. 이는 상당히 정확하고, 오늘날의 거시 세계에서도 사용된다. 뉴턴은 시간이라는 것은 결국 그 자체를 측정할 수 없다는 점에서 문제가 있다고 생각하긴 했지만 넘어갔다. 그리고 뉴턴 물리학에서 속도는 절대적이 아닌 모든 것에 대해 상대적인 것이었다. 

 다음 세대인 맥스웰의 방정식은 빛이 무엇이지 우리에게 말해 주었다. 그는 자신의 방정식에서 역선들이 파도처럼 물결칠 수 있음을 알아내고 그 파동의 움직이는 속도를 계산했다. 그런데 놀랍게도 이것이 빛의 속도와 일치했다. 결국 빛은 전자기파의 주파수였던 것이다. 그리고 맥스웰 방정식은 빛의 속도를 결정했다. 속도가 상대적이라는 개념이 흔들리는 것이었다. 

 아인슈타인은 상대성 이론으로 공간과 시간 개념을 흔들었다. 그는 절대적인 동시성은 없다고 판단했다. 우주는 지금 존재하는 사건들의 집합이 아니고 그래서 우주의 모든 사건들의 집합은 하나의 현자가 다른 현재를 뒤따르는 사건들의 연속으로 기술될 수 없다고 보았다. 사건은 빛으로 전달되는데 빛의 속도 제한으로 사건이 서로 멀리서 일어날 수록 상당히 큰 시간차를 두고 내게 일어나게 된다. 때문에 현재는 상당히 연장된다. 이것이 동시성의 상대성이다. 

 그리고 아인슈타인은 자기장이 전기력과 자기력을 나르는 것처럼 공간도 중력장임을 밝혔다. 공간은 장이기에 물결치고 요동치는데 이로써 공간은 더 이상 물질을 담는 비물질적인 것이 아니라 물질적인 것으로 전환될 수 있었다. 시공의 리만 곡률은 물질의 에너지에 비례하는데 이는 물질이 많은 곳에서 더 많이 휜다는 뜻이다. 그리고 휘는 것은 공간 뿐만 아니라 시간도 마찬가지다. 때문에 시간도 보편적인 것이 아니라 주변의 질량에 따라 늘고 줄고하는 것이 된다. 

 다음으로 양자역학이 등장한다. 양자역학의 기초 아이디어는 세 가지로 입자성, 비결정성, 관계성이다. 양자역학은 아인슈타인의 중요한 생각에서 촉발되었다. 아인슈타인은 브라운운동에서 물질의 입자구조에 대한 증거를 발견했으며 바로 그 가설을 빛에도 적용하여 빛도 입자구조를 가지고 있음을 밝혔다. 즉, 빛을 포함한 모든 사물의 바탕에는 입자성이 있다. 색은 빛의 진동수, 즉 빛을 방추하는 전하들의 진동에 의해 걸정된다. 이 전하는 원자 내부를 도는 전자들이다. 뉴턴 역학에 의하면 전자는 어떤 속도로든 원자 핵 주위를 돌 수 있고 그 어떤 진동수의 빛도 방출이 가능하다. 그러나 실제 원자는 특정색을 지닌다. 이는 그들이 가진 것이 연속이 아닌 불연속적인 특정한 것임을 뜻하는 것이다. 보어는 이를 전자의 에너지가 오직 양자값을 갖는다고 가정하여 해결하였다. 또한 전자도 핵으로부터 특정 궤도에만 존재하고 한 궤도에서 다른 궤도로 움직이는 불연속적인 양자도약만 가능하다고 보았다. 

 양자역학의 입자성은 입자가 특정 값만을 지닌다고 보는 것이다. 이것이 갖는 의미는 한 체계 내에서 존재할 수 있는 정보에는 한계가 있음을 의미하는 것이다. 한 계가 유한하고 그곳의 모든 물질과 에너지가 입자인 양자로 구성되고 그 양자가 불연속적이고 양자화한 특정 값을 갖는다면 당연히 정보는 유한해진다. 때문에 존재할 수 있는 가능한 상태들의 수에는 한계가 있는 것이다.

 비결정성은 장의 양자인 전자나 광자는 공간에서 경로를 따르는 것이 아니라 다른 어떤 것과 충돌할 때 특정시간, 특정장소에 나타날 확실한 예측이 불가능하다. 즉, 모든 변수가 끊임없이 요동치는 것이다. 

 관계성은 양자들이 사물을 있는 그대로 기술하지 않음을 의미한다. 입자가 어디에 있는지 기술하지 않고 입자가 어떻게 다른 것에게 자신을 드러내는지 기술한다. 존재하는 사물은 가능한 상호작용의 세계로 환원된다. 

 양자역학과 상대성이론은 세계를 다른 스케일에서 매우 잘 설명한다. 하지만 양자가 융화되지 않는 부분이 있었다. 중력장은 양자역학을 고려하지 않으며, 장들이 양자화된다는 사실은 고려하지 않고 기술된다. 그리고 양자역학은 시공이 휘어 아인슈타인의 방정식을 따른다는 사실은 고려하지 않고 공식화한다. 즉, 양자역학은 시공의 곡률을 다룰 수 없고, 일반 상대성 이론은 양자를 감안하지 않는다. 

 이는 공간이 무한하여 무한하게 쪼개질 수 있다는 가정에서 비롯되는 문제였다. 하지만 공간은 무한히 쪼개질 수 가 없다. 입자를 아주 작은 영역에 두고 관찰하려고 하면 매우 빠른 속도로 사라진다. 입자가 매우 빠른 속도를 가진다는 것은 매우 큰 에너지를 갖고 있음을 의미하는데 에너지가 큰 것이 있으면 해당 공간은 상대성이론에 의해 휘어지게 된다. 그러면 아주 작은 영역에 매우 큰 에너지가 있어 모든 지역에 블랙홀이 생길 수 있다는 말도  안되는 결론에 이르게 된다. 때문에 입자가 빠르게 움직이더라도 블랙홀로 변하지 않을 만한 최소 공간 크기가 전제될 수 밖에 없으며 이 공간의 최소 크기가 플랑크 길이다. 

 여기서 양자중력이론이 탄생한다. 양자중력의 기본 방적식은 훨러-드위드 방정식에서는 해가 나오는데 이는 닫힌선 또는 루프를 의미한다. 그래서 양자중력이론에서는 모든 것이 양자화하는데 이는 이 선들이 유한한 수의 별개의 가닥을 가진 실제 거미줄과 비슷해진다. 이는 공간 속의 장이 아닌 공간 자체를 이야기하는 것이다. 그래서 이 선들이 만나는 점인 노드가 존재하고 이 노드는 공간의 부피를 의미한다. 선들은 개별 부피를 연결하는 것이다. 각 노드들은 공간을 이루는 기본 양자가 된다. 때문에 공간은 당연히 불연속적인 값을 갖는다. 양자중력이론의 핵심은 공간은 연속적이지 않고 무한이 나눌수 없으며 공간의 원자로 이뤄진다는 것이다. 가장 작은 원자핵읜 10억분의 10억분의 1보다 작다. 

 공간의 양자상태를 기술하는 그래프는 각 노드에 대한 부피와 각 선에 대한 반-정수로 특정지어지는데 이런 그래프를 스핀 네트워크라고 한다. 스핀 네트워크는 중력장의 양자상태를 나타낸다. 공간의 양자들은 어느 공간의 양자와 인접해 있는지 어느 것이 어느 것 옆에 있는지에 대한 정보가 있다. 이 정보는 그래프의 링크로 표현되어 있고 링크로 연결된 두 노드는 인접한 두 공간의 양자다. 

 공간인 스핀 네트워크는 양자역학에 의해 고정적 실체가 아니다. 전 영역에 걸친 확률의 구름이다. 즉, 물리적 공간은 관계망을 통해 끊임없이 몰려드는 관계로 생겨난 조직이다. 이 선들은 그 자체로 어디에도 존재하지 않고 서로 간의 상호작용으로 장소를 만들어낸다. 

 전자는 양자역학에 의해 원자의 핵속으로 추락하지 않는다. 마치 양자가 본성적으로 반발력이 있어 전자가 핵에 너무 가까이 다가올 때 전자를 밀쳐내는 것만 같다. 때문에 양자역학에 의해 우주는 수축으로 인해 한없이 붕괴하지 않는다. 그래서 우리의 우주는 또 다른 우주가 공간과 시간의 확률 속에서 용해되어 있는 이러한 양자적 국면을 거쳐 붕괴한 결과물일지도 모른다.

 특수 상대성 이론은 최대 속도의 존재, 양자역학은 최소 정보의 존재, 양자중력은 최소 길이의 존재를 밝혀냈다. 시간은 공간과 다르게 직접 측정되지 않는데 시간의 단위는 빛이 플랑크 길이를 지나는데 걸리는 시간이라 할 수 있다. 시간의 기원은 열의 기원과 유사하다. 우리는 시간을 주변의 변화로 감지하는데 바로 이 시간의 흐름을 보여주는 현상이 벌어질 때마다 언제나 열이 발생한다. 그리고 열은 많은 변수들을 평균화한 것이다. 열의 개념은 우리가 많은 변수들이 평균량과 상호작용한다는 사실에서 나오며 열의 시간 아이디어도 시간의 개념 또한 우리가 많은 변수들의 평균량과 상호작용한다는 사실에서 나온다는 점에서 착안한다. 

재밌는 여러 나라들

세계지도를 펼치면 돈의 흐름이 보인다 - 다가올 기회를 읽는 30개국 세계경제기행
박정호 지음 / 반니 / 2023년 10월

 책 제목은 투자서 같지만 아마도 판매를 위해서 였던 것 같다. 책을 읽어보면 딱 내가 좋아하는 세계 여러 나라의 지리적 위치와 문화적 요인에서 오는 그 나라만의 처지나 특성을 소개하는 책이다. 비교적 간단하게 읽을 수 있으며 내용도 알차다.

 먼저 나오는 나라는 대만이다. 대만은 중국이 세계의 시장에 편입되며 고립되었다. 1971년 유엔 회원국 지위를 잃었고, 1979년 미국과 단교 되었으며, 1992년엔 한국과도 단교 했다. 그러다 1987년 이후 대만도 적대적 입장에서 선회하여 중국과 수교를 위해 노력한다. 그래서 훈풍이 불지만 2000년대 하나의 대만 독립을 요구하는 천수이볜이 집권하며 다시 고립된다. 최근 대만은 미중갈등이 불거지며 다시 그 가치를 인정받고 있다. 대만은 TSMC가 유명하다. 그들은 세계 최초로 반도체 위탁 생산을 도입했다. 반도체란게 워낙 고도의 기술과 설비가 필요하여 고정비용이 크다. 그런 반면 기술이나 경쟁에서 뒤쳐지만 바로 사장되기에 업체들 입장에선 무척 부담이 큰데 그걸 TSMC가 대신해 준것이다. TSMC덕에 미국은 설계만 하는 펩리스가 등장하게 되었고 그 대가로 제조설비를 잃게 되었다. 대만은 작은 나라로 무역 의존도가 100%이상이며, 수출의존도도 50%이상이다. 여기에 대중수출이 무려 40%이고, 직접 투자액도 1879억 달러에 이른다. 대만의 문제는 고령화와 대기업이 없는 문제와 산업구조가 일부영역에만 한정되어 있다는 점이다. 

 영국은 세계 최초로 특허제도를 도입한 나라다. 유럽에서 기술 후발 주자였기에 세계최초로 실행했다. 독일은 이를 본따 실용신안을 세계 최초로 도입했고 미국은 헌법 1조 8항에 특허제도의 강조가 있을 정도다. 영국은 해가지지 않는 나라로 여겨질 만큼 식민지가 많았다. 다른 나라와의 차이점은 식민지배 종식후에도 그들과 우호적 관계를 갖고 영연방을 만들만큼 영향력을 아직도 행사한다는 것이다. 이는 독특한 식민지 경영 방식 때문이다. 프랑스는 직접 지배를 하여 갈등을 낳았고, 스페인은 신분제로 지배했다. 하지만 영국은 지역 우호 세력을 내세운 통치를 했기에 갈등이 덜 할 수 있었다. 영국은 금융의 중심지로 런던의 32개 특구중 하나인 시티 오브 런던에 독립 특구를 두고 느슨한 세제적용을 한다. 영국은 브렉시트 이후 하향세이고 여러 기업이 이탈했지만 법인세를 크게 낮추고 혁신가 비자, 스타트업 비자를 실행해 우수 인력 유치에 힘쓰고 있다.

 UAE는 1971년에서야 영국에서 독립했다. 이들은 원래 어업과 진주채취를 하는 가난한 사람들이었으나 석유가 발견되며 주목을 받는다. 원래 9개 부족이었는데 카타르와 바레인이 떨어져나가 7개 부족이 연방을 이룬다. 정치체제는 아부다비 국왕이 대통령, 두바이 국왕이 부통령과 총리역을 수행하는 체제다. UAE는 석유 가채 연수가 상대적으로 부족한 편이다. 1986년 두바이 지도자 라시드가 이를 파악하고 자유무역지도를 조성하고 병원, 학교, 도로 등 각종 인프라를 건설했다. 그들은 최고에 집착한다. 최고 높이 부르즈 칼리파, 최고 크기 두바이 몰, 최고 가격 브르즈 알아랍 호텔, 세계 최대 인공섬이 그 증거다. 그들은 제도 환경도 개선해 법인세와 소득세가 없다. 석유기업과 금융기업에만 고액의 세율을 매긴다. 두바이는 외국인에게도 종교계율을 느슨히 적용해 체류 외국인은 여성도 복장이 자유이며 주류판매가 가능하다. 

 마카오는 도박관련 매출이 세계 최고다. 포르투갈인들이 명 정부로부터 이곳에 체류하는 것을 허락받은게 마카오의 시초인데 명이 이를 허락한 것을 그들이 해적 소탕에 막대한 교역 이익도 가져왔기 때문이다. 한편 영국이 홍콩을 할양받자 이를 본 포르투갈인도 비슷한 짓을 해 마카오를 1887년 획득한다. 홍콩과 마카오 둘다 중국에 20세기 말 중국에 반환되었다. 애초 중국인 일국 양제를 주장했지만 알다시피 최근 이는 무너졌다. 그럼에도 크게 흔들린 홍콩에 비해 마카오는 조용한 편인데 포르투갈이 이중 국적을 허용해 무려 20-30만에 달하는 마카오 시민이 포르투갈 국적을 갖고 있기 때문이다. 마카오가 도박의 도시가 된 것은 사실 홍콩 때문이다. 원래 마카오는 무역항이었으나 포르투갈이 영국에 밀려 그 가치를 잃게 되자 시도한 것이 도박이다. 1962년 마카오의 카지노 독점권이 스탠리 호에게 넘어간다. 그는 카지노 일색에서 룰렛, 블랙잭을 도입하고 대규모 호텔을 건설해 마카오를 변화시킨다. 2011년 스탠리 호의 재산은 31억 달러에 달했다. 중국 정부는 마카오를 견제하며 카지노 시장을 개방하였다. 마카오는 도박에 크게 의존하는 도시다. 총 세수의 85%, 재정기여의 80% 인구의 20%가 도박 산업에 의지한다. 

 네덜란드는 놀랍게도 세계 제 2위의 농산물 수출국이다. 물론 여긴 땅도 좁고 기후도 그냥 그래 생산하는 농산물을 적다. 그럼에도 2위 인것은 가공무역 덕분이다. 네덜란드는 여러 국가에서 농산물을 수입해 이를 분류, 가공하여 판매한다. 그래서 카카오가 하나도 생산되지 않음에도 세계 2위의 카카오 가공 수출국이다. 그간 이들의 주 시장은 유럽연합이었으나 최근 시장을 다변화하고 있다. 여기에 농산물 고부가가치 산업인 바이오 매스, 생명과학, 농식품 산업도 육성 중이다. 

 스위스는 유럽에서 교통의 중심지이면서도 내륙국가이며 열악한 산지지형을 가졌다. 그래서 그들은 개방적 사회구조를 가지고 있고, 여러 민족으로 구성되어 4개국어를 사용한다. 이민자에게 동등한 기회를 부여하는데 거주 인구의 1/3이 외국 출신이고 10%이상의 인구가 해외 거주중이다. 네슬레도 독일 출신이며, 니콜라스 하이에크도 레바논 출신, 세자르 리츠도 프랑스 출신이다. 스위스는 1648년 베스트 팔렌 조약으로 중립국 지위를 획득했고 1818년 빈 회의에서 이것이 다시 승인되었다. 스위스의 중립국 지위는 2차 대전에도 유효했다. 몇 가지 요인이 있는데 가장 큰 것은 당시 스위스 프랑이 기축통화 역할을 했다는 점이다. 전범국 독일은 전쟁 물자의 구입이 필요했는데 자신들의 통화로는 불가능했다. 하지만 자신들의 금괴를 스위스 프랑으로 바꾸어 전쟁물자를 구입할 수 있었다. 때문에 스위스 프랑의 안정적 가치 유지가 중요했고 그래서 스위스를 침공하지 못했다. 물론 스위스는 독일이 침공한다면 전 교통로를 파괴하고, 산악에 의지해 게릴라전을 펼치겠다고 나치에 강하게 엄포를 놓기도 했다. 이 영세중립국 지위는 스위스에 안정감을 부여해 높은 스위스 프랑의 가치를 견인한다. 2018년 기준 무려 2만 9천개의 다국적 기업이 포진했고 이들이 전체 고용의 1/4를 담당한다. 다보스 포럼도 스위스에서 만들었다. 스위스의 경제는 70%가 중소기업이고 교육효과와 교육열이 높아 수준 높은 인재가 즐비하다. 화학, 제약산업이 강하고, 금융산업도 우수하며, 소득 불균형이 매우 낮다.

 이스라엘은 인구 800만에 불과하나 인구대비 벤쳐창업이 세계 1위다. 이는 놀랍게도 이스라엘의 징병제에 기인한다. 이스라엘은 남자 3년, 여자 2년의 의무복무제를 시행한다. 이스라엘 군대는 다른 군대와 다르게 수평문화인데 이는 하급자의 수가 상당히 많은 점에서 기인한다. 그래서 작전 중 상급자의 일방적 지시가 아닌 하급자와의 토론이 이뤄지며 그래서 하급자에게도 많은 정보가 주어진다. 이스라엘에는 탈피오트 부대가 있다. 상위 2% 학생이 지원 권유를 받고 이중 10%만이 입대가 가능하다. 합격하면 그 사람은 최고 명문 히브리대에서 수학, 컴공을 수학하고, 무려 9년간 군 복무를 한다. 이런 악조건에도 많은 사람이 지원을 하는데 이는 군에서의 활동이 사회의 활동과 직접 연관하기 때문이다. 이스라엘은 대학에서의 학과와 활동보다 군에서의 보직과 활동이 이후 사회지위를 결정한다. 또한 군이 수평문화이기에 이 문화가 그대로 기업에도 적용된다. 그래서 벤쳐 창업이 활발한 것이다. 

전가한 안전과 비용

플랫폼은 안전을 배달하지 않는다 - 배달 사고로 읽는 한국형 플랫폼노동
박정훈 지음 / 한겨레출판 / 2023년 3월

 2022년 도로 교통사고로 사망한 노동자는 총 77명이다. 이중 배달 노동자가 39명, 건설기계 노동자는 14명, 화물차주 7명, 택배기사 7명이었다. 그리고 2022년 한국 산재신청 기업 순위로는 배달의 민족 라이더가 속한 우아한 청년들이 1위, 2위는 쿠팡, 7위는 쿠팡 물류센터, 9위가 쿠팡 이츠다. 이런 수치는 노동자가 일하다 죽는 사업장이 주로 전통적 중공업 사업장에서 플랫폼 노동자로 이동했음을 잘 드러낸다. 

 코로나 19이후 사람들이 집에 머무르게 되며 배달 플랫폼은 갑작스레 크게 다가왔다. 불과 5-6년전만해도 배달료는 없었지만 어느새 정착되었고, 사람들이 음식을 주문할 때 고려하는 중요 요소로 자리잡았다. 그리고 플랫폼을 통한 배달 노동자는 기존에 없던 직업에서 어느 새 택배기사처럼 당연한 직종으로 자리잡았다.

 물론 배달이 과거에 없었던 것은 아니다. 동네 중국집을 중심으로 일부 업종이었지만 배달은 있었다. 다만 그 땐 배달이 무료였고, 배달기사는 해당 음식점에서 직접 고용했다. 그러다 보니 배달을 하는 집이 많지 않았다. 배달료를 임금으로 모두 부담하는게 아무래도 컸을 것이다. 그러다 보니 배달노동자란 개념도 사고도 많지 않았다. 그들은 철저히 잘 아는 동네에서 단거리 배달만 했고, 한 음식점에서만 근무하니 무리하게 운전하는 일도 없었다. 배달료는 음식값에 적절히 배분했기에 소비자들도 배달료는 서비스로 생각했다.

 하지만 배달은 외주화되었다. 음식점마다 직접 배달기사를 고용하는 것은 사실 부담이 크다. 그래서 여러 음식점에서 공동으로 고용하는 형태가 되었고, 그것도 여러가지를 부담해야 하니 아예 외주화한게 동네배달 대행사다. 이곳은 음식점에 들어온 음식 주문 배달을 대신해주는 업체로 여기서 일하는 라이더는 근로기준법상의 근로자가 아니다. 그렇다보니 일을 가르쳐주는 사수가 없고, 최저시급도 보장이 안되며 배달건당 수수료를 받는 체계다. 

 이렇게 배달기업, 즉 플랫폼은 이익만 누릴 뿐 아무것도 하지 않는다. 그들은 자신들의 이익을 위해 도로를 이용하지만 도로의 관리는 국가가 한다. 배달로 인해 발생하는 쓰레기 처리도 공공이 부담하고, 배달로 인해 발생하는 교통사고의 처리는 배달 노동자 스스로 처리한다. 그리고 이 교통사고의 피해자는 일반 시민이 되는 경우도 허다하다. 

 2022년 국토교통부 조사에 의하면 배달대행 플랫폼은 51개, 동네 배달 대행사는 7749개에 달한다. 배달노동자가 보내는 시간은 다음과 같다. 우선 콜을 잡기 위한 주문 대기 시간, 그리고 콜을 받은 후 음식점으로 이동하는 시간, 음식완성까지의 대기 시간, 손님 집까지 오토바이로 이동하고 배달 시 도착시간, 그리고 오토바이를 주차하고 손님에게 배달하는 시간이다. 이 과정은 많은 변수가 자리하는데 라이더는 콜을 잡으려고 핸드폰을 보다 사고가 나고, 음식을 빠르게 배달하려다 사고가 나고, 음식점 사장이 라이더에게 배송을 재촉하다 사고가 난다. 실제 재촉을 당한 라이더의 50.3%가 사고 경험이 있다.

 배송을 재촉하는 가장 큰 주체는 음식점 사장이다. 하지만 이들은 고용주가 아니기에 배송 재촉의 권한도 없다. 그리고 배송지연에 대한 책임도 지지 않는다. 그 책임은 라이더가 진다. 그들은 배송이 늦으면 음식값을 자신이 감당한다. 그래서 대부분의 라이더들은 배송이 늦어 취소된 음식을 스스로 먹어본 기억을 대부분 갖고 있다. 

 과거 플랫폼은 라이더들에게 묶은 배송을 시켰다. 하지만 소비자의 불만이 컸다. 음식 배송이 늦는 경우가 많았기 때문이다. 그래서 플랫폼은 최근 단건 배송을 시작했다. 단건 배송으로 손님을 빠르게 음식을 받고, 배달거리는 늘어났다. 단건 배송을 위해선 라이더가 더 많이 필요하다. 그래서 플랫폼은 라이더를 무한 모집하고 있고, 소개를 통해 들어온 라이더는 소개해준 사람 둘 다에게 보너스를 지급한다. 

 수많은 라이더는 AI가 관리한다. AI 알고리즘은 배달료, 배차, 배달구역, 미션 및 프로모션 평점, 패널티의 6가지를 관리한다. AI는 배차를 하는데 라이더는 이를 수락할 수도 있고 거부할 수도 있다. 하지만 거부하면 평점이 낮아지고, 언제 다시 배차가 될지 모른다는 부담감이 있다. AI는 내비거리 기준으로 배달료를 산정하고, 주문량, 라이더 숫자, 날씨를 고려한다. 그러다보니 같은 일을 해도 상황에 따라 배달료는 유동적이다. 그리고 플랫폼은 배달료를 프로모션을 줄이는 방식으로 삭각한다. 하지만 그런 삭감에도 음식점주와 소비자가 부담하는 배달료는 그대로이기에 이를 알아차릴 수 없다. 

 라이더입장에선 등급의 유지가 수입차원에서 중요하다. 등급은 콜의 수락율, 신청한 시간 만큼 일을 했는지, 제 시간 접속 여부, 수행한 주문 건수 등으로 평가된다. AI의 일감 배차기준은 플랫폼이 공개하진 않지만 라이더와 음식점 사이의 거리, 라이더와 음식점 까지 가는 시간과 조리시간, 라이더의 평소 평점, 입직일, 배달주문의 긴급성이 고려되는 걸로 추정된다. 

 AI배차를 합리적이지 않은 편인데 이에 대해 라이더들의 불만이 큰 편이다. 책에서 저자는 한 실험을 했다. 한 그룹은 AI배차의 무조건 수용, 다른 그룹은 AI배차를 자율적으로 수락하고, 마지막 그룹은 교통신호를 준수했다. AI배차를 무조건 수용하자 라이더는 주행거리가 늘어났고, 시간당 배달건수는 줄었으며 수익은 줄고 노동은 늘었다. 자율 수락하자 효율성, 수익, 노동은 감소했고, 주행거리도 줄었다. 교통을 무조건 준수하자 한건에 30분이 소요되었고, 소득이 줄었다. 즉, AI배차는 애초에 교통법규를 무시하는 것, 그리고 라이더의 소득을 고려하며 설계된 것이 아닌 것이 분명해 보인다. 즉, AI알고리즘은 교통법규의 준수와 라이더의 안전, 그리고 소득엔 관심이 없다. 플랫폼의 이득을 최대화하는 형태로 운영되는 것이다. 

 저자는 해결책으로 라이더의 최저 시급을 안정적으로 보장하는 것, 원동기 면허의 분리실행, 업장에서의 안전교육의 철저한 실시, 사업자로서 플랫폼이 노동자의 안전용구를 보장하는 것을 예로 들었다. 우리는 배달을 시킬 뿐 이미 80만으로 추정되는 배달노동자에 무관심하다. 심지어 능력주의에 빠져 이들을 무시하기도 한다. 이미 주문을 한 손님이 자신이 주소를 잘못 기재했음에도 배달노동자를 탓하거나 일부 음식점주는 이들의 화장실 사용을 불허하는 태도를 보이기도 한다. 적어도 이런 태도는 벗어나야 하지 않을까.

지각은 움직인다.

판구조론 - 아름다운 지구를 보는 새로운 눈
김경렬 지음 / 생각의힘 / 2015년 4월

 중고교 시절 판구조론을 배운 적이 있다. 베게너가 만든 것으로 우리 가 발을 딛고 있는 이 땅이 매우 조금 씩이지만 움직인단 이론이다. 지금은 무척 당연하게 생각되는 판 구조론은 사실 이론으로 확립되는데 오랜 기간이 걸렸다. 사람들은 지구 내부에 대해서 알지 못했으며 이 거대한 구조물인 지각이 움직인다는 것을 쉽게 받아들지지 못했기 때문이다. 과학의 발전으로 광범위한 증거가 쌓이고 나서야 판구조론은 정설이 된다.

 베게너는 독일의 기상학자로 판구조론을 주장했다. 그가 보기에 남아메리카와 아프리카 연안은 생김새가 마치 퍼즐의 조각처럼 상당히 유사했고 실제로 특이한 지질학적 구조나 동식물들의 화석이 공통적으로 등장했다. 또한 일부 대륙의 지층에서만 나타나는 극단적인 기후 변화의 증거도 동시에 나타나고 있었다. 베게너의 주장은 일축되었는데 그가 1차대전의 전범 국인 독일 출신인데다 감히 기상학자인 주제에 지질학에 대해 이야기하는 것이 도무지 전문성이 없어 보였기 때문이다. 그리고 무엇보다도 당시엔 지구 내부에 대한 이해가 부족했다.

 당시 사람들은 지구의 내부는 서로 관통된 공동들이 산재해 있는 고체 정도로 여겼다. 이 관통된 공동은 두 가지 종류로 한 종류는 비어 있거나 부분적으로 물이 차 있고, 광활한 지하의 강이나 바다를 엮은 거대한 연결망이다. 다른 하나는 바로 여기에 물 대신 뜨거운 물과 용암이 자리한다. 세계의 기후는 바로 이 공동에 뭐가 흐르냐에 따라 갈리는데 화산이 많고 뜨거운 지역은 용암이 서늘하고 축축한 지역은 물이 아래에 있다고 생각했다. 당대의 소설 해저 2만리 같은 소설은 바로 이런 당대의 생각이 반영된 것이다.

 하지만 이후 몇 가지 발견이 일어난다. 우선 지구의 질량이다. 지구의 질량을 1799년 캐번디시가 마침내 측정하였는데 이로 인해 지구 내부의 물질 추정이 가능해졌다. 부피는 익히 알고 있었으니 질량만 구하면 밀도는 자연히 나오는 것이었다. 지구의 무게는 6조kg의 1조배에 달했는데 지구의 부피를 감안하면 지구의 밀도는 5.24g/cm3여야 했다. 지표의 암석대는 겨우 2.5-3에 불과했기에 그러면 지구 내부는 밀도가 거의 8-10에 달해야 했다. 이러려면 지구 내부의 물질은 마땅히 액체나 금속이었어야 했으나 당대의 학자들은 액체의 고체는 압축될 수 없다고 믿었기에 놀랍게도 지구 내부는 기체가 초고압으로 압축되었다고 생각했다.

 다음의 발견은 지진파다. 지진파는 p파, s파, 표면파가 있다. 언급한 순으로 도착하는데 이외에도 이들은 지나는 물체에 따라 속도가 바뀌거나 아예 지나가질 못한다. 이로 인해 지구 내부에 대한 추정이 가능해졌고, 핵의 크기도 알게 되었다. 핵의 반지름은 2900km정도이며 외핵은 액체, 내핵은 고체임을 밝히게 되었다.

 또 다른 발견은 대서양 해령의 확장이다. 해저소나의 개발 등으로 이 시기엔 해저의 지도 작성이 가능해졌다. 해저의 지형은 통념과 다르게 지상과 다를 바 없었다. 대서양 중앙해령은 가운데를 중심으로 암석의 자기층이 좌우가 대칭이었다. 지구 자기장은 주기적으로 극이 바뀌며 이로 인해 암석이 매번 반대 방향으로 자화된다. 그런데 가운데를 중심으로 좌우에 동일하게 나타나는 암석대가 심지어 자화 방향까지 같았던 것이다. 이는 대서양해령을 중심으로 해저가 좌우로 확장됨을 말해주는 결정적 증거였다. 학자들은 지각의 아래 부분도 매우 단단할 것으로 추정하였는데 이런 발견들을 토대로 지각 바로 아래층이 연약권이라는 생각에 도달하게 된다.

 1960년대 들어 판 구조론은 확립된다. 우선 지구의 약 100km 두께의 표층은 해저산맥, 해구 등을 경계로 하는 10여개 조각으로 나뉘어 지며 이들은 상대적으로 운동을 한다. 그리고 판의 경계는 지질적으로 불안정하기에 여기서 지진이 발생한다가 된다. 판의 생성과 소멸은 주로 해양 지각에서 일어난다. 증거로는 우선 해양지각의 퇴적물 양이 너무 적다는 것이다. 해양지각이 매우 오랜 기간 존속되었으면 퇴적물의 양이 상당해야하지만 의외로 축적량이 적다. 또한 해양지각은 암석이 어리다. 가장 오래된 해양지각의 암석이 1억년 수준인데 육상에선 40억년 짜리도 있다. 해양지각이 생성과 소멸이 반복되는 지점이라는 증거다.

 판의 경계는 3가지로 발산형과 수렴형, 변환단층형이 있다. 발산형은 지각이 생성되는 곳으로 대서양 해령과 동아프리카 지구대가 있다. 수렴형은 판이 서로 부딪혀 소멸하는 곳이다. 그러다 보니 또 세 종류가 있다. 우선 해양판끼리 부딪히는 경우로 양자가 밀도가 비슷하여 한 쪽이 앞서가는 해양판 밑으로 섭입한다. 해구가 생성되고 해구 앞에는 화산섬이 생성된다. 마리아나 제도나 일본, 사이판이다. 해양판과 대륙판이 부딪히는 경우 해양판이 무거워 섭입하고 대륙은 그 위로 솟아로른다. 그래서 앞바다엔 해구가 생기고 대륙쪽은 높아지는데 안데스 산맥과 그 앞의 칠레 해구가 여기 해당한다. 대륙판끼리 부딪히는 경우는 둘다 가벼와 가라앉지 않고 주름이 생기며 밀착한다. 인도와 아시아가 충돌한 히말라야 산맥, 티베트 고원, 과거 남중국과 북중국의 통일로 생긴 중국대륙이 여기 해당한다. 

 변환 단층형은 발산형 경계와 그 반대편의 수렴형 경계가 하나의 판을 만들려면 이들을 연결시켜 주는 경계가 필요한데 바로 여기 해당한다. 이 부분은 바로 인접한 두 판이 서로 수평적으로 미끄러지는 곳인데 미 서부 연안의 샌안드레아스 단층이 여기 해당한다. 이 변환 단층은 대개 버티다 100년 정도 주기로 미끄러지며 그 간의 스트레스를 발산해 지진을 일으킨다. 

 사실 지구의 껍데기인 판을 움직이는 거대한 힘은 지구 내부에 있다. 지구 내부엔 상당한 열이 축적되어 있는데 우선 방사성 물질의 붕괴에서 오는 열과 지구 생성 초기 수많은 운석에 충돌하면 발생한 열이 내부에 갇혀있다. 이 초창기의 열은 암석대에 섞여 있던 니켈이나 철등을 거대한 열로 녹였고 유동성이 확보되자 이들 금속은 중력에 의해 핵으로 스며들었다. 관측결과 지구 내부에는 거대한 2-3개의 상승류가 존재하며 이들은 판을 움직이는 중요한 힘으로 작용한다. 이는 기본적으로 지구 내부와 외부의 열 차이에 의한 대류다. 그 매커니즘은 다음과 같다.

 우선 고온의 외핵이 핵-맨틀 경계부의 맨틀 물질 일부를 가열하여 상승류를 형성한다. 이들이 지표에 도달하면 하와이 제도 같은 화산 섬이 형성된다. 핸-맨틀 경계부의 넓은 면이 가열되면 중심부 물질이 상승하기 시작하며 거대한 원통형의 통로가 생성된다. 많은 물질이 상승하면 거대한 상승류가 생겨나고 이들은 상부 맨틀 및 하부 맨틀의 경계면(670km)까지 도달한다. 그리고 이 때 경계면의 위아래의 압력 차이로 스피넬 구조에서 감람석 구조로 바뀐다. 이들은 대개 경계면을 따라 수평으로 퍼지면서 가지를 치며 상승하여 약 100km두께의 판의 하부에 도달한다. 이들이 판을 뚫고 지표면까지 나오게 되면 아프리카 열곡대 같은 열점이 되며, 판에 균열을 내어 올라와 해양저 산맥과 같은 확장 축을 이룬다. 해양저의 확장축으로 상부 맨틀의 물질이 계속 올라오며 해양지각을 덮어 나가며 옆으로 확장한다. 오랜 기간 해양지각은 서서히 식어가며 밀도가 높아져 가라앉으며 섭입하게 된다. 이들은 무려 상하부 맨틀의 경계로 까지 내려가 다시 옆으로 퍼진다. 위에서는 계속해서 물질이 내려오는데 그러면서 덩어리가 매우 커진다. 이 압력으로 덩어리의 감람석은 다시 스피넬 구조로 바뀌게 되며 더욱 무거워지면 하부 맨틀의 바닥까지 떨어지게 된다. 이 거대한 무게의 하강류가 그 강대한 압력으로 액체인 외부 맨틀을 강타하게 되고 액체의 특성상 그 받은 압력은 다른 곳을 자극하여 솟구치게 된다. 즉, 다시 거대한 상승류가 시작되는 것이다.