안산이혼전문변호사 [김범준의 옆집물리학]천지 차이를 없앤 뉴턴

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작성자 이길중 작성일25-09-21 14:43 조회165회 댓글0건

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안산이혼전문변호사 100년 전 하이젠베르크와 슈뢰딩거가 작은 입자의 세상을 설명하는 양자역학을 처음 만들어냈다. 이들의 뒤를 이어 20세기 물리학의 발전을 주도한 다음 세대의 훌륭한 물리학자들이 있다. 헬륨의 초유체 현상에 대한 연구로 1962년 노벨 물리학상을 받은 러시아의 위대한 물리학자 레프 란다우도 이 중 하나다.
란다우에 얽힌 재밌는 일화가 전해진다. 물리학자답게 란다우는 선배 과학자의 업적의 위대함을 수학에 등장하는 로그값을 이용해 숫자로 표현했다. 100은 10의 제곱이어서 로그값이 2이고 1000은 10의 세제곱이어서 로그값이 3이다. 이처럼 로그값으로 1의 차이가 나면 원래값의 차이는 무려 10배가 된다. 로그의 척도를 쓰는 지진의 규모도 마찬가지여서, 규모 7인 지진에 비해 규모 8인 지진의 진폭은 무려 10배다.
물리학자의 업적과 지적 능력을 숫자로 표시한 란다우 척도에서는 값이 작을수록 더 위대한 물리학자다. 란다우는 뉴턴의 란다우 척도 값으로 0, 아인슈타인은 0.5, 그리고 양자역학의 창시자 하이젠베르크에게는 1의 값을 부여했다. 란다우 스스로는 자신에게 2.5를 주었다가 이후에 2로 바꿨다. 자신의 연구 성과에 대한 자부심이 시간이 지나면서 늘어난 것으로 보이지만, 어쨌든 자신은 뉴턴의 100분의 1에 불과하다고 평가한 셈이다. 란다우 척도는 재밌는 이야기 정도이지 정확한 계산이 아니다. 하지만, 란다우가 가장 위대한 물리학자로 뉴턴을 꼽은 것은 분명하다.
란다우뿐 아니라 나를 포함한 많은 물리학자가 위대한 물리학자로 뉴턴을 첫손으로 꼽는 이유가 있다. 세상에 존재하지 않았던 고전 역학을 처음 완성한 사람이 뉴턴이다. 학창 시절 배우는 세 개의 운동법칙을 제안했고, 질량이 있는 모든 물체 사이에 작용하는 보편 중력의 수학적 표현을 발견했으며, 이 둘을 결합해 온갖 운동을 인류 역사에서 처음으로 체계적으로 설명한 사람이다.
자신의 물리학을 만들어 가는 과정에서 필요하면 새로운 수학도 함께 만들어 냈다는 것도 내가 뉴턴에게 크게 감탄하는 이유다. 뉴턴은 자신의 고전 역학의 체계를 만들어 가면서 미적분학도 함께 만들었다.
수식 기호 위에 작은 점을 찍어 미분을 표시하는, 지금도 물리학자들이 널리 이용하는 표기법을 시작한 이가 바로 뉴턴이다. x 위에 작은 점을 찍을 때마다 뉴턴을 떠올릴 일이다.
뉴턴은 변분법의 수학을 처음 만든 사람이기도 하다. 중력장 안에 있는 물체가 두 점 사이를 가장 짧은 시간에 움직이는 경로를 찾는 문제를 처음 들은 뉴턴은 하룻밤 안에 변분법으로 답을 찾아 학술지에 익명으로 투고한다. 이 논문을 본 요한 베르누이는 “발톱 자국만 봐도 사자임을 알겠다”라는 말을 남기며, 뉴턴이 저자임을 금방 눈치챘다는 일화가 전해진다. 뉴턴은 “내가 더 멀리 볼 수 있었던 것은 거인의 어깨 위에 서 있었기 때문이다”라는 말을 남겼다. 이후의 모든 위대한 물리학자는 거인 뉴턴의 어깨 위에서 더 먼 곳을 본 이들이다.
인터넷에서 ‘뉴턴의 산’이라는 검색어로 쉽게 찾을 수 있는 그림이 있다. 둥근 지구 위 우뚝 솟은 산이 그려져 있고 산꼭대기에서 던진 물체의 여러 궤적도 표시되어 있다. 이 그림의 산을 물리학자는 ‘뉴턴의 산’이라고 부른다. 대충 그린 그림처럼 보이지만 그 안에 담긴 의미를 깨닫고 나면 정말 아름다운 그림이다.
산꼭대기에서 대포를 쏜다고 생각해 보자. 그리 빠르지 않다면 포탄은 포물선을 그리며 멀지 않은 산 아래 땅에 떨어진다. 속도가 점점 늘어나면 포탄은 더 먼 곳에 떨어지고 결국 저 멀리 지구 반대쪽에 떨어질 수도 있다. 이보다 속도를 더 빠르게 하면 어떨까? 산꼭대기에서 쏜 포탄은 결국 지구를 한 바퀴 돌아 다시 처음의 산꼭대기에 도달할 수도 있다. 뉴턴은 이 아름다운 그림 한 장으로 지면 근처에서 움직이는 물체의 포물선 운동이 지구 주위를 한 바퀴 도는 달의 원운동과 다르지 않다는 것을 직관적으로 보여주었다.
과학의 역사에서 처음으로 천상의 운동과 지상의 운동이 질적으로 같은 운동이라는 것을 찾아낸 이가 바로 뉴턴이다. 나와 뉴턴의 차이처럼, 비교할 수 없을 정도로 둘이 다르면 천지 차이라고 한다. 하늘과 땅이 정말 다르다는 것에 빗대어 둘 사이 큰 차이를 나타내는 말이다. 뉴턴은 처음으로 하늘과 땅에서의 운동이 같다는 것을 밝혔다. 하늘에서와 같이 땅에서도, 똑같은 물리학이 성립한다는 것을 보였다. 천지 차이를 없앤 사람이다.
석탄·석유·가스 등 화석연료가 채굴부터 폐기까지 전 과정에서 인류 건강에 심각한 피해를 준다는 보고서가 나왔다. 저체중아 출산, 심혈관 질환, 암 발생 등을 유발해 매년 최대 500만명을 사망에 이르게 한다는 분석이 담겼다.
17일 글로벌 기후·보건 연합(GCHA)은 화석 연료 사용이 건강에 미치는 영향을 분석한 보고서 ‘요람에서 무덤까지Cradle to Grave)’를 공개했다. 화석연료는 채굴·정제·운송·연소·폐기 전 단계에서 오염물질을 배출한다. 예를 들어 채굴 단계에서는 벤젠·중금속·방사성 물질·미세먼지 등이 방출되는데, 이로 인해 지역 주민들의 호흡기·심혈관·신경 질환과 암 발병률이 높아진다. 정제와 가공 과정에서는 벤젠과 톨루엔 등 발암성 화학 물질이 배출되고, 연소 과정에서는 초미세먼지(PM2.5)와 질소산화물이 나온다. 버려진 화석 연료 매립지의 오염 물질은 수십 년간 지속적인 피해를 유발한다.
특히 임신부가 뱃속 태아의 주요 장기가 형성되는 시기에 화석연료 오염 물질에 노출되면, 선천적인 기형 발생의 원인이 될 수 있다. 오염 물질로 인한 피해가 평생 동안 이어지는 것이다.
정유소·발전소 인근 거주민의 높은 천식 유병률과 폐기능 저하 사례도 보고됐다. 정유 공장 소재지인 미국 캘리포니아주 콘트라 코스타 카운티 주민 6명 중 1명(17.9%)은 천식 진단을 받았는데, 캘리포니아 주 전체 유병률(15.1%)보다 높다.
보고서에서 인용한 그린피스 인도네시아 연구에 따르면 2006년부터 2012년까지 화력발전소 4기가 가동된 인도네시아 자바 제파라 지역은 발전소 배출가스로 인해 매년 1020명이 사망한 것으로 추산된다. 사망 원인은 뇌졸중(450명), 심장 질환(400명), 만성호흡기 질환(90명), 폐암(60명), 급성 호흡기 감염으로 인한 아동 사망(20명) 등이다.
그린피스 연구 결과, 2018년 기준 대기 오염에 따른 조기 사망은 전 세계에서 연간 450만명에 달하는 것으로 추산했다. 2019년 기준 세계적으로 830만명이 초미세먼지(PM2.5)와 오존으로 인해 사망했는데, 이중 510만명이 화석연료로 인한 대기오염 사망자로 분석됐다.
화석연료로 인한 건강 피해는 커지고 있으나, 화석연료에 주어지는 보조금 규모도 커지고 있다. 국제통화기금(IMF)에 따르면 2022년 전 세계 화석 연료 보조금은 7조달러에 달한다. 보조금 등 화석연료 지원을 줄이면 4조달러 이상의 공공재원을 확보할 수 있을 것으로 추산된다. 보고서는 화석 연료 보조금을 단계적으로 폐지하고 재생 에너지에 투자하면 수백만 명의 조기 사망을 예방할 수 있다고 제언했다.
GCHA는 “화석 연료는 기후 변화를 촉진할 뿐만 아니라, 요람에서 무덤까지 인류의 건강과 사회적 안녕을 저해하고 있다”며 “신속하고 공정한 전환만이 인간과 공동체, 미래를 보호하는 유일한 방법”이라고 강조했다.
미국 기업이 한국에서 특허 사용료를 받았다면 한국에 세금을 내야 한다는 대법원 판결이 나왔다. 33년간 유지된 기존 판례가 뒤집어지면서 국세청은 미국 기업이 국내에서 벌어들인 특허 관련 소득에 대해 과세할 수 있게 됐다. 국세청은 이번 판결로 최소 4조원의 세수 유출을 막을 것으로 전망했다.
대법원 전원합의체는 18일 SK하이닉스가 국내 미등록 특허권 사용료에 대한 원천소득세 징수 처분에 불복해 국세청(이천세무서)을 상대로 제기한 소송 상고심에서 원고 승소로 판결한 원심을 깨고 사건을 수원고법으로 돌려보냈다. 1992년에 확립된 기존 대법원 판례를 33년 만에 뒤집고 국세청에 과세권을 보장한 것이다.
SK하이닉스는 반도체 생산 과정에서 미국 A법인에 특허 사용료를 지불해왔다. 국세청은 국내 고정사업장이 없는 A법인이 국내에서 벌어들인 특허 사용료에 대한 세금을 SK하이닉스에서 원천 징수했다. 근로소득세를 근로자가 아닌 회사에서 원천 징수하는 것과 같은 이치다.
A법인은 SK하이닉스를 통해 한국에 법인세를 내야 할 의무가 없다고 주장했고, 이를 받아들인 SK하이닉스는 과세당국을 상대로 원천 징수한 세금 환급을 요구하는 경정 청구를 했다. 미국에만 등록되고 한국엔 등록되지 않은 ‘국내 미등록 특허권’이므로 국세청의 과세권이 없다고 주장한 것이다.
기존 대법원 판례는 미국 특허 기업에 대한 국세청의 과세권을 인정하지 않았다. 쟁점은 한·미 조세조약상 ‘특허의 사용’이라는 문구를 어떻게 해석할 것인가였다. 한·미 조세조약은 “특허의 사용 대가로 지급되는 사용료 소득 원천은 해당 특허 사용지로 정한다”는 속지주의를 택하고 있다.
대법원은 1992년 판결에서 미국 기업이 한국이 아닌 미국에만 특허권을 등록했으므로 특허가 국내에서 사용될 수 없다고 봤다. 이 때문에 한국 국세청의 미국 기업에 대한 과세 권한도 없다는 것이다.
반면 대법원 전원합의체는 국내 기업이 제품을 만들 때 미국 기업의 특허 기술을 활용했다면 특허가 국내에서 사용된 것으로 봤다. 대법원은 “미등록 특허권에 관한 사용료라도 그것이 그 특허권의 특허 기술을 국내에서 제조 판매 등에 사실상 사용하는 데 대한 대가라면 국내에 원천을 둔 소득에 해당한다”며 “한·미 조세 협약에 의하더라도 우리나라가 원천지국으로서 세금을 매길 수 있다”고 판결했다.
대법원이 국세청 손을 들어주면서 국세청은 국내에 고정 사업장이 없는 미국 기업의 특허에 대해 법인세를 원천 징수할 수 있게 됐다. 국세청은 판결 직후 입장문을 내고 “국내 미등록 특허에 대한 국내 과세권을 확보하면서 국가 재정 확충이라는 국세청의 근본 사명을 수행할 수 있게 됐다”고 밝혔다.
이번 판결로 한국 정부는 4조원의 세금을 미국 기업에 돌려주지 않아도 될 것으로 전망된다. 국세청은 “현재 진행 중인 불복 등의 세액만 4조원을 넘어서는데 판례가 바뀌지 않았다면 국부 유출 일어났을 것”이라며 “이번 판결로 장기적으로는 수십조원의 세수 효과가 발생할 것”이라고 전망했다.