오래 전부터 의약품이나 화학제품의 광고를 보면 미래과학을 상상케 하는 분자의 그림이나 화려한 색체의 단백질과 핵산 나선형 그림이 화면을 압도하는 현상을 접하게 된다. 물론 그러한 그림들의 상당부분은 분자구조 그림에 그래픽 전문가의 작업이 들어가 있겠지만 그러한 분자기반 제품에 걸맞은 기초그림을 선정하고 그려주는 작업은 역시 ‘분자모델링’ 전문가의 손에 의하여 작성될 수밖에 없다.그런데 이러한 분자모델그림은 화학, 생물학, 약학 관련 학과의 졸업생이면 누구나 쉽게 그려낼까? 아니면 그 분야의 값나가는 컴퓨터 프로그램 하나만 구입하여 분자이름만 주문해 놓으면 요술상자처럼 “삐리링 !”하고 만들어주는 건가?

실제로 그러한 분자그림을 어느 정도 이해하는 전공자라 하더라도 그림을 생산하는 과정은 만만치 않음을 그 분야 졸업자라면 모두 고백하는 일이다. 또한 그런 모델을 만들어내는 프로그램조차도 워드프로세서처럼 ‘아무나 이것저것 누르다 보면 알아지는’ 그런 간단한 도구가 아님을 바로 알아차리게 된다. 설혹 한두 번의 시행착오를 거쳐 무언가 멋져 보이는 그림을 얻었다 하여도 그것의 옳고 그름은 종종 현란한 색깔 뒤에 가려지고 우리의 자신만만한 프로그램 사용자는 정작 그 프로그램이 어떤 기상천외한 기능을 다 가지고 있는지 그 영역의 넓음을 가늠하지 못하는 경우가 허다한 것이다.

분자모델링이 그저 광고 그림만을 제공하는 도구가 아님을 우리 모두는 알고 있다. 그것은 계산화학적 이론을 바탕으로 분자계의 여러 분야에서 실제 연구와 생산에 직접 간접적으로 이용되고 있는 도구이며 현대과학에서 진화를 거듭한 분자모델링은 ‘과학자체’이기도 한 분야인 것이다.

그러나 이 분야를 하나의 단순한 도구로 사용하거나 아니면 본격적으로 이 학문분야에 발을 들여놓을 생각을 가진 사람도 정작 적절한 입문서를 찾기가 수월치 않음을 경험하였을 것이다. 유사한 제목을 가진 한국어 교재는 드물고 외국서적은 종류별로 다양하긴 하지만 초심자가 접하기에는 내용의 심도가 깊고 분량 또한 만만치 않아서 접근하기가 어려운 것이 사실이다.

혹자는 ‘모델링을 제대로 이해하고 사용하려면 뉴톤역학, 양자역학 및 그 바탕인 수학을 철저히 배워야 한다’라고 주장한다. 당연하고 옳은 말이다. 그러나 자신의 흥미 있는 연구내용을 전달하기 위한 도구로서 사용하고자 하는 분자과학자에게 모델링에 숨어 있는 복잡한 미분방정식과 애매모호한 양자개념의 완전한 이해가 도대체 가능하기나 한 것이며 또한 굳이 많은 시간을 들여야 할 일일까?

본 입문서에서는 어떤 주제는 지나치게 단순화하고 현상학적인 결론이 곧바로 현실에 어떻게 적용하는가에 촛점을 두었기 때문에 깊이 있는 토론이 되지 못한 면이 있을 수 있다. 즉, 분자모델링 분야의 표준교과서라고 볼지 논란의 여지는 있을 수 있으며 보다 심도 있는 계산화학적 이론이나 프로그래밍 알고리즘의 이해를 위해서는 본문에 인용된 원 문헌을 참조하는 것이 바람직 할 것으로 판단된다.

그러나 이 단점이 바로 장점이 될 수도 있는 것은 물리화학적 이론에 익숙하지 않은 실험 화학자들에게도 접근을 쉽게 허용하고 있다는 것이다. 즉, 한 학기 정도의 교육으로 분자모델링의 기초지식과 프로그램의 운영을 수행할 수 있을 것으로 사료된다.마지막으로 저자는 독자로부터 많은 지적을 기대한다. 즉, 초심자가 알기 힘든 문제에 대한 간단한 해석에서부터 현실에 적용하기 위한 실질적인 문제에까지 종류와 질문의 수준을 불문하고 모든 질문을 환영하는 바이며 또한 어떤 특별한 교육적 목적을 위한 제안도 수용할 준비가 되어 있음을 부언하는 바이다.


2013년 8월 15일
충남대학교 약학대학 박경래교수