다빈치는 유체역학 천재였다

레오나르도 다빈치는 그림에 대한 재능이 뛰어나 모나리자 같은 작품을 남기는 등 최고의 화가로 불렸다. 하지만 그 뿐 아니라 음악과 건축, 수학, 기하학, 천문학, 지질학, 물리학 등 다방면에서 동시대의 인간을 압도하는 성과를 남긴 만능 천재이기도 하다. 이런 다빈치는 유체 역학의 천재이기도 했다고 한다.

학술지 네이처에 발표된 내용은 옥스퍼드대학에서 미술사 명예교수로 일하면서 다빈치 예술 연구를 해온 마틴 캠프(Martin Kemp)의 논문이다. 이 논문은 액체 표현에 관한 다빈치 자신의 과학적 연구에 초점을 맞추고 있다.

다빈치는 그의 생애 중 40년간 이뤄진 자신의 연구 결과와 통찰력을 노트에 썼다. 물론 이 가운데 3분의 2는 분실됐지만 아직도 5,000페이지가 현존하고 있으며 이에 대한 연구가 계속되고 있다. 이번 연구는 코덱스 레스터(Codex Leicester)라는 노트 중 일부를 대상으로 한 것이다. 여기에는 지구와 달에 조사되는 빛에 대한 연구도 일부 포함되어 있지만 대부분은 유체역학의 전신인 물의 흐름, 움직임을 연구하는 학문인 수리학(hydraulics)에 관한 통찰력이나 실험이 대부분이다.

다빈치의 연구 분야는 광범위할 뿐 아니라 수리학 연구도 다양하다. 다빈치는 실제 물줄기에 대한 자세한 스케치를 하거나 거기에 얻은 수학적 모델을 구축하고 실제로 수류 실험을 실시하기도 했다.

다빈치는 도예가에게 통을 구입하고 여기에 유리로 이뤄진 실험용 탱크를 이용한 실험을 메모에 남겼다. 완성된 탱크에 물을 흘려 벼과 식물종을 띄우고 수류와 소용돌이 관련 연구를 했다는 것이다. 또 다빈치는 코덱스 레스터에 강바닥에서 발생하는 현상은 모래를 이용한 간단한 실험으로 증명할 수 있다고 밝혔고 지중해 바다를 본뜬 실험 모델을 만들어 실험하기도 했다.

다빈치의 물줄기에 관한 연구는 물에만 그치지 않는다. 다빈치는 심장 내 혈류 그 중에서도 삼첨판(tricuspid valve) 움직임에 관심이 있었다고 한다. 삼첨판은 심장 우심방과 우심실 사이에 있는 밸브로 심장 수축과 확장에 따라 확장하거나 축소한다. 다빈치는 혈류에 의해 발생하는 소용돌이에 의해 삼첨판 개폐가 발생한다고 간파하고 실제로 이를 증명하는 실험기구 계획도 세우고 있었다.

다빈치의 연구는 르네상스 초기 독창적이고 미래를 예측하는 것도 다수 존재한다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.