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세계사를 바꾼 화학 이야기 2

: 자본주의부터 세계대전까지

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품목정보

품목정보
발행일 2023년 06월 30일
쪽수, 무게, 크기 409쪽 | 614g | 140*215*30mm
ISBN13 9791188635801
ISBN10 1188635808

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니콜라 아페르는 식품 보존에 관한 책을 출간했다. 1810년의 일이다. 그로부터 그리 오래 지나지 않아 병 대신 양철(주석으로 도금한 철)로 만든 통을 사용해 식품을 장기간 보존하는 ‘통조림’을 발명하고 특허를 취득하는 인물이 등장했다. 그는 바로 피터 듀란드(Peter Durand, 1766~1822)라는 이름의 영국 발명가다. 듀란드가 ‘어떻게 식품을 신선하게 보존할 것인가’라는 수천 년에 걸친 인류 과제를 ‘통조림’이라는 혁신적인 기술을 통해 마침내 해결한 것이다. 영국 사업가 브라이언 돈킨(Bryan Donkin)과 존 홀(John Hall)은 듀란드의 특허를 사들인 후 생산 공장을 짓고 통조림을 생산했다. 이는 1812년의 일이다. 이후 통조림은 순식간에 해군과 육군, 탐험대 등의 보존용 식품으로 대성공을 거두었다. 그러나 당시에는 통조림 가격이 너무 비싼 탓에 일반에는 한동안 보급되지 못했다. 그도 그럴 것이 당시만 해도 공장에서 직공 한 명이 하루에 생산할 수 있는 통조림 개수가 60~70개 정도밖에 되지 않았기 때문이다. 맨 처음 사람들은 이런 유의 통조림을 ‘틴 캐니스터(Tin canister, 양철 용기)’라고 불렀다. 그러다가 차츰 시간이 지나면서 이것을 ‘캔(can)’으로 줄여서 부르게 되었다. 참고로, 깡통의 ‘깡’은 ‘캔’에서 유래했다
---「식품 장기 보존이라는 수천 년의 인류 과제를 ‘통조림’이라는 혁신적인 기술로 완성한 영국 발명가 피터 듀란드, p.44」중에서

영국의 로켓 병기는 미국사와 영국사, 그리고 세계사의 물줄기를 바꿔놓았다고 해도 지나치지 않다. 그도 그럴 것이 오늘날 미국이 영국연방의 구성원으로 남아 있지 않고 초강대국 미합중국으로서 군림하고 있는 것은 거의 전적으로 영국의 로켓 병기가 실패작이어서 맥헨리 요새가 함락되지 않은 덕분이기 때문이다. 로켓 병기는 연료가 연소하는 과정에 무게중심이 이동하는 탓에 명중률이 크게 떨어진다는 치명적인 한계를 가지고 있었다. 말하자면 당시 로켓 병기는 무작위로 쉴 새 없이 발사해 공격 지점을 제압하는 용도일 뿐 목표를 정교하게 타격하기는 무리였다. 그러나 이 결함 많은 로켓은 이후 꾸준히 발전을 거듭해 제2차 세계대전 중에는 독일에서 대륙간탄도미사일(ICBM)의 기원이 되는 로켓이 탄생했다. 그리고 그 연장선에서 로켓은 인류를 달까지 실어 보내게 된다.
---「영국의 로켓 병기가 실패작인 것이 오늘날 초강대국 미국이 탄생한 중요한 요인이었다고?, p.64」중에서

애스프딘이 발명한 시멘트는 ‘포틀랜드시멘트(Portland cement)’로 불렸다. 경화된 뒤의 고체가 영국 포틀랜드섬에서 채취되는 포틀랜드석과 비슷하다고 해서 붙여진 이름이다. 포틀랜드시멘트는 공사 현장이나 미장 자재를 파는 매장에서 쉽게 보거나 살 수 있는 바로 그 시멘트다. 이후 다양한 성분의 시멘트가 개발되었다. 시멘트와 시멘트에 자갈과 물을 섞어 만드는 콘크리트가 다리, 터널, 항만 설비 등의 인프라를 조성해 철도와 배를 통한 물자 수송을 뒷받침해주었다. 산업혁명과 자본주의는 시멘트와 콘크리트 없이는 불가능했을 거라고 말해도 지나치지 않을 정도로 두 물자의 역할은 지대했다. 현대 문명을 상징하는 고층 빌딩이나 거대한 댐, 교량 등도 모두 콘크리트를 이용해 만들어낸 작품이다.
우리 눈에 보이지는 않지만, 시멘트 내부에서는 칼슘이나 산소 등의 이온이 물 분자와 정전기적 인력으로 결합하면서 무수히 많은 작은 인력이 모여 거대한 구조물을 지탱한다.
---「‘포틀랜드시멘트’를 개발하여 현대 문명을 상징하는 고층 빌딩 건설을 가능케 한 영국 벽돌공 조지프 애스프딘, p.66~67」중에서

제1병동의 산욕열 발병률이 제2병동과 비슷한 수준까지 떨어졌다. 1847년 이후의 상황이다. 이는 전적으로 제멜바이스가 깨끗이 손을 씻고 철저히 소독하도록 한 덕분이었다. 여기서 한발 더 나아가 1848년부터 소독 대상을 의료기구로까지 확대하자 산모가 산욕열로 사망하는 일은 거의 없어졌다. 제멜바이스는 논문을 통해 의사의 손이 산욕열을 전염시키는 매개체가 되어온 사실을 밝혔다. 그리고 그는 산욕열을 예방하려면 염소수를 이용한 소독이 필요하다는 점을 호소했다. 그러나 의사회는 “의사를 살인자 취급하다니!”라고 거세게 비난하며 그를 의사회에서 추방해버렸다. 결국 제멜바이스는 정신병원에 강제로 입원당하는 모욕적이고도 참담한 일까지 당했다. 그리고 그곳에서 모질게 학대받는 과정에 생긴 상처가 원인이 되어 감염증으로 세상을 떠났다. 그는 잔혹한 운명에 농락당하면서도 인류를 구원한 비운의 천재였다.
---「의사의 손이 산욕열을 전염시키는 매개체가 되어온 사실을 밝혔다는 이유로 의사회에서 추방당한 제멜바이스, p.102~103」중에서

퍼킨의 주먹구구식 퀴닌 합성 실험은 실패로 끝났다. 그는 자신이 원료로 사용한 아닐린이라는 물질을 산화시킨 후 새까만 것이 생겨서 한숨을 내쉬며 용기를 씻기 시작했다. 그 검은 물질이 에탄올에 녹자 마치 라벤더처럼 선명한 보라색이 되는 것을 발견한 것은 그때였다. 우연하면서도 기적적인 발견, ‘세렌디피티’가 일어난 것이다! 퍼킨은 이 물질을 사용해 천을 선명한 보라색으로 물들인 샘플을 염료회사에 보냈다. 이후 그는 즉시 학교를 그만두고 아버지와 그 물질을 공업화·상품화하는 일에 발 벗고 나섰다. 염료회사에서 “비용만 저렴하다면 충분한 가치가 있는 발견이다”라는 긍정적인 답변을 받았기 때문이다. 퍼킨 부자는 효율성이 뛰어난 합성장치와 염색기술을 개발하고, 염료를 대량 생산할 수 있는 공장을 지어 거액의 부를 쌓았다. 1859년, 퍼킨 부자가 ‘모브(mauve)’라는 상표로 시판한 염료는 순식간에 대단한 인기를 얻었다. ‘모브’는 예쁜 보라색 꽃을 피우는 당아욱의 프랑스 명칭이다. 보라색은 예로부터 제왕의 색이었다. 그도 그럴 것이 보라색 염료는 지중해에서 잡히는 뿔고둥에서만 추출할 수 있었으며, ‘티로스 보라색’이라고 부른 이 염료 1.5그램을 얻으려면 뿔고둥 1만 2,000개가 필요한 더없이 귀중한 색소였기 때문이다. 그런 터라 나폴레옹 3세의 황후와 프랑스 궁정의 여성들, 그리고 대영제국의 빅토리아 여왕도 모브로 물들인 드레스를 즐겨 입을 만큼 크게 유행했다.
---「퀴닌 인공 합성 실험을 하던 중 우연히 발견한 합성염료로 막대한 부를 축적한 퍼킨 부자, p.118~119」중에서

철근 콘크리트를 발명한 사람은 누구일까? 여기에는 여러 명이 거론될 수 있는데, 최초로 실용화에 성공한 이는 프랑스 정원사 조제프 모니에(Joseph Monier, 1823~1906)다. 당시만 해도 화분은 전통적인 도기로 만들어졌다. 그러다가 드디어 이 세계에도 신소재인 콘크리트 제품이 등장하기 시작했다. 그런데 콘크리트 제품은 무겁고 잘 깨진다는 결점이 있었다. 모니에는 화분을 가볍게 만들기 위해 두께를 줄이면서도 강도를 높일 방법을 모색했다. 많은 궁리와 노력 끝에 그는 철망에 콘크리트를 흘려 넣어서 성형하는 방법을 고안했다. 조제프 모니에는 파리 만국박람회에 철망을 집어넣은 콘크리트 화분을 출품해 호평을 받았으며 특허도 취득했다. 1867년의 일이다. 그 후 독일 건축가 구스타프 아돌프 바이스(Gustav Adolf Wayss, 1851~1917)가 조제프 모니에에게 200만 마르크라는 거액을 주고 철근 콘크리트 특허를 사들였다. 1885년의 일로, 하중시험 등을 통해 철근 콘크리트의 성능을 높게 평가한 바이스는 철근 콘크리트 공법을 빌딩·교량 등 대규모 건설에 폭넓게 활용했다. 철근 콘크리트 공법이 비약적으로 발전하던 그 무렵, 요하네스 브람스(Johannes Brahms, 1833~1897), 안톤 브루크너(Anton Bruckner, 1824~1896), 엑토르 베를리오즈(Hector Berlioz, 1803~1869) 등 낭만주의 음악이 유행하고 오케스트라 구성도 대규모가 되었다. 이 시대에 루트비히 판 베토벤(Ludwig van Beethoven, 1770~1827)은 음악을 귀족과 교회로부터 해방시켜 누구나 즐길 수 있는 예술로 만들었다. 그 결과 일반 대중이 콘서트에 오게 되면서 대콘서트홀 건설이 뚜렷한 시대 흐름으로 자리 잡아가고 있었다. 이를 가능하게 한 것이 바로 ‘철근 콘크리트 공법’이었다.
미국에서 철근 콘크리트가 주목받게 된 것은 1906년 샌프란시스코 대지진이 발생했을 때였다. 좀 더 구체적으로, 어느 거리의 폐허가 된 벌판에 철근 콘크리트로 지은 창고만 강진에도 무너지지 않고 버티고 서 있었던 일이 직접적인 계기가 된 것이었다.
---「철근과 콘크리트의 장점을 결합해 최강의 건축 재료 ‘철근 콘크리트’를 발명한 프랑스 정원사 조제프 모니에, p.149~150」중에서

알렉산더 플레밍은 그 푸른곰팡이가 세균의 성장을 방해하는 물질을 배출한다는 사실을 이내 깨달았다. 그는 지체하지 않고 푸른곰팡이 연구와 배양에 돌입했다. 그런데 푸른곰팡이는 어디서 날아왔을까? 그의 연구실 아래층에 있는 곰팡이 연구자의 연구실에서 공기를 타고 올라와 우연히 샬레에 들어간 것으로 보인다. 이는 페니실륨(Penicillium)이라는 종이었다. 페니실륨은 ‘화가의 솔, 브러시’를 의미하는 라틴어 ‘페니킬루스(penicillus)’에서 유래했다. 이 곰팡이가 현미경을 통해 발견되었을 때 브러시처럼 끝이 갈라져 있었기에 ‘페니실륨’이라는 이름이 붙었다. 참고로, 연필(pencil)의 어원도 페니킬루스다. 페니킬루스는 ‘작은 꼬리’를 의미하는 라틴어 ‘페니스(penis)’가 변형된 단어다. 플레밍은 그 푸른곰팡이가 생산하는 미지의 물질을 ‘페니실린’으로 명명했다. 그는 푸른곰팡이의 배양액을 여과한 것이 세균을 죽인다는 사실도 밝혀냈다. 그러나 그 사실을 논문으로 발표했을 뿐 푸른곰팡이가 만들어내는 물질이 무엇인지는 특정하지 못했다. 페니실린이 의약품으로 탄생하는 데 산파 역할을 한 다른 두 연구자가 있다. 그들은 플레밍과 더불어 1945년 노벨 생리학·의학상을 수상하게 된다.
---「플레밍의 연구실 아래층에 있는 곰팡이 연구실에서 공기를 타고 올라와 우연히 샬레에 들어간 푸른곰팡이 포자가 세계 의학사를 바꾸다, p.289」중에서

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