세계사를 바꾼 화학 이야기 2

자본주의부터 세계대전까지

오미야 오사무 지음 | 김정환 옮김

사람과나무사이 2023년 06월 29일 출간 종이책 : 2023년 06월 30일 출간

작품소개

책소개

프랑스 정원사 조제프 모니에가 철근과 콘크리트의 장점을 결합해 만든 ‘철근 콘크리트’가 건축 패러다임을 바꾸고 세계사의 물줄기를 돌렸다. 특허를 취득한 지 19년째 되던 1885년, 독일 건축가 구스타프 바이스가 모니에의 ‘철근 콘크리트’의 뛰어난 내구성과 잠재력을 높이 평가해 200만 마르크라는 거액에 특허권을 사들이면서부터 일어나기 시작한 변화였다. 이후 바이스는 ‘철근 콘크리트 공법’을 빌딩ㆍ교량ㆍ콘서트홀 등 대규모 건설에 폭넓게 활용하며 건축 패러다임 변화를 주도해 나갔다. 1906년, 샌프란시스코 대지진을 계기로 ‘철근 콘크리트 공법’은 20세기 건축의 확실한 주류로 자리 잡았고 현대 문명의 발전 방향에 심대한 영향을 끼쳤다. 샌프란시스코 대지진에서 무슨 일이 있었던 걸까? 당시 대지진으로 초토화된 거리에 파손되지 않고 건재한 창고 건물이 있었는데, 그 건물이 ‘철근 콘크리트 공법’으로 지어졌다는 사실이 전 세계에 알려지면서였다.
아일랜드 수의사 존 보이드 던롭이 우연히 발명한 ‘공기를 넣은 고무 타이어’가 세계사를 바꾸고 현대 자동차 사회를 지탱하는 주춧돌이 되었다. 이는 던롭이 아들의 자전거 경주 대회 참가를 돕고자 ‘바퀴 문제’를 해결하기 위해 고심하던 중 팽팽하게 부풀어 오른 동물의 배를 치료한 경험을 응용하여 만든 ‘세렌디피티’이자 대단한 혁신 제품이었다.
이 책에는 수천 년간 인류가 해결하지 못한 식품 장기 보존 문제를 해결하여 전쟁사를 바꾼 프랑스 요리사 아페르의 ‘밀폐 보존 용기’와 영국 발명가 듀란드의 ‘통조림’ 발명 이야기에서부터 영국의 ‘로켓 개발 실패’가 초강대국 미국 탄생의 원동력이 된 아이러니한 이야기, 발명 초기 냉장고ㆍ냉동고의 냉매로 ‘독가스’가 사용된 섬뜩한 이야기, 제1차 세계대전의 전투 양상을 바꾼 투명 아크릴 플라스틱 ‘유기 유리’와 제2차 세계대전 승리의 열쇠였던 ‘성능이 향상된 휘발유’ 이야기 등 화학을 둘러싼 흥미진진하면서도 뇌세포를 활성화시킬 만한 이야기로 빼곡하다.

목차

서문_ ‘밀폐 보존 용기’와 ‘통조림’, ‘철근 콘크리트’, 해저케이블 절연물 재료 ‘구타페르카’, ‘공기를 넣은 고무 타이어’, 인조 견직물 ‘레이온’에 이르기까지 최첨단 문명을 이룩한 물질과 재료의 중심에는 ‘화학’이 있었다!

1 HISTORY OF CHEMISTRY
자본주의에서 제국주의로

† 1804년
식품 보존 기술 발명 - 식품 살균과 보존을 위해 지혜를 짜내온 인류

세균ㆍ곰팡이를 공격해 파괴함으로써 생물을 보호하는 물질, 포름알데히드 | 밀폐 보존 용기를 발명하여 세계 요리사와 전쟁사를 바꾼 요리사, 니콜라 아페르 | 식품 장기 보존이라는 수천 년의 인류 과제를 ‘통조림’이라는 혁신적인 기술로 완성한 영국 발명가 피터 듀란드

† 1806년
알칼리 제조의 희비극 - 배신당한 발명

영국의 해상 봉쇄로 심각한 알칼리 부족 사태에 직면한 프랑스 | 혁신적인 탄산나트륨 제조법을 발명했으나 돈도 명예도 잃고 권총 자살한 의사 출신 화학자 르블랑 | 프랑스가 외면한 르블랑 공정을 이용해 화학 공업의 비약적인 발전을 앞당긴 영국

† 1808년
근대 원자설 - 돌턴이 근대 원자설을 주창하다

고대 그리스 시대에 탄생한 원자라는 단어를 근대에 부활시킨 영국 과학자 돌턴 | 돌턴의 원소기호는 베르셀리우스의 원소기호와 달리 왜 널리 보급되지 못했을까?

† 1809년
농업을 화학의 관점에서 바라보다 - 자본주의적 근대 농법의 시작

농경지를 사 등분하여 돌려짓기하는 ‘노퍽 농법’으로 생산성을 비약적으로 향상시키다 | 농업에 경제학을 융합시켜 근대화를 지향한 독일 농학자 알브레히트 테어

† 1811년
시대를 너무 앞서 나갔던 분자설 - 재발견되기까지 50년 동안 무시당한 천재

돌턴의 원자설로도 설명할 수 없는 화학 반응이란? | 50년 동안 화학계에서 철저히 외면당한 아보가드로의 분자설

† 1812년
나폴레옹군의 패배 - 감염병 앞에서 맥을 못 추는 무적의 프랑스군

‘전쟁의 신’ 나폴레옹도 거꾸러뜨린 무서운 감염병 발진티푸스

† 1812년
어둠을 밝히는 가스등 - 배관을 통해 에너지를 보내다

제철업 발달로 탄생하게 된 ‘머독의 가스등’이 세계사를 바꾸다

† 1814년
실패작으로 끝난 로켓 개발
- 영국 로켓 실패가 초강대국 미국의 작은 원동력이었다?

미국 대통령 관저가 ‘화이트하우스’로 개명된 것이 독립전쟁 당시 영국군의 로켓포 공격으로 불탔기 때문이라는데? | 남북전쟁의 물줄기를 바꾼 볼티모어항 맥헨리 요새 전투 | 영국의 로켓 병기가 실패작인 것이 오늘날 초강대국 미국이 탄생한 중요한 요인이었다고?

† 1824년
시멘트의 부활 - 눈에 보이지 않는 이론이 거대 구조물을 지탱하다

석조 등대 건설 과정에 ‘소성 시멘트’ 분야를 개척해 세계 건축사를 바꾼 토목공학자 존 스미턴 | ‘포틀랜드시멘트’를 개발하여 현대 문명을 상징하는 고층 빌딩 건설을 가능케 한 영국 벽돌공 조지프 애스프딘

† 1825년
획기적인 고무 제품 탄생 - 고무 시대가 세상을 바꾸기 시작하다

‘악마의 물질’로 불리며 골칫거리로 전락한 콜타르로 방수포를 만들어 공업화에 성공한 찰스 매킨토시

† 1827년
사진 발명 - 반도체 제조에도 활용되는 사진 기술

17세기 네덜란드 화가 페르메이르도 ‘카메라 오브스쿠라’를 이용해 그림을 그렸다고? | 우표보다 작은 크기 실리콘에 다이오드 100만 개 등 디바이스를 새겨 반도체를 만드는 ‘포토리소그래피’ 기술

† 1834년
콜타르를 분석하다 - 누구도 상상하지 못한 가치를 찾아내다

골칫덩어리 취급받던 콜타르에서 인공 염료 페놀과 아닐린을 추출해 보물섬으로 만든 독일 화학자 프리들리프 룽게 | 모두에게 외면당한 룽게의 혁신적인 두 발명품 ‘페놀’과 ‘아닐린’의 가치를 알아보고 성공을 일군 화학자는?

† 1837년
사진 실용화 - 은염 사진, 컬러 사진, 디지털카메라로 진화하다

본격적인 사진 실용화의 계기가 된 프랑스 화학자 다게르의 발명품 ‘다게레오타이프’

† 1839년
고무 실용화 - 현대 문명을 지탱하는 고무의 시대로

고무 실용화에 뚝심 있게 도전해 탄성과 내구성을 갖춘 고무를 개발하는 데 성공한 미국 발명가 찰스 굿이어 | 굿이어가 우연히 발견한 ‘가황법’으로 전 세계에 신소재 고무 열풍이 불다 | 생고무 4,000톤을 얻기 위해 인디오 3만 명을 희생시켰다고? | 고무를 구성하는 거대한 분자 폴리이소프렌의 두 가지 구조는?

† 1839년
아편전쟁 - 영국의 압도적인 해군력 앞에 몰락한 중화제국

중국 상인의 차 독점 상황이 만든 두 가지 역사적 흐름, ‘아편전쟁’과 인도산 차 ‘아삼 홍차와 다르질링 홍차의 탄생’ | 아편전쟁의 영향으로 일어난 태평천국의 난으로 2,000만 명이 사망하는 대참사가 벌어지다 | 유럽 열강에 비해 중국의 화포 개량이 더딜 수밖에 없었던 이유 | 제르튀르너는 왜 양귀비 추출물을 분리한 물질에 그리스 신화의 꿈을 관장하는 신의 이름을 따서 모르핀이라고 명명했을까?

† 1841년
농업과 화학의 융합 - 비료를 공업적으로 인공 합성하는 시대가 오다

한랭화의 영향으로 자전거가 발명되었다는데, 왜일까? | 비료를 공업적으로 인공 합성하는 시대가 펼쳐지다

† 1845년
흑색화약의 종언 - 새로운 화약의 시대가 도래하다

유럽 각국의 육군 군복이 갈수록 화려해질 수밖에 없었던 절박한 이유 | 질산과 황산을 닦아낸 앞치마가 우연히 가져다준 기적적인 발명 | 쇤바인이 개발한 ‘면화약’이 새로운 폭약으로 실용화될 수 있었던 결정적 이유

† 1846년
에테르 마취 수술 - 고통 없는 외과 수술 시대로

아산화질소 가스를 이용하여 마취제를 개발하는 데 성공한 치과의사 호레이스 웰스 | 에테르를 사용하여 환자를 전신마취시킨 뒤 턱 종양 제거 수술에 성공한 치과의사 윌리엄 모턴

† 1846년
니트로글리세린 발견 - 훗날의 노벨상 제정에 크게 기여하다

획기적인 협심증 치료약으로 사용된 니트로글리세린 | 니트로글리세린이 발생시키는 미량의 일산화질소가 혈관을 확장하여 협심증 발작을 막는다? | 폭발성 강한 니트로글리세린으로 유전 화재를 진화한다는데, 어떻게 그게 가능할까?

† 1847년
소독법 발명 - 소독법과 병원 감염 예방으로 많은 산모의 생명을 구하다

감염병 예방을 위해 손 씻기 등 간단한 소독이 얼마나 중요한지 인류에게 처음 알린 의사 겸 과학자 제멜바이스 | 출산이 그야말로 목숨을 거는 일이던 시대 | 병원체 조직으로부터 전자를 빼앗아 분자 구조를 바꿈으로써 파괴하는 차아염소산 | 의사의 손이 산욕열을 전염시키는 매개체가 되어온 사실을 밝혔다는 이유로 의사회에서 추방당한 제멜바이스

† 1851년
냉동 장치 발명 - 기계 제빙과 기계 냉장을 통한 운송이 가능해지다

냉장고ㆍ냉동고라는 획기적인 기계를 발명하고도 불우한 삶을 살다 간 미국 출신 의사 겸 과학자 존 고리 | 초기 냉장고에는 독가스가 사용되었다는데, 과연 사실일까?

† 1853년
페리의 내항과 포경 - 램프용 기름의 주력이 고래기름에서 석유로

20세기에 급증한 마가린 수요가 왜 고래의 수난으로 이어졌을까?

† 1855년
제철의 신기술 - 제철업 발전에 크게 공헌하는 기술의 기초를 만들다

전로법의 기원이 되는 기술을 발명하고 제철 기술을 혁신한 영국 발명가 헨리 베서머 | 초기에 베서머의 전로법에 클레임이 쏟아져 들어온 이유 | 법원 서기관 시드니 토머스는 어떻게 이 난제를 해결했을까?

† 1855년
알루미늄 막대 - 대량 생산이 가능해지면서 알루미늄 시대가 찾아오다 113

알루미늄 1그램을 만드는 데 순금 1킬로그램과 맞먹는 돈이 들어갔다고? | 알루미늄 제조가 다른 어떤 금속 제조와도 비교가 안 될 만큼 어려운 이유

† 1856년
합성염료 탄생 - 우연한 발견을 계기로 세계사를 바꾸는 화학 회사들이 탄생하다

나폴레옹군에게 반나절 만에 패한 뒤 과학기술 향상과 근대화에 몰두한 프로이센 | ‘콜타르 연구야말로 유기물질의 보물섬’이라고 생각하며 연구에 매진한 독일 화학자 호프만 | 알렉산드로스 대왕도 쓰러뜨린 무서운 감염병 말라리아를 퇴치하기 위해 퀴닌 분자 합성을 시도하는 호프만 | 식민지 인도에 주둔한 영국인들은 왜 기나나무 껍질 추출물로 강장수 토닉워터를 만들었을까? | 퀴닌 인공 합성 실험을 하던 중 우연히 발견한 합성염료로 막대한 부를 축적한 퍼킨 부자 | 퍼킨이 합성염료를 발명해 새로운 공업 분야를 개척했음에도 영국에서 합성염료가 발전하지 못한 까닭은? | 19세기 말에 탄생해 ‘세계사를 바꾸는’ 원동력이 된 독일의 유명 화학 회사들 | 천연염료와 완전히 똑같은 분자를 인공적으로 합성하는 데 최초로 성공을 거둔 그레베와 리베르만

† 1860년 무렵
발효 원리를 해명하다 - ‘미생물학의 아버지’ 파스퇴르가 이룬 업적

‘백신’이라는 용어를 만든 역사적 인물이 파스퇴르라고? | 미생물이 부패를 일으키며 아무것도 없는 ‘무’의 상태에서는 생물이 탄생할 수 없음을 증명한 파스퇴르

† 1861년
알칼리 대량 생산 - 스마트한 제조 방법을 발명해 특허를 취득하다

알칼리 제조법을 발명해 대재벌이 된 솔베이가 ‘솔베이 회의’를 개최해 마리 퀴리, 아인슈타인 등을 후원하고 양자역학을 발전시켰다는데? | ‘세스퀴탄산소다’는 어떻게 솔베이법을 대체하게 되었나?

† 1865년
무균 외과 수술 - 안전한 수술의 시대로

‘살균’ 개념을 정립하여 근대 의료를 탄생시키는 데 크게 공헌한 외과의사 조지프 리스터 | 리스터는 왜 “제멜바이스야말로 위대한 소독법의 발명자다”라고 칭송했을까?

† 1866년
다이너마이트 발명 - 폭약으로 얻은 거액의 부가 학문 발전에 이바지하다

규조토에 니트로글리세린을 스며들게 하면 안정화되어 폭발을 제어할 수 있다는 사실을 발견한 노벨 | 노벨의 발명품 다이너마이트는 어떻게 세계지도를 바꿔놓았나

† 1866년
독일 통일 - 시대 흐름을 타고 거대 재벌이 탄생하다

적군과 아군 모두 같은 제조사의 화포를 사용하여 전쟁을 치르는 아이러니한 시대 | ‘철혈정책’으로 군비 확장 정책을 펼치며 독일 통일을 추진한 프로이센 수상 비스마르크 |프로이센과 오스트리아 모두 쾨니히그레츠에서 크루프사의 대포로 싸웠는데, 프로이센이 압승을 거둔 이유는?

† 1866년
무선과 해저케이블 - 원거리 통신의 진화로 세계가 단숨에 좁아지다

볼타의 전지, 모스의 전기 부호 등의 발명에 힘입어 본격화한 전기 무선통신이 세계사의 물줄기를 바꾸다 | 세계를 단숨에 좁혀 놓은 해저케이블 건설을 가능케 한 특수 물질, 구타페르카

† 1866년
다이아몬드 원소 - 우주에는 다이아몬드로 이루어진 별이 있다

다이아몬드 연마술이 나오기 전 다이아몬드 가격이 사파이어 등 보석의 10분의 1에도 미치지 못한 까닭 | 교활한 방법으로 남아프리카의 다이아몬드를 독점한 ‘남아프리카의 나폴레옹’ 세실 로즈

† 1867년
철근 콘크리트 발명 - 현대 문명의 상징

철근과 콘크리트의 장점을 결합해 최강의 건축 재료 ‘철근 콘크리트’를 발명한 프랑스 정원사 조제프 모니에 | 고대 로마시대 콘크리트 건축물이 2,000년 넘게 건재함을 자랑하는 데 반해 철근 콘크리트로 지은 건물이 200년밖에 버티지 못하는 이유

† 1869년
유전을 관장하는 물질 - 분자생물학의 토대를 쌓다

경이적인 과학ㆍ의학 기술의 집대성, 백신 기술 | 백혈구 시체를 분석해 백혈구 세포핵에서 수수께끼의 산성 물질 ‘뉴클레인’을 발견했으나 불운하게도 인정받지 못한 미셰르

† 1869년
원소주기율표의 의미 - 물질 탐구의 ‘지도’를 만든 화학자

프랑스 화학자 부아보드랑에게 어느 날 러시아에서 날아온 의문의 편지 | 물질의 결합과 반응에는 일정한 규칙이 있다는 과학적 물질관을 확립한 멘델레예프의 원소 주기율표

† 1870년
셀룰로이드 발명 - 식물에서 유래한 세계 최초의 플라스틱

천연 셀룰로오스를 기반으로 한 인류 역사상 최초의 플라스틱으로 상아 부족 사태를 해결한 인쇄공 출신 발명가 하이엇 | 엄청난 대중적 인기를 끌던 셀룰로이드 화학 제품은 왜 갑자기 인기가 시들해지고 새로운 합성수지로 대체되었을까?

† 1879년
구아노 전쟁이란? - 자원이 전쟁을 일으키다

바다와 인접해 있지 않은 나라 볼리비아가 해군 보유를 포기하지 못하는 이유 | 여러 국가 사이에 전쟁까지 벌어지게 한 ‘구아노’의 정체는?

† 1882년
보르도액과 포도나무 - 농약의 시대로

‘미식 외교’를 동원한 기지로 프랑스를 절체절명의 위기에서 구한 탈레랑페리고르 | 포도노균병 문제를 해결해 와인을 전멸 위기에서 구한 구세주 밀라르데

† 1884년
그람 염색으로 세균을 분류하다 - 세균을 두 부류로 분류하는 방법

현미경으로 관찰할 때 투명한 세포를 염료로 물들여서 구별하는 방법을 고안한 덴마크 세균학자 한스 크리스티안 그람

† 1884년
인조 견사 발명 - 비단 같은 광택이 있지만 불타기 쉽다

천연 소재인 저렴한 셀룰로오스를 고급 섬유인 비단 같은 섬유로 만드는 방법을 발명해 인기를 얻었으나 대참사로 이어진 이유는?

† 1885년
자동차 발명 - 자동차가 20세기 사회를 송두리째 바꿔놓다

벤츠가 ‘자동차의 아버지’라는 별명으로 불리는 까닭은? | 벤츠 자동차의 별 모양 엠블렘에 담긴 야심만만한 의미는? | 소형 휘발유 엔진을 가능하게 한 장치 ‘점화 플러그’

† 1885년
아프리카 수탈 - 기호품 재배를 위해 파괴된 아프리카 사회

개인 재산으로 콩고를 사들여 콩고 인구를 1,000만 명이나 감소시킬 정도로 끔찍한 만행을 저지른 벨기에 국왕 레오폴드 2세

† 1886년
알루미늄 대량 생산 - 1킬로그램당 1만 달러였던 것이 40센트까지 하락

알루미늄이 순금보다 훨씬 비싼 가격에 거래되었다고? | 알루미늄 대량 생산을 가능케 한 일등공신, ‘홀-에루 공정’과 ‘바이어 공정’

† 1886년
‘코카콜라’ 탄생 - 세계사를 바꾼 20세기 대표 음료수

코카콜라 발명자 존 펨버턴 vs. 펩시콜라 발명자 케일럽 브래덤 | ‘금주법’이 없었다면 ‘코카콜라 제국’도 없었다?!

† 1888년
공기 타이어 발명
- 아들의 자전거 경주 준비를 돕다가 우연히 발명한 도구가 자동차 사회를 앞당기다

‘부풀어 오른 동물의 배’에서 ‘공기를 채운 타이어’ 아이디어를 떠올린 수의사 출신 발명가, 존 보이드 던롭

† 1889년
롤 필름 발명 - 각종 발명을 거쳐 사진 대중화를 실현하다

롤 형태 종이 필름을 개발해 사진 기술 분야에 혁신을 일으킨 은행원 출신 발명가, 조지 이스트먼 | 최초의 인공 합성 플라스틱 발명의 원천이 되고 20세기에 꽃피운 할리우드 영화 산업의 밑거름이 된 이스트먼의 카메라와 필름 사업

† 1889년
흑색화약의 퇴장 - 1,000년 동안 지속된 지배체제가 무너지다

보온병 발명가가 개발한 신형 폭약 코르다이트, 세계대전의 ‘불안한 씨앗’이 되다 | ‘목조선+포탄’에서 ‘철갑선+철갑탄’으로 해전의 패러다임을 바꾼 남북전쟁 | 아시아의 소국 일본은 어떻게 대국 러시아와의 해전에서 승리할 수 있었나

† 1892년
패션 혁명 - 여성을 해방시키고 시대의 물줄기를 바꾼 섬유 화학의 진보

목재 펄프를 화학 처리해 만든 비단 같은 실 ‘비스코스’가 섬유업에 혁명을 일으키다 | 일하는 평범한 여성의 위상을 왕후·귀족의 위상과 동등하게 만들어준 인조 견직물, 레이온

† 1892년
보온병 발명 - 인류를 우주로 진출하게 한 일상의 과학 원리

보온병은 어떻게 의약품ㆍ시약 운송을 넘어 고온 연소 가스의 반동으로 사람을 우주로 실어나르는 대단한 도구가 되었나

† 1892년
바이러스 발견 - 세균보다 훨씬 작은 수수께끼 병원체

인간의 세포가 후지산 규모라면 바이러스는 3층 집 정도 규모다?

† 1894년
페스트균 발견 - 세균학 발전에 크게 공헌한 기타자토 시바사부로

페스트균을 최초로 발견하고 ‘혈청 요법’을 확립한 일본 최고의 세균학자 | 파스퇴르 연구소 연구원 알렉상드르 예르생과 동시에 발견했으나 ‘페스트균 최초 발견자’의 영예를 얻지 못한 불운한 과학자 기타자토

† 1895년
영화 시대 - 뤼미에르 형제가 영화 시대의 막을 열다

영화를 보는 것이 목숨을 거는 일이던 시대

† 1896년
우라늄 방사선 - 방사능 발견으로 노벨상을 수상하다

물질 속 원자가 파괴될 때 방출하는 에너지, 방사선 | 태양열 에너지에 ‘흥분한’ 우라늄 화합물이 스스로 형광을 발산한다?

† 1897년
효소 발견 - 생명이란 효소가 일으키는 화학 반응

발효는 생명력과 관계없는 물질의 화학 반응이라는데?

† 1898년
방사성 원소 발견 - 과학 분야에서 유일하게 노벨상을 두 번 수상한 여성

가난한 폴란드 유학생 마리아 스크워도프스카, 불굴의 의지로 공부해 파리대학 물리학과를 우수한 성적으로 졸업하다 | 우라늄의 900배나 되는 강렬한 방사선이 방출되는 물질, 라듐을 발견하다 | 마리에게 노벨상 수상의 영예를 가져다 주었으나 결국 그녀의 목숨을 빼앗은 복잡미묘한 원소, 라듐

† 1899년
아스피린 발매 - 무엇이든 원하는 의약품을 만들어낼 수 있는 시대의 도래

완전히 인공으로 합성한 의약품을 최초로 판매하기 시작한 제약사는? | 합성염료로 성장하여 의약품 제조, 특히 아스피린 제조로 대성공을 거둔 바이엘사 | 인류와 함께 달에 최초로 착륙한 의약품은?

2 HISTORY OF CHEMISTRY
20세기의 시작

† 1900년
양자역학 탄생 - 전자의 움직임 연구에서 물질을 설계하는 시대로

양자역학이 전혀 예기치 못한 분야인 ‘제철업’에서 시작되었다는데? | “빛은 띄엄띄엄 떨어진 불연속적 에너지를 갖는 입자, 즉 ‘양자’다!”

† 1905년
염소가스로 상수도 소독 - 강력한 살균 효과를 지닌 차아염소산 이온

차아염소산 이온은 산소 원자를 미사일처럼 발사해 병원체의 단백질 등에 붙여 파괴한다는데? | 오늘날까지 정수장 소독의 기본으로 활용되는 ‘염소가스로 물 소독하기’

† 1906년
두랄루민 발명 - 알루미늄 합금이 세계사를 바꾸다

‘시효경화’ 현상으로 한층 단단한 알루미늄 합금을 만들어내는 데 성공하다 | 두랄루민이 항공기 소재로 최적의 재료인 이유는?

† 1907년
인공 합성 플라스틱 탄생 - 대량 소비 사회로 물줄기를 바꾸다

컵라면부터 전투기까지 현대생활의 모든 곳에 사용되는 소재, 플라스틱 | 화학으로 일확천금의 꿈을 이룬 벨기에 화학자, 베이클랜드 | 인류가 천연 물질에 의존하지 않고 완전히 합성된 수지를 손에 넣는 역사상 최초의 순간

† 1910년
화학 요법 발명 - 분자를 사용해 병원체만 공격하는 시대가 도래하다

‘화학 요법’을 개척한 독일 세균학자 파울 에를리히와 그의 제자 하타 사하치로 | 병원균만 찾아내어 죽이는 분자 ‘마법의 탄환’을 발견하다 | 유럽 사교계에서 여성이 등이 크게 파인 이브닝드레스를 입는 이유가 매독과 관련이 있다고? | 스피로헤타를 퇴치하여 불치병 매독을 치유하는 진정한 ‘마법의 탄환’ 606호

† 1913년
석유화학 공업 시작 - 석탄 시대가 가고 석유 시대가 오다

석유 산업을 독점해 세계 최대 부호가 되고 자본주의 사회의 새로운 황제가 된 록펠러 가문 | MIT는 왜 세계 최초로 화학공학과를 만들었을까?

† 1913년
실제로 존재하는 원자 - 노벨상 수상자까지 원자의 존재를 부정하던 시대

물질이 원자·분자로 이루어져 있음을 맨 처음 과학적으로 증명한 장 바티스트 페랭

† 1913년
공기에서 ‘빵’을 만들다 - 중화학 공업의 시대로

공기의 78퍼센트를 차지하는 질소가스를 어떻게 비료로 전환하느냐가 모든 화학자의 중요한 과제로 떠오른 시대 | ‘하버-보슈 공정’으로 하루 평균 100킬로그램의 암모니아를 생산하는 데 성공하다 | 프리츠 하버가 ‘공기에서 빵을 만드는 사나이’라는 찬사를 받은 까닭

3 HISTORY OF CHEMISTRY
제1차 세계대전

† 1914년
새로운 폭약의 등장 - 독일인이 발명한 TNT 폭약이 전장을 압도하다

제1차 세계대전 중 ‘메가톤급’ TNT 고성능 폭약을 전투에 사용한 독일군

† 1915년
독가스 탄생 - 독가스를 대량 제조하여 작전을 입안한 의외의 인물은?

‘공기에서 빵을 만드는 사나이’ 프리츠 하버의 아내 클라라 임머바르는 왜 스스로 권총 방아쇠를 당겨 자살했을까? | ‘독가스 중의 독가스’, ‘궁극의 독가스’ 이페리트가 등장하다

† 1916년
밸푸어 선언 - 영국의 무책임한 외교가 고질적인 국제분쟁을 야기하다

영국의 아세톤 대량 제조 프로젝트를 완수해 ‘영국군 폭약 제조의 구세주’가 된 유대인 화학자 하임 바이츠만 | 로스차일드에게 보낸 서한인 ‘밸푸어 선언’으로 팔레스타인에 유대인 국가가 성립되다

† 1917년
라듐 열풍 - 끔찍한 ‘라듐 걸스’의 비극을 초래하다

새로 발견된 방사선 원소 라듐의 엄청난 열풍이 재앙을 가져오다

4 HISTORY OF CHEMISTRY
두 세계대전 사이

† 1920년
플라스틱 시대 - 거대한 분자의 존재를 증명해 나가다

전분 . 셀룰로오스가 거대한 분자로 구성돼 있다는 주장은 ‘아프리카에서 45미터 크기 코끼리를 발견했다는 주장만큼 황당하다’라며 코웃음친 20세기 초반 화학자들

† 1921년
휘발유 첨가제 발명 - 심각한 대기 오염을 유발하다

옥탄가가 높은 휘발유를 만들기 위해 넣는 첨가제, ‘앤티노크제’ | 첨가제에 의존하지 않고 휘발유 자체의 옥탄가를 향상시키는 방법을 개발한 프랑스 화학자 유진 후드리

† 1928년
페니실린이 인류를 구하다 - 우연히 발견된 궁극의 항생 물질

세계인의 평균 수명을 획기적으로 늘린, 알렉산더 플레밍이 우연히 발견한 푸른곰팡이 | 플레밍의 연구실 아래층에 있는 곰팡이 연구실에서 공기를 타고 올라와 우연히 샬레에 들어간 푸른곰팡이 포자가 세계 의학사를 바꾸다

† 1928년
프레온가스의 공과 죄 - 무엇인가를 얻으면 반드시 무엇인가를 잃는다

프레온이라는 물질을 발견한 토머스 미즐리가 인류 역사상 ‘최악의 인물’ 중 한 명으로 기록된 까닭 | 20세기 문명을 대표하는 화학 물질 프레온류, ‘오존층 파괴’라는 악행을 저지르고 있다는 사실이 폭로되다

† 1931년
전자현미경 발명 - 생물학부터 재료 공학까지 큰 혜택을 누리다

전자현미경을 발명해 세포ㆍ세균보다 훨씬 작은 바이러스를 볼 수 있게 함으로써 과학사와 의학사에 혁신을 가져온 막스 크놀과 에른스트 루스카

† 1933년
유기 유리 탄생 - 유리보다 안전한 투명 플라스틱

‘유기 유리’라는 이름의 투명 아크릴 플라스틱이 제1차 세계대전의 전투 양상을 바꾸다

† 1933년
나치스 독일 - 강제 수용소를 작동시킨 IBM 기록 시스템

‘독일 제국 부활’과 ‘유대인 배척’을 기치로 내세운 히틀러와 나치스의 등장 | 미국 자동차왕 헨리 포드가 유대인 배척을 외치는 나치스의 열렬한 지지자였다는데?

† 1933년
인공 석유 제조 - 독일의 국력을 뒷받침한 인공 석유

석탄을 이용해 인공으로 석유를 만드는 ‘베르기우스 공정’이 없었다면 제2차 세계대전도 없었다?

† 1935년
화학 요법제 개발 - 감염증을 막을 수 있는 강력한 무기가 속속 등장하다

염료 분자 합성 물질로 만든 항균제로 패혈증 치료에 도전한 독일 생화학자 도마크 | 새로 개발한 항균제 ‘프론토실’로 패혈증에 걸려 팔다리를 절단할 위기에 놓인 딸을 구하다 | ‘프론토실’의 비밀을 밝혀낸 파스퇴르 연구소 소속 연구자 부부 | 획기적인 화학 요법제 개발로 원충ㆍ진균 등 다양한 병원 미생물에 대항할 무기를 손에 넣게 된 인류

† 1935년
컬러 필름 등장 - 컬러 영화와 애니메이션 시대로

카메라 대중화 시대와 컬러 사진ㆍ컬러 필름 시대를 연 주역, 독일 라이츠사의 기술자 오스카어 바르나크

† 1935년
나일론 발명 - 세계 최초의 완전한 인공 섬유

회계학 교수였던 캐러더스, 하버드대 유기화학 강사를 거쳐 듀폰사에 연구원으로 스카우트되다 | 20세기 최대 발명품 중 하나인 나일론을 발명하여 노벨 화학상 수상 가능성이 높았던 캐러더스는 왜 청산칼리를 마시고 자살했을까? | 인류사 최초로 완전히 인공 합성된 섬유 나일론이 세상을 뒤덮다

† 1936년
휘발유 고성능화 - 자동차나 항공기 성능 향상에 기여하다

‘유동 접촉 분해법’을 개발하여 고성능 휘발유 제조를 가능케 함으로써 자동차·항공기 엔진 성능 향상을 이룬 유진 후드리

† 1936년
궁극의 독가스 - 인류를 멸망시킬 정도의 무시무시한 신경 가스

독일군이 치명적인 독가스를 생산, 비축해 놓고 제2차 세계대전 당시 실전에서 사용하지 않은 진짜 이유는?

† 1937년
아시아의 독가스전 - 독가스 개발에 혈안이 된 일본

독가스 생산 공장을 은폐하기 위해 지도에서 섬을 지워버리기까지 한 일본 정부

† 1937년
폴리에틸렌 발명 - 전쟁의 승패를 가른 병기의 존재

편의점 비닐봉지에도 사용되는 ‘폴리에틸렌’이 없으면 레이더도 없다?! | 제2차 세계대전의 물줄기를 바꾼 ‘작지만 큰 장치’ 캐비티 마그네트론 | 레이더 기술의 원천 기술이 일본 과학자에 의해 개발되었음에도 일본 정부는 왜 레이더 기술의 중요성을 간과하여 고전했을까?

† 1938년
테플론 발명 - 원자폭탄 개발을 가능케 한 신소재

우연히 새롭고 혁신적인 플라스틱 분자를 발견하게 된 듀폰사 연구원 플런켓 | 나일론과 함께 듀폰사의 최대 발명품인 테플론, 미국 원자폭탄 개발 계획 ‘맨해튼 계획’의 필수 소재로 떠오르다

5 HISTORY OF CHEMISTRY
제2차 세계대전

† 1940년
영국의 기술 - 미국 과학자가 보고 경악한 21가지 최첨단 기술

영국 물리학자가 작성한, 3장의 종이에 적혀 있던 놀라운 개발 프로젝트는?

† 1941년
페트병 발명 - 신소재 플라스틱이 잇달아 탄생하다

20세기를 ‘플라스틱 시대’로 만든, 윈필드와 딕슨이 발명한 신소재 PET

† 1941년
인쇄 회로 기판 발명 - 전자 회로를 소형화해 대량 생산하다

항공기를 격추하기 위한 고사포나 대공 미사일의 성능을 획기적으로 끌어올린 인쇄 회로 기판 제조 기술 | 오늘날의 IT 기술로 80년 전 인쇄 회로 기판이나 진공관 등을 만든다면?

† 1941년
태평양 전쟁 발발 - 일본은 왜 미국 진주만 기지를 기습해야 했나

미국 국민의 전의를 단숨에 끌어올린, 선전 포고조차 없는 일본의 기습 공격 | 미국의 놀라운 위력을 유감없이 보여준 4개의 거대 프로젝트

† 1942년
원자폭탄 개발 계획 - 궁극의 파괴 병기 개발에 몰두하는 인류

거대 원자인 우라늄 원자의 원자핵에 중성자를 충돌시키면 원자핵이 파괴되어 분해된다는 사실을 발견한 프리츠 슈트라스만 | 아주 미세한 질량이 에너지로 바뀌어도막대한 에너지가 열이나 빛으로 방출되는 무시무시한 핵분열 | 미국 군부가 원자폭탄 개발을 위한 ‘맨해튼 계획’을 추진할 과학자들의 리더로 물리학자 오펜하이머를 선택한 까닭 | 원자폭탄의 두 가지 유형, ‘우라늄형’과 ‘플루토늄형’ | 우라늄 농축 공정에 ‘테플론’이 절대적으로 필요한 이유는? | 플루토늄형 원자폭탄을 폭약의 충격파로 핵폭발을 일으킬 때 반드시 100만분의 2초 이내에 동시 폭발시켜야 하는 까닭

† 1942년
페니실린 실용화 - 감염증에 대항하는 궁극의 무기가 등장하다

영국 수도 런던이 독일군에게 공습당할 위기 속에서도 페니실린 연구에 몰두한 두 병리학자, 플로리와 체인 | 푸른곰팡이보다 70배 많은 페니실린을 배양하는 아름다운 ‘멜론의 금색 곰팡이’를 우연히 발견하다 | 페니실린은 어떻게 세계사를 바꿨나?

† 1943년
독일의 원자폭탄 개발 - 영국군의 집요한 방해공작으로 좌초하다

“우라늄이나 플루토늄이 핵분열을 일으키면 막대한 에너지를 방출해 런던 정도의 도시는 과일 한 개 정도 크기의 폭탄으로 날려버릴 수 있다” | 텔레마르크의 중수 제작 공장을 공습으로 폭파해 독일의 원자폭탄 개발 계획에 치명타를 입힌 영국

† 1943년
독일 본토 공습 - 전파와 레이더 ‘전자전’

유럽의 밤하늘에서 전혀 새로운 차원의 ‘전자전’이 펼쳐지다 | 휘발유 성능을 높이는 것이 전쟁 승리의 열쇠였다고? | 항공기용 휘발유를 분자 층위에서 고성능화하는 화학 기술이 제2차 세계대전 기간 동안 경쟁적으로 개발되다

† 1943년
DDT 사용 - 마법 같은 살충제가 등장하다

미군은 왜 점령지인 나폴리에서 300만 명의 시민과 병사들에게 DDT를 분무했을까? | 오늘날 전 세계적으로 DDT와 BHC 사용을 금지하는 나라가 많은 까닭

† 1943년
네이팜탄 발명 - 고온으로 모든 것을 남김없이 불태우다

미군을 비롯한 연합군이 일본 본토를 공습할 때 목조 가옥을 불태우는 용도로 사용한 가공할 신형 무기 네이팜탄

† 1944년
전쟁의 대중화 - 누구나 다룰 수 있는 병기가 속속 등장하다

‘전쟁의 대중화’로 패러다임을 바꾼 독일의 몇 가지 궁극의 병기

† 1944년
인류 최초 거대 로켓 - 역사상 처음으로 우주에 도달한 인공 물체 V-2의 등장

사정거리 300킬로미터에 가까운 세계 최초 탄도 미사일을 발명한 독일

† 1945년
독일의 항복 - 히틀러의 제3제국이 멸망하다

고립무원 신세가 된 독일군 | 독일의 선진 기술과 과학자·기술자를 차지하기 위해 진흙탕 싸움을 벌이는 미국과 소련

† 1945년
원자폭탄 투하 - 원자핵이 지닌 거대한 에너지를 방출하다

원자폭탄 실험을 보며 경악하는 과학자와 실망하는 과학자 | 히로시마에 투하된 인류 역사상 최초의 원자폭탄으로 9만여 명이 목숨을 잃다 | 날씨 탓에 원폭 투하의 희비가 엇갈린 두 도시, 고쿠라와 나가사키

후기
우리는 결국 답을 찾을 것이다. 화학+역사, 그리고 화학 세계사에서!

참고문헌
찾아보기

책 속으로

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

- 본문 「식품 장기 보존이라는 수천 년의 인류 과제를 ‘통조림’이라는 혁신적인 기술로 완성한 영국 발명가 피터 듀란드」 중에서 (44p.)

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.

- 본문 「영국의 로켓 병기가 실패작인 것이 오늘날 초강대국 미국이 탄생한 중요한 요인이었다고?」 중에서 (64p.)

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.

- 본문 「‘포틀랜드시멘트’를 개발하여 현대 문명을 상징하는 고층 빌딩 건설을 가능케 한 영국 벽돌공 조지프 애스프딘」 중에서 (66~67pp.)

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.

- 본문 「의사의 손이 산욕열을 전염시키는 매개체가 되어온 사실을 밝혔다는 이유로 의사회에서 추방당한 제멜바이스」 중에서(102~103p.)

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 공업화ㆍ상품화하는 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.

- 본문 「퀴닌 인공 합성 실험을 하던 중 우연히 발견한 합성염료로 막대한 부를 축적한 퍼킨 부자」 중에서 (118~119pp.)

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.

- 본문 「철근과 콘크리트의 장점을 결합해 최강의 건축 재료 ‘철근 콘크리트’를 발명한 프랑스 정원사 조제프 모니에」 중에서 (149~150pp.)

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 생리학ㆍ의학상을 수상하게 된다.

- 본문 「플레밍의 연구실 아래층에 있는 곰팡이 연구실에서 공기를 타고 올라와 우연히 샬레에 들어간 푸른곰팡이 포자가 세계 의학사를 바꾸다」 중에서 (289p.)

출판사 서평

▣ 프랑스 정원사 조제프 모니에가 철근과 콘크리트의 장점을 결합해 만든
최강 건축 재료 ‘철근 콘크리트’가 세계 건축사를 바꾸다

1867년, 화학 원리를 응용하여 ‘철근 콘크리트’를 개발하고 실용화하는 데 성공함으로써 19세기 말부터 20세기 초 무렵 건축 패러다임을 변화시키고 세계사를 바꾼 인물이 있다. 놀랍게도 그는 과학자도 공학자도 건축가도 아닌 정원사였다. 프랑스인 조제프 모니에가 바로 그다. 모니에는 어떻게 혁신 제품 ‘철근 콘크리트’를 개발했을까?
당시 유럽을 비롯한 많은 나라에서 화분은 주로 전통적인 도기로 만들어졌다. 그러다가 신소재 콘크리트를 이용해 만든 화분이 등장해 팔리고 사용되기 시작했다. 그런데 이 신제품에는 한두 가지 치명적인 결점이 있었다. 바로 ‘너무 무겁고 쉽게 깨진다’는 점이었다.
모니에는 콘크리트 화분의 결점을 보완할 방법을, 즉 화분의 두께를 줄여 가볍게 하면서 동시에 강도를 높일 방법을 모색했다. 그야말로 ‘두 마리 토끼’를 잡는 것이 목표였으니 그 과정이 녹록할 리가 없었다. 많은 궁리와 노력 끝에 그가 고안한 아이디어는 철근과 콘크리트를 결합시키는 방법, 즉 철망(철근)에 콘크리트를 흘려 넣어 만드는 방법이었다. 이는 철근과 콘크리트가 지닌 기본 속성을 명확히 이해하지 못하면 나올 수 없는 획기적인 아이디어였다. 그 기본 속성이란 뭘까? 콘크리트는 압축에 강한 반면 잡아당기는 힘에는 약하다. 반대로 철은 압축하면 쉽게 휘어져 버리지만 잡아당기는 힘에는 강하다. 이 두 가지 속성이 결합되어 탄생한 모니에의 ‘철근 콘크리트 화분’은 역시 예상대로 비교적 가벼우면서도 매우 단단했다. 조제프 모니에는 그것을 파리 만국박람회에 출품해 큰 호평과 찬사를 받았으며 1867년 특허도 취득했다.
그때로부터 20여 년의 세월이 지난 1885년, 조제프 모니에가 개발한 ‘철근 콘크리트’가 날개를 달고 본격적으로 날아오르기 시작하는 결정적인 계기를 맞게 된다. 독일 건축가 구스타프 아돌프 바이스가 모니에에게 200만 마르크라는 막대한 비용을 지불하고 ‘철근 콘크리트’ 특허를 사들인 이후 벌어진 상황이었다. 이미 하중시험 등을 통해 철근 콘크리트의 성능을 높게 평가한 바이스는 이 공법을 빌딩ㆍ교량 등 대규모 건설에 폭넓게 활용하며 새로운 건축 붐을 주도해 나갔다.
철근 콘크리트 공법이 비약적으로 발전하던 그 무렵 요하네스 브람스, 안톤 브루크너 등이 주도하는 낭만주의 음악이 선풍적인 인기를 끌었으며 오케스트라 구성도 대규모가 되었다. 여기에 더해 루트비히 판 베토벤은 음악을 귀족과 교회로부터 해방시켜 누구나 즐길 수 있는 예술로 만들었다. 그 결과 일반 대중이 너도나도 콘서트장을 찾게 되면서 대규모 콘서트홀을 건설하는 일이 뚜렷한 시대 흐름으로 자리 잡아가고 있었다. 이를 가능하게 한 것이 바로 ‘철근 콘크리트 공법’이었다.
철근 콘크리트 공법이 전 세계적으로 주목받게 된 결정적인 계기가 있었다. 미국 샌프란시스코에서 대지진이 발생한 1906년의 일이다. 리히터 규모 7.8의 강진으로, 2만 명에 가까운 사망자를 냈으며 당시 샌프란시스코 인구 40만 명의 약 3분의 2에 달하는 25만여 명이 집을 잃을 정도의 대참사였다. 한데 놀랍게도 당시 샌프란시스코 어느 거리의 폐허가 된 곳에 있는 창고만 무너지지 않고 버티고 서 있는 것이 발견되었고, 그 소식이 전 세계로 퍼져 나갔다. 이 창고가 철근 콘크리트로 지어진 건물이었음을 말할 나위도 없다.

▣ 아일랜드 수의사 존 보이드 던롭이 아들의 자전거 경주 준비를 돕다가
우연히 발명한 도구 ‘공기를 채운 타이어’가 자동차 사회를 앞당기고
세계사를 바꾸다

오늘날의 자동차 사회를 지탱하는 주춧돌 격인 ‘공기를 채운 타이어’를 발명하고 상용화하는 데 성공함으로써 세계사를 바꾼 의외의 인물이 있다. 존 보이드 던롭으로, 그는 과학자나 공학자가 아닌 아일랜드 출신 수의사였다. 그는 어떻게 ‘공기를 채운 타이어’라는, 시대를 바꾸고 세계사를 바꾸는 혁신 제품을 개발할 수 있었을까?
던롭은 딜레마에 빠져 있었다. 당시 열 살이던 아들의 자전거 경주 대회 참가 준비를 돕는 과정에 발생한 상황이었다. 나무 바퀴에 고무 막대를 붙여서 만든 자전거 바퀴의 고무가 닳아서 끊어지고 만 탓이었다. 난감한 문제를 해결할 묘책을 궁리하던 던롭의 머릿속에 갑자기 쌈박한 아이디어가 떠올랐다. ‘그렇지! 예전에 내가 치료한 적 있는 어느 동물의 배가 팽팽하게 부풀어 몸이 팽창했었지? 그런 식으로 공기를 불어 넣어 팽팽해진 고무 튜브를 바퀴에 붙이면 되지 않을까?’ 그는 지체 없이 그 아이디어를 실행에 옮겼다. 바람이 잔뜩 들어가 팽팽해진 고무 튜브를 나무 바퀴 바깥쪽에 도넛 모양으로 붙여본 것이다.
이렇게 탄생한 ‘공기를 채운 고무 타이어’는 던롭의 아들에게는 자전거 경주 대회 우승 트로피를, 던롭에게는 특허와 함께 엄청난 부와 명예를 선사해주었으며, 오늘날의 자동차 사회를 지탱하는 주춧돌이 되었다. 이는 아일랜드 수의사 존 보이드 던롭이 자신의 동물 치료 경험을 바탕으로 아들의 자전거 경주 대회 참가를 돕고자 바퀴 문제를 해결하기 위해 궁리하던 중 일어난 ‘세렌디피티’이자 세계사의 물줄기를 바꾼 흥미진진한 일화다.

▣ 영국의 세균학자 알렉산더 플레밍이 우연히 발견한 ‘푸른 곰팡이’가
인류의 평균 수명을 획기적으로 늘리며 세계사를 바꾸다

‘우연한 생물학적 발견과 발명’으로 인류사의 난제 중 난제였던 ‘높은 영유아 사망률’을 획기적으로 낮추고 세계인의 평균 수명을 크게 늘리는 데 공헌한 인물이 있다. 영국 세균학자 알렉산더 플레밍이 바로 그 주인공이다. 플레밍은 어떻게 그런 위대한 업적을 남길 수 있었을까?
1928년, 알렉산더 플레밍은 런던 세인트메리병원에서 세균학자로 근무하고 있었다. 그 무렵 그는 한천 배지를 많이 만들어 황색포도상구균(감기에 걸렸을 때 콧물이 노래지는 원인이 되는 균과 같은 부류)을 샬레에 배양하고 있었다. 그러던 중 그는 여름휴가를 가게 되었는데, 휴가 기간 동안 다른 연구자에게 연구실을 빌려주기 위해 정리하느라 그 샬레들을 그늘진 구석으로 치워두었다. 그런데 그중에는 급하게 치우느라 미처 뚜껑을 덮지 못한 샬레도 몇 개 있었다.
긴 휴가를 마치고 병원으로 돌아온 플레밍은 배지에 푸른곰팡이가 생긴 샬레를 발견했다. 그는 다시 황색포도상구균을 배양하기 위해 소독을 하려고 했다. 그도 그럴 것이 푸른곰팡이가 생긴 이상 순수 배양은 실패한 것으로 볼 수밖에 없었기 때문이다.
플레밍의 머릿속에 어떤 생각이 번뜩인 것은 바로 그때였다. 그는 푸른곰팡이가 생긴 샬레를 자세히 살펴보았다. 놀랍게도 푸른곰팡이가 번식한 곳 주변의 포도상구균이 죽어서 배지가 투명해져 있었다. 플레밍은 그 푸른곰팡이가 세균의 성장을 억제하는 물질을 배출한다는 사실을 간파했다. 그는 한시도 지체하지 않고 푸른곰팡이 연구와 배양에 착수했다. 이후 플레밍은 그 푸른곰팡이가 생산하는 미지의 물질을 ‘페니실린’으로 명명했다. 그는 또 푸른곰팡이의 배양액을 여과한 물질이 세균을 죽인다는 사실을 밝혀냈다. 이 공로를 인정받아 플레밍은 1945년 노벨 생리학ㆍ의학상을 수상했다.
알렉산더 플레밍에게 영예를 안겨주고 세계 의학사의 물줄기를 바꾼 그 푸른곰팡이는 어디서 날아왔을까? 그의 연구실에서 공기를 타고 올라와 샬레에 들어간 것으로 추정된다. 이렇듯 그야말로 우연히 발견된 푸른곰팡이와 페니실린 등의 항생물질이 1900년대에 31세였던 세계인의 평균 수명을 오늘날 73세 정도까지 획기적으로 늘려놓았으니 세계 의학사는 물론이고 세계사 그 자체를 크게 바꾸었다고 해도 지나치지 않을 것이다.

‘밀폐 보존 용기’와 ‘통조림’ㆍ‘포틀랜드시멘트’ㆍ‘코카콜라’ㆍ인조 견직물 ‘레이온’ㆍ‘유기유리’ㆍ‘성능이 향상된 휘발유’ 등 최첨단 문명을 꽃피우고 세계사의 물줄기를 바꾼 물질의 중심에 ‘화학’이 있었다

교보문고 65주 연속 역사 분야 베스트셀러(『세계사를 바꾼 10가지 약』), 교보문고 ‘2019년을 빛낸 역사책 100권’ 1위(『세계사를 바꾼 13가지 식물』), 2021년 교육청 학생교육문화원 추천도서(『세계사를 바꾼 37가지 물고기 이야기』), 행복한 아침독서 추천도서(『세계사를 바꾼 10가지 약』『세계사를 바꾼 13가지 식물』『세계사를 바꾼 37가지 물고기 이야기』『세계사를 바꾼 10가지 감염병』), 학교도서관저널 추천도서(『세계사를 바꾼 13가지 식물』『세계사를 바꾼 37가지 물고기 이야기), 교보문고 CEO를 위한 북모닝도서(『세계사를 바꾼 13가지 식물』『세계사를 바꾼 37가지 물고기 이야기』『세계사를 바꾼 10가지 감염병』『세계사를 바꾼 커피 이야기』『세계사를 바꾼 화학 이야기 ─ 우주 탄생부터 산업혁명까지』) 등 주요 온 · 오프라인서점에서 베스트&스테디셀러로 자리 잡고 꾸준히 판매되며 내용과 가치 면에서도 인정받은 ‘세계사를 바꾼’ 시리즈. 사람과나무사이 출판사가 이 시리즈 여덟 번째 책을 출간했다. 『세계사를 바꾼 화학 이야기 - 자본주의부터 세계대전까지』가 바로 그 책.
이 책의 시대 배경은 19~20세기로, 자본주의가 고도로 발전하고 제국주의가 횡행하는 와중에 세계 열강의 끝간 데를 모르는 욕망이 서로 충돌하다가 종국에 제1ㆍ2차 세계대전으로 확대되는 격동의 시기였다.
이 책에는 인류가 수천 년간 해결하지 못한 식품 장기 보존 문제를 해결하여 세계 전쟁사를 바꾼 프랑스 요리사 아페르의 ‘밀폐 보존 용기’와 양국 발명가 듀란드의 ‘통조림’ 발명 이야기에서부터 영국의 ‘로켓 개발 실패’가 초강대국 미국 탄생의 원동력이 된 아이러니한 이야기, 현대 문명을 상징하는 고층빌딩 건설을 가능케 하는 영국 벽돌공 조지프 애스프딘의 ‘포틀랜드시멘트’ 발명 이야기, 산모에게 치명적인 산욕열의 원인을 밝혀내 많은 이들의 목숨을 구하고도 강제로 정신병원에 입원해 학대받다가 비참하게 죽은 헝가리 의사 겸 과학자 제멜바이스의 가슴 아픈 이야기, 19세기 중반 무렵 발명된 초기 냉장고ㆍ냉동고의 냉매로 ‘독가스’가 사용된 섬뜩한 이야기, 20세기 초반에 엄격히 시행된 ‘금주법’이 ‘코카콜라 제국’의 버팀목이 된 이야기, 평범한 일하는 여성의 위상을 왕후ㆍ귀족의 위상과 동등하게 만들어준 인조 견직물 ‘레이온’ 이야기, 그리고 제1차 세계대전의 전투 양상을 크게 바꾼 투명 아크릴 플라스틱 ‘유기유리’와 제2차 세계대전 승리의 열쇠였던 ‘성능이 향상된 휘발유’ 이야기 등 화학을 둘러싼 흥미진진하면서도 뇌세포를 활성화시킬 만한 이야기로 빼곡하다.

작가정보

저자(글) 오미야 오사무

도립 니시고등학교, 와세다대학교 이공학부를 졸업하고 대형 입시학원 화학 강사로 사회생활을 시작했다. 현재 가와이주쿠(河合塾, 대형 입시학원으로, 일본 전국에 수백 개의 지점 보유) 나고야 지구 강사로 나고야와 도쿄를 오가며 강사 생활에 전념하고 있다. 독서, 식도락, 술, 요리, 미식, 자전거, 바다 수영, 여행 등 다양한 취미를 즐기며 사는 저자는 인문학, 그중에서도 특히 역사에 지대한 관심을 가지고 있으며 방대한 지식을 갖추고 있다. 시리즈 전작 『세계사를 바꾼 화학 이야기 ─ 우주 탄생부터 산업혁명까지』와 이 책 『세계사를 바꾼 화학 이야기 ─ 자본주의부터 세계대전까지』는 그 값진 첫 열매라 할 수 있다.
저자 트위터 : https://twitter.com/nyamborghini1

번역 김정환

건국대학교 토목공학과를 졸업하고 일본외국어전문학교 일한통번역과를 수료했다. 21세기가 시작되던 해에 우연히 서점에서 발견한 책 한 권에 흥미를 느끼고 번역 세계에 발을 들였다. 현재 번역 에이전시 엔터스코리아 출판기획자 및 일본어 전문 번역가로 활동하고 있다. 경력이 쌓일수록 번역의 오묘함과 어려움을 느끼면서 항상 다음 책에서는 더 나은 번역, 자신에게 부끄럽지 않은 번역을 하기 위해 노력 중이다. 공대 출신 번역가로서 논리성을 살리면서도 문과적 감성을 접목하는 것이 목표다. 야구를 좋아해 한때 iMBC스포츠에서 일본 야구 칼럼을 연재하기도 했다.번역 도서로는 『세계사를 바꾼 화학 이야기 ─ 우주 탄생부터 산업혁명까지』『재밌어서 밤새 읽는 화학 이야기』『법칙, 원리, 공식을 쉽게 정리한 수학 사전』『자동차 구조 교과서』『비행기 조종 교과서』『근현대 전쟁으로 읽는 지정학적 세계』『세상의 모든 법칙』외 다수가 있다.