탄소와 인간, 그 오래된 동행

탄소와 인간, 그 오래된 동행
김서형 지음 / 믹스커피 / 2025년 12월

*본 포스팅은 출판사로부터 도서를 제공받아 주관적으로 작성한 리뷰입니다.

어느 가을 저녁, 도심의 불빛이 미처 삼키지 못한 몇 개의 별을 바라보며 문득 이런 생각이 들었다. 저 빛은 몇 년, 어쩌면 몇 백 년 전에 출발한 것일 텐데, 그 긴 여정 끝에 지금 내 망막에 닿아 있다는 사실이 낯설면서도 경이로웠다. 그리고 더 놀라운 건, 저 별들과 나 사이에 보이지 않는 연결고리가 있다는 것이다. 바로 탄소라는, 우주에서 가장 평범하면서도 가장 특별한 원소를 통해서 말이다. 이번에 김서형님의<탄소와 인간, 그 오래된 동행>을 읽으며 나는 이 질문의 답을 찾아가는 여정에 동행했다. 책은 우주의 탄생부터 인류 문명의 흥망성쇠, 그 리고 우리가 직면한 기후 위기까지, 탄소라는 하나의 렌즈로 138억 년의 역사를 관통하는 장대한 서사였다. 천문학자의 정밀함과 역사학자의 통찰, 그리고 철학자의 성찰이 한 권의 책 속에 녹아 있었다. 탄소. 화학 시간에 배운 원자번호 6번, 외곽 전자가 4개인 원소. 다이아몬드의 찬란함과 연필심의 검은 가루가 같은 원소라는 사실에 신기해했던 기억이 난다. 하지만 이 책을 읽기 전까지 나는 탄소가 단지 교과서 속 지식일 뿐, 내 존재 자체를 구성하는 근본이자 문명의 연료이며 동시에 위기의 씨앗이라는 사실을 제대로 인식하지 못했다.

책의 우주의 시작으로 거슬러 올라간다. 빅뱅 이후 우주에는 수소와 헬륨만이 존재했다. 탄소는 없었다. 그렇다면 지금 내 몸을 이루는 이 탄소는 어디서 왔을까? 답은 별의 내부에 있었다. 거대한 항성의 중심부에서 극한의 온도와 압력 속에서 헬륨 원자핵들이 융합하며 탄소가 만들어졌다. 그리고 그 별이 수명을 다해 폭발하면서 탄소를 우주 공간으로 흩뿌렸다. 칼 세이건의 유명한 말이 떠올랐다. "우리는 별의 물질로 만들어졌다. We are made of star stuft." 과학적 사실이다. 내 몸속의 탄소 원자 하나하나가 수십억 년 전 어느 별의 심장부에서 만들어져 우주를 떠돌다가 46억 년 전 태양계가 형성될 때 지구라는 행성에 모였고, 긴 세월을 거쳐 지금 이 순간 나를 구성하고 있다. 저자는 탄소가 왜 생명의 기반이 될 수 있었는지를 화학적 구조로 설명한다. 4개의 전자를 가진 탄소는 최대 4개의 다른 원자와 결합할 수 있다. 이 특성이 놀라운 다양성을 만들어낸다. 짧은 사슬부터 긴 사슬까지, 직선부터 고리 구조까지, 수백만 가지의 화합물을 만들 수 있는 유연성. 규소나 질소도 비슷한 특성을 가지지만, 탄소만큼 안정적이고 다재다능한 원소는 없다. 생명이 탄소 기반일 수밖에 없었던 이유가 바로 여기에 있었다. DNA의 이중나선 구조, 단백질을 이루는 아미노산, 세포막을 구성하는 지질, 에너지를 저장하 는 포도당, 모두 탄소 골격 위에 세워진 건축물들이다. 탄소가 없었다면 생명은 애초에 불가능했을 것이다.

이제 탄소와 인류 문명의 관계로 초점을 옮긴다. 인간이 불을 사용하기 시작한 순간부터 우리는 탄소를 태워 에너지를 얻었다. 나무, 석탄, 석유, 천연가스. 모두 탄소 화합물이다. 산업혁명은 본질적으로 화석 연료, 즉 오래된 탄소를 대량으로 연소시키는 능력을 획득한 사건이었다. 흥미로웠던 부분은 소빙기와 유럽 부상의 연결고리였다. 14세기부터 19세기까지 지구는 평균 기온이 떨어지는 소빙기를 겪었다. 농작물 수확량이 급감하고 기근이 빈발했다. 저자는 이 시기의 마녀사냥이 종교적 광신의 산물이 아니라 기후 변화에 대한 집단적 불안의 표출이었다고 해석한다. 흉작의 원인을 찾을 수 없었던 사람들은 초자연적 존재에게 책임을 돌렸고, 마녀라는 희생 양을 만들어냈다. 기후라는 거대한 시스템 앞에서 우리는 얼마나 무력한가. 그리고 불안은 얼마나 쉽게 광기로 전환되는가. 17세기 유럽에서 벌어진 일이 21세기에는 절대 반복되지 않으리라 장담할 수 있을까? 기후 위기가 심화되는 지금, 난민 문제와 극우 포퓰리즘의 부상을 보면 역사는 다른 형태로 되풀이되는 듯하다. 저자는 또 한 사탕수수 플랜테이션을 '탄소 제국주의'의 관점에서 분석한다. 유럽은 탄소를 소비했고, 아메리카는 탄소를 생산했으며, 아프리카는 탄소 노동력을 공급했다. 설탕이라는 달콤한 탄소 화합물 뒤에 노예무역과 생태계 파괴라는 쓰디쓴 진실이 숨어 있었다. 탄소는 단순한 화학 물질이 아니라 권력과 착취의 매개체였다. 아편전쟁 이야기도 같은 맥락이다. 양귀비가 광합성으로 만든 탄소 화합물인 모르핀이 영국의 무역 적자를 메우는 수단이 되었고, 그것을 막으려는 청나라를 상대로 전쟁이 벌어졌다. 탄소는 중독과 전쟁의 원인이기도 했다. 생명을 지탱하는 원소가 동시에 파괴의 도구가 되는 역설을 목격하는 순간이었다. 산업혁명 이후 인류는 지하에 묻혀 있던 탄소를 대기 중으로 대량 방출했다. 수백만 년에 걸쳐 땅속에 저장되었 던 탄소가 불과 200년 만에 하늘로 올라갔다. 그 결과는 지금 우리가 목도하는 기후 위기다. 빙하가 녹고, 해수면이 상승하며, 극단적 기상 현상이 빈발한다. 저자는 탄소배출권 제도를 소개하면서도 그 한계를 지적한다. 시장 메커니즘을 활용한다는 발상은 흥미롭지만, 과도한 배출권 할당과 탄소 가격 폭락이라는 문제에 부딪혔다.

좋은 의도가 반드시 좋은 결과로 이어지지는 않는다는 교훈이다. 기후 문제는 기술이나 시장만으로 해결되지 않는다. 정치적 의지와 사회적 합의, 그리고 개인의 실천이 모두 필요하다. 그럼에도 희망은 있다. 탄소섬유 같은 신소재는 우주 시대의 문을 여는 열쇠가 될 수 있다. 가볍고 강한 탄소섬유는 로켓과 인공위성의 무게를 줄여 우주 탐사의 효율을 높인다. 발사 비용 1킬로그램당 수천만 원이 드는 상황에서 경량화는 곧 경쟁력이다. 위기를 만든 탄소가 동시에 해법의 일부가 될 수 있다는 역설이 흥미롭다. 저자는 탄소중립을 문명의 재설계로 본다. 화석 연료 시대가 끝나고 재생 에너지 시대로 전환하는 것은 산업혁명에 버금가는 변화다. 이 전환을 어떻게 관리하느냐에 따라 인류의 미래가 달라질 것이다. 기후 위기는 재앙이 될 수도, 새로운 시작이 될 수도 있다. 선택은 우리의 몫이다.