[세계사를 바꾼 화학 이야기 2] 물질 문명의 풍요로움과 세계대전 중심에 화학이 있었다

세계사를 바꾼 화학 이야기 2 - 자본주의부터 세계대전까지 ㅣ 세계사를 바꾼 시리즈
오미야 오사무 지음, 김정환 옮김 / 사람과나무사이 / 2023년 6월

 

2020년 벽두부터 인류를 공포로 몰아넣은 코로나 팬데믹이 공포됐다. 바이러스의 인류 대공습이 100년 만에 또 시작된 것이다. 그때는 바이러스의 공습이 그렇게 무서운 것인 줄 몰랐다. 의학자들과 각 나라 정치인들은 팬데믹이 얼마나 갈지 모르고 더 큰 문제는 치료제는 물론 백신도 없는 상태에서 얼마나 지속될지 아무도 모른다는 것이었다. 암담하고 막막한 국경 폐쇄와 자국 내에서도 이동이 제한될 뿐이었다. 그리고 얼마 가지 않아 우리나라 환자 발생, 사망, 확산 등의 공포가 눈앞에 다가왔다. 그러나 아무도 경험해본 적이 없는 일이라 적절한 대처 시스템도 능력도 없었다. 치료제나 백신이 없는 상태에서 의사나 환자가 할 수 있는 일은 많지 않았고, 오로지 예비 감염자 예방 수칙만 되풀이 말하고 있을 뿐이었다. 감염자가 발생할 경우 역학 추적 조사하던 일마저 너무 많은 감염자 앞에서는 손을 들었다.

이젠 개인 방역 철저, 외출 자제밖엔 답이 없었다. 시간이 갈수록 상황은 암담해졌다. 연인 수만 명 이상의 사망자가 보고되며 마치 시간이 갈수록 숫자가 올라가는 자동미터기처럼 사망자 수만 기하급수적으로 늘었다. 사망자 수가 전 세계적으로 수백 만을 넘어서자 사망자 수 발표도 하지 않기로 했다고 보도된 이후 답답한 시간만 흐르고 있었다. 아무도 백신과 치료제 얘기를 꺼내지 않는다. 일부 나라에선 집단 방역 체계를 서둘러야 한다고 주장하는 사람도 나오기 시작했다. 일상을 유지할 수 없는 가운데 돈을 벌어야 그날 먹고 사는 돈 없는 서민들이 감염될 가능성이 높아지고 있었다. 그렇게 3년 동안 침묵의 행진을 계속했고, 이젠 코로나로부터 조금 자유로워졌다는 엔데믹 선언도 있었다. 물론 백신과 치료제도 발명돼 엔데믹에 커다란 기여를 했다고 한다.

 

이 책 『세계사를 바꾼 화학 이야기 2』는 이번 코로나 팬데믹으로 느낀 인류의 생존 문제를 최일선에서 다루는 학문인 '화학 이야기' 두 번째 책이다. 전편에 이어 시대 배경은 19~20세기로, 자본주의가 고도로 발전하고 제국주의가 횡행하는 와중에 세계 열강의 끝간 데를 모르는 욕망이 서로 충돌하다가 종국에 제1·2차 세계대전으로 확대되는 격동의 시기였다. 지금까지 수천 년간 전쟁을 해온 인류의 역사는 화학 등의 발전으로 근현대에 200년 간 치른 전쟁의 사망자 수에 못 미친다. 화학 등 과학의 발전은 인류의 삶에 이로운 점을 접목시키기 이전에 전쟁과 무기 발달을 가져왔다. 당초 전쟁 무기를 목적으로 발명되거나 발달하지 않았지만 전쟁은 꾸준히 과학 지식을 전쟁에 이용한 것이다. 욕망과 이기심이 빚어내는 상황을 극복하기 위해 욕망과 이기심이 그대로 또 적용되는 악순환 현상이다. 이전 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 판매되어 왔다. 특히 내용과 가치 면에서도 평론가들이나 독자들로부터 모두 인정받은 ‘세계사를 바꾼’ 시리즈 책 중 하나다.

 

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 냉장고·냉동고의 냉매로 ‘독가스’가 사용된 섬뜩한 이야기, 20세기 초반에 엄격히 시행된 ‘금주법’이 ‘코카콜라 제국’의 버팀목이 된 이야기, 평범한 일하는 여성의 위상을 왕후·귀족의 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.

이 가운데 몇 가지만 뽑아서 알아본다. 모두 다 굉장한 발명이고 발견이지만 여기에 내용을 다 쓸 수는 없기에 독자가 임의로 좋아하는 몇 개의 에피소드와 함께 소개한다. 건축 패러다임을 바꾼 ‘철근 콘크리트’ 개발, 자동차 사회의 주춧돌이 된 ‘공기를 넣은 고무 타이어’ 발명에 이르기까지 최첨단 문명을 꽃피운 물질의 중심에는 ‘화학’이 있었다. 독자들 대부분이 알고 있는 사실이지만 화학이란 물질의 정체와 변환을 연구하는 자연과학의 핵심 분야이다. 화학은 물질의 정체와 성질을 원자와 분자의 수준에서 설명하고, 새로운 화합물을 합성하는 화학 반응의 특성을 연구한다. 인류는 50만 년 전 불을 사용하기 시작할 때부터 화학적 변환을 적극적으로 활용해왔다. 화학은 수천 년 전부터 여러 문명권에서 발달했던 다양한 형태의 '연금술'이나 '연단술'에서 비롯되었고, 오늘날 화학은 자연과 인간의 정체와 생명 현상을 이해하도록 해주는 첨단과학으로 발전했다. 화학을 기반으로 하는 화학산업은 인류의 삶에 필요한 다양한 소재와 에너지를 공급해주는 역할을 하고 있다.

 

현대 사회의 풍요롭고, 평등하고, 건강하고, 안전한 삶은 화학에 의해 마련된 물질적 기반 덕분에 가능해진 것이다. 그러나 화학 기술의 무분별한 오용과 남용에 의한 환경 오염 등의 문제가 심각해지기도 했다. 그렇다고 화학을 포기할 수는 없다. 전 지구적으로 문제가 되고 있는 지구 온난화에 의한 기후 변화를 해결하기 위해서는 화학 기술을 활용할 수밖에 없는 것도 분명한 사실이기 때문이다. 과학의 운명이라고 하면 너무 문학적 표현이 될까? 콘크리트는 석회암 지대에서 가장 먼저 발명되고 발전해 왔다고 한다. 고대 로마가 콘크리트를 발명해 수많은 곳에 적용함으로써 완벽한(?) 건축물을 완성해내는 원동력이 되었다고 한다. 그러나 이로부터 2,000년이 지나서야 고층건물을 지을 때 필요한 철근콘크리가 발명되고 건축 패러다임이 바뀐다.

프랑스 정원사 조제프 모니에가 철근과 콘크리트의 장점을 결합해 만든 ‘철근 콘크리트’가 건축 패러다임을 바꾸고 세계사의 물줄기를 돌렸다는 것이다. 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 빌딩·교량·콘서트홀 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.

 

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.

"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."(p.102~103)

 

앞서 언급한 대로 바이러스 습격은 인류의 생존을 위협할 정도로 어마어마하다. 그러나 바이러스를 죽이는 물질을 발견한 것도 필연과 우연이 겹친 결과이다. ‘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 생리학·의학상을 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.

저자 : 오미야 오사무(おおみや おさむ, 大宮理)

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.

역자 : 김정환(金廷桓)

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 『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.

 

<출판사로부터 도서를 제공받아 작성된 리뷰입니다.>