<세상에서 가장 쉬운 과학 수업> 시리즈가 돌아왔다! 20권, 겔만의 쿼크모형을 마지막으로 끝이라고 생각했는데, 정완상 교수님께서도 아쉬운 부분이 있으셨는지 무려 10권이 추가되어 30권까지 출간할 계획이라고 한다. 이전 시리즈는 노벨 물리학상 분야에 집중되어 있었다면, 이번에는 균형을 맞춰 생리의학상, 화학 분야는 물론이고 노벨경제학상 분야까지 포함하기로 했단다.
새로운 마음가짐으로 재시작한 '노벨상 수상자들의 오리지널 논문으로 배우는 과학' 21권은 『세상에서 가장 쉬운 과학 수업 농화학』편이다. 특수상대성이론이나 양자혁명, DNA구조, 우주팽창이론, 양자물질 등에 대한 과학교양 서적은 종종 출간되고 있으나 '농화학' 쪽은 상대적으로 부족하다고 생각했는데 이렇게 만나게 되어 반가웠다.
'농화학'은 우리가 더이상 보릿고개를 넘지 않도록, 흰쌀밥은 물론이고 맛있는 야채와 과일 등을 언제든 마음껏 먹을 수 있게 해 준 일등공신이다. 『세상에서 가장 쉬운 과학 수업 농화학』에서는 화학비료를 사용하지 않았던 인류의 초장기 농업 방법부터 시작하여 화학평형과 촉매를 이용하여 농업 생산량의 효율을 올리게 된 과정, 농화학의 발전에 기여한 노벨상 수상자들의 업적 등에 대해 다룬다. 이번 책에서 다루는 논문은 다음과 같다.
1864년 와게와 굴드버그의 논문
1920년 하버의 노벨상 수상연설
1979년 오무라와 캠벨의 논문
『세상에서 가장 쉬운 과학 수업 농화학』의 첫 부분에는 '노먼 볼로그 박사의 깜짝 인터뷰'가 실려 있다. 노먼 볼로그 박사는 인류를 기아에서 구한 과학자이자 식량 증산에 기여하여 녹색 혁명을 이끈 공로로 1970년에 노벨평화상을 수상한 미국의 농학자이다. 그와 함께 공기 중의 질소를 암모니아로 바꾸어 비료 생산 혁명을 일으킨 '하버의 인공비료법'에 대해 이야기를 나누는 내용이다.
하버의 인공비료법 : 독일의 화학자 프리츠 하버가 개발한 기술. 공기 중에 있는 질소를 식물이 사용할 수 있는 형태로 바꾸는 방법. 높은 온도와 압력, 그리고 촉매를 이용하여 질소와 수소를 결합시켜 '암모니아'를 만들어 토양에 부족한 질소를 직접 공급할 수 있게 되었다.
하버의 인공비료법은 '인류를 굶주림에서 구한 기술'로 공학자 카를 보슈가 이 방법을 공장에서 대량으로 생산할 수 있도록 발전시켰다. 덕분에 농작물의 생산량이 폭발적으로 증가하여 빠르게 증가하는 인구를 먹여 살릴 수 있었다고 한다. 노먼 볼로그 박사는 이를 두고 "공기를 빵으로 바꾼 발견"이라고 말하였다.
『세상에서 가장 쉬운 과학 수업 농화학』의 첫 번째 장에서는 고대와 중세의 농업에 대해 다룬다. 인류의 농업 시작 전의 초기 재배 방법부터 시작하여 세계 곳곳에서 시작된 농업 활동, 고대 문명의 농업과 중세 유럽의 삼포제 농업, 영국의 인클로저 운동, 산업혁명 시대의 농업 등을 순서대로 이야기한다.
두 번째 장에서 드디어 '비료'가 언급된다. 자연비료부터 시작하여 고대 중국의 황금 비료, 해초 비료, 화전 농업, 뼛가루 비료 등까지. 전쟁 이후 남은 뼈를 상인들이 수거하여 분쇄해 비료로 사용했다는, 생각지도 못했던 역사적 사실까지 나온다.
세 번째 장에서 드디어 '화학평형과 촉매의 화학' 이야기가 시작된다. 여기서 1864년 노르웨이의 화학자 와게와 굴드버그가 제안한 '질량 작용의 법칙'에 대해 알아본다. 화학 반응의 속도가 반응물의 농도의 곱에 비례한다는 법칙으로, 반응물의 농도가 높을수록 분자들이 더 자주 충돌해서 반응이 빨리 일어난다는 내용이다.
이렇게 차근차근 따라가다 보면 촉매의 발견, 질소 고정의 초기 연구, 효소의 진화, 하버의 질소 비료까지 도달하게 된다. 다른 농화학의 노벨상 수상자들, 현대 사회에서의 농업과 비료, 친환경 암모니아 생산을 비롯하여 관련 논문의 영문본까지 읽을 수 있다.
『세상에서 가장 쉬운 과학 수업』시리즈는 과학자를 꿈꾸는 청소년들에게 최고의 책이다. 이 시리즈를 읽으면서 위대한 과학자들의 발자취를 따라가며 그들의 사고 과정, 과학의 발전과정을 생생하게 느낄 수 있다. 앞서 커다란 업적을 남긴 선배 과학자들의 흔적을 보면서 언젠가 노벨상을 수상할 인재들이 무럭무럭 꿈을 키우기 바란다.