발명, 노벨상으로 빛나다

발명, 노벨상으로 빛나다
문환구 지음 / 지식의날개(방송대출판문화원) / 2021년 11월

 

대한민국의 첫 과학 노벨상 수상자를 기다리며…

특허법률전문가 문환구 변리사의 발명과 노벨상에 관한 놀랍고 생생한 이야기

지식의날개에서 출판한 문환구 변리사님의 <발명, 노벨상으로 빛나다>는 한국의 노벨상을 기원하며 많은 사람에게 노벨상에 얽힌 이야기를 들려준다. 매년 가을 노벨상 수상 소식이 들려올 때쯤이면 우리에게는 언제쯤 수상 소식이 들려올지 기다린다. 아직 노벨평화상을 수상한 이래 다른 분야의 노벨상을 받은 이력이 없으므로 국민적 관심사가 높은 게 사실이다.

반면 이웃 나라 일본의 경우, 왕왕 수상 소식이 들려온다. 지금까지 23명의 노벨상 수상자를 배출한 일본을 보며 부러움 반, 축하하는 마음이 반이다. 심지어 중국과 대만도 3명의 수상자를 배출했고, 파키스탄, 아제르바이잔도 수상자를 배출했다. 중등교육 과정에서는 과학 분야 경시대회에 상당한 결과를 만들어온 한국의 과학자가 왜 유독 노벨상과는 인연이 없는지 궁금했다.

저자는 노벨상이 기초과학 뿐만 아니라 응용과학 분야도 소홀히 하지 않았음을 보여준다. 다시 말해 한국인의 노벨상 수상을 위해서는 정부가 대학의 기초과학 연구를 후원하듯, 세계적 기업으로 성장한 한국의 대기업도 독창적인 연구를 격려하는 분위기를 키워나가야 한다는 바람으로 책을 엮었다.

아무래도 고교 통합과학 수준으로 설명이 되어 있기에 비전공자인 나에게는 다소 어렵게 다가왔다. 그렇지만 지적 호기심을 자극하는 데는 만족스러웠다.

예를 들면, 인류의 건강 개선을 위해 헌신한 과학자의 면면을 보게 되면 노벨상이 인간의 생활을 편의를 제공하고 건강을 향상하는 데 지대한 영향을 끼친 과학자를 수상자로 선정하고 있다는 사실을 알 수 있다.

대항해시대 선원들을 두렵게 했던 괴혈병을 일으킨 원인을 찾아내고 양배추를 발효시킨 신 음식을 섭취하면 괴혈병 위험이 줄어든다는 사실을 발견했다. 에이크만은 감옥에 제공되는 식사를 비교해 도정을 더 많이 한 쌀을 소비한 교도소가 각기병 발병 빈도가 높다는 사실을 확인했다.

풍크는 각기병 예방물질은 아미노산의 유도체인 아민 amine의 일종이라는 사실도 밝혀냈고, 이를 ‘생명과 관련된 vial 아민 amine’이라는 뜻을 가진 vitamine이 나오게 되었다.

특히 바이러스와 암에 관한 내용도 인상적이다. 노령인구가 많아지는 한국인의 특성을 생각할 때, 암에 관한 연구가 어떻게 진행되었는지 알아보는 것은 의미 있었다. 1911년 라우스가 닭의 육종에서 세포를 제거하고 여과액만 추출하여 건강한 병아리에 접종하여 인공적인 암을 생성시켰다.

라우스는 정상세포가 암세포로 변하려면 몇 단계의 변화를 거쳐야 하고, 이러한 변화는 세포의 잠재력을 자극해야 가능하다고 주장하게 된다.

세포의 정상적인 DNA가 발암 바이러스의 DNA와 결합하여 변형되거나, 발암 바이러스의 RNA를 복제해서 변화하거나, 어떤 경우든 세포의 DNA가 종양 유전자를 포함하는 형태로 변형되면 새롭게 만들어지는 세포는 암세포가 된다.

암은 세포주기가 조절되지 않아 세포분열을 계속하는 질병으로 세포분열 정보를 제공하는 DNA에 문제가 생겨 나타난다. 암을 예방하기 위해서는 발암물질과 접촉하지 않아야 하므로 방사선 접촉 피하기, 금연과 절주, 불에 탄 고기 안 먹기 등이 권장된다.

‘해 아래에 새것’을 만들다 편에 등장하는 프리츠 하버는 논란을 일으킨 과학자이다. 화학무기를 전쟁에서 처음 사용했다고 알려진 나라는 제1차 세계대전 당시의 독일이다. 무기를 만든 사람은 ‘독가스의 아버지’라고 불리는 프리츠 하버이고 염소 기체를 상대편으로 바람이 불 때 날려 보냈다.

프리츠 하버는 암모니아 합성의 공으로 1918년 노벨 화학상을 받을 때도 반대가 심했다. 암모니아 합성은 당시 굶주리던 인류에게 비료를 공급해준 일이었다.

그래핀 연구를 진행한 팀에는 미국의 월터 드히어 팀과 러시아 출신의 안드레 가임 팀, 한국 출신의 김필립 팀이 있었다. 이들은 분자구조가 예측된 그래핀에서 나타날 수 있는 물리화학적 이론을 개발하면서, 그래핀을 합성하거나 발견하기 위한 실험을 계속해 나갔다.

이 경쟁에서 승리한 팀은 안드레 가임과 그의 제자인 콘스탄틴 노보셀로프였는데, 이들이 사용한 도구는 흑연과 투명 테이프였다.

그들은 <2차원적 소재 그래핀에 대한 획기적인 연구>로 2010년 노벨 물리학상을 받았다. 노벨상을 기대한 한국으로서는 아쉬운 순간이었다.

김필립은 노벨상을 받지 못했지만, 2008년에 출원한 그래핀을 활용한 트랜지스터 구조에 관한 미국 특허를 2건 등록하였다.

트랜지스터에 관한 이야기는 이 책에서 가장 흥미로운 부분이다. 트랜지스터 개발과 초전도 현상의 설명으로 노벨 물리학상을 두 번이나 받은 바딘, 그의 동료 브래튼, 그리고 이 두 사람을 포함한 여러 사람을 팀원으로 두었지만, 모두와 불화했다는 쇼클 리가 주인공이다.

바딘과 브래튼은 트랜지스터를 발명했다. 팀장인 쇼클리는 자신의 업적으로 발명했다고 주장하며 회사의 특허팀이 내린 결정에 반발했다.

그는 자신의 이론을 바탕으로 새로운 트랜지스터를 9일 후 특허 출원했고, 새로운 회사를 설립했다. 쇼클리의 회사에 모였던 연구원들이 쇼클리를 견디지 못하고 떠나서 만든 페어차일드 반도체, 그 후 페어차일드 출신이 설립한 인텔 등 여러 회사가 오늘날 실리콘밸리의 시작이 되었다.

그런 점에서 다른 사람과 불화를 일으켰던 쇼클리는 여러 가지 의미로 20세기 전자문명의 발달에 이바지했다.

<발명, 노벨상으로 빛나다>는 단순히 노벨상에 관해 인물과 업적을 부각하는 데 그치지 않고, 한 과학자의 연구가 다른 연구에 어떻게 연결되고 영향을 주었는지 서로의 연구가 경쟁을 거치면서 어떤 결과를 만들었는지 주목한다.

한국의 과학계에도 교류를 통해 연구 성과를 공유하고 이를 통해 새로운 연구로 발전시키는 수많은 과학자 그룹이 있을 것이다. 그들의 연구가 가지는 의미를 돌아보고 과학 강국으로 나아가기 위한 응원의 메시지로 <발명, 노벨상으로 빛나다>는 가치 있다.

여러 분야에서 세계를 선도하는 한국의 상황을 고려하면 노벨상 수상 명단에 한국의 과학자가 이름을 올리는 날도 머지않아 현실로 이루어지길 바란다.

- 이 글은 출판사에서 도서를 지원받아 주관적으로 작성하였습니다.

#발명노벨상으로빛나다 #문환구 #지식의날개 #노벨상 #과학자 #책과콩나무